Реле частоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублин(22) Заявлено 24.12.80 (21)3222045/24 07 151) М.Кл з с присоединением заявки Йо -Государственный комитет С.СС Р по делам изобретений и открытий.Дата опубликования описания 151182 В(54)., РЕЛЕ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве пускового органав устройствах противоаварийной автоматики энергосистем и систем электроснабження проьышленных предприятий,Известны реле частоты, содержащиеразделительный трансформатор, полосовой фильтр и измерительный орган,в котором частота контролируемогонапряжения вначале преобразуется вфазовый угол, пропорциональный ее отклонению, а затем в постоянное напряжение, в зависимости от величиныкоторого выдается сигнал на исполнительный блок ( 1) и (,23,.Известные реле характеризуютсясложностью.Наиболее близким к изобретениюполитехнической сущности является релечастоты, содержащее преобразовательнапряжения. в импульсы с периодом следования, равным периоду напряженияконтролируемой частоты, измерительныйи исполнительный блоки, Импульсы,сформированные иреобраэователем, поступают в измерительный блок, гдепроисходит сравнение нх длнтельностей с заданным временем 3 ), Недостаток данного реле заключается в том,что точность контроля частоты в немопределяется стабильностью ряда органов, построенных по схемам триггераили одновибратора, стабильность которых зависит от напряжения питания,температуры, разброса параметров входящих в них элементов,Цель изобретения - повышение точности контроля частоты.Для достижения цели, в реле частоты, содержащем преобразователь напряжения в импульсы с периодом, равным периоду напряжения контролируемойчастоты, измерительный и исполнительный блоки, измерительный блок выполнен в виде мостовой КС -цепи, в однуиз диагоналей которой включен элемент сравнения, а к другой подключенисточник питания н ключ разряда конденсаторов, подключенный входом к выходу преобразователя напряжения, вьюход мостовой ВС -цепи соединен черезусилитель н элемент задержки со входом исполнительного блока, причем25 преобразователь напряжения выполненна импульсном трансформаторе, имеющеммагннтопровод нз материала с прямоугольной петлей гнстерезиса.На Фиг,1 представлена блок-схема30 предлагаемого реле; на фнг.2 - вре 974447Фных импульсов Т и времени уставкиТт (см. фиг.2),Для исключения срабатывания исполнительного органа при кратковременныхснижениях частоты на его входе включают элемент задержки (накопительный,орган), интегрирующий конденсатор которого заряжается при каждом срабатывании предварительного усилителя.При достижении на нем напряжения,превышающего порог срабатывания, исполнительный орган 7 отключается иприводит в действие схемы автоматики,Элемент задержки. обеспечивает обратно зависимую от частоты выдержку -чем больше снижение ее, тем быстрееотключается исполнительный орган,Когда частота сети восстанавливается, исполнительный орган возвращается в исходное состояние, В зависимости от требований реле может быть выполнено с несколькими уставками почастоте.Предлагаемая схема реле частотыбез каких-либо переделок (.за исключением намоточных данных первичнойобмотки импульсного трансформатора)может быть применена для контролячастоты тока.Использование в качестве измерительного органа реле частоты мостовойвремязадающей цепи обеспечивает повышение стабильности его временных иточностных параметров. Так как источник напряжения, входной и выходнойэлементы включены во внешнюю диагональ, а элемент сравнения - во внутреннюю, то постоянная времени зарядаЙС-цепей в момент равновесия мостаопределяется только его параметрамии не зависит от напряжения, сопротивлений на входе и выходе, а такжедругих внешних дестабилизирующих факторов, Изменение порога отпираниядиода, используемого в качестве элемента сравнения, как и изменение напряжения питания, также мало влияетна стабильность уставки срабатывания.Для разработанной схемы оно составляет порядка 1010 ф отн,ед, приизменении напряжения на 10,Применение простых высокостабильных мостовых РС-цепей наряду с элементами дискретной техники значительно упрощает задачу создания реле частоты,мя-импульсные диаграммы, поясняющиеего работу,Схема реле содержит преобразователь 1 напряжения, представляющий собой быстро насыщающийся трансформатор, выполненный на магнитопроводе,из магнитного материала с ППГ, импульсную мостовую РС -цепь 2 с элементом 3 сравнения, включенным в диагональ моста, полупроводниковый ключ4 разряда конденсаторов мостовой кСцепи, предварительный усилитель 5,элемент б задержки, исполнительныйорган 7.При подключении реле частоты кконтролируемому напряжению на выходе 5его преобразователя 1 появляются короткие импульсы напряжения положительной и отрицательной полярностейс интервалом следования, равным полупериоду этого напряжения, Импульсыположительной полярности, поступаяна вход полупроводникового ключа 4,выполненного по схеме ждущего мультивибратора, переключают его. При этомконденсаторы. мостовой кС-цепи 2,которые заряжаются в промежутке междуимпульсами, разряжаются в момент дей- .ствия каждого импульса.Если частота сети равна или вышеуставки реле, то на конденсаторахмостовой кС-цепи формируются импуль-ЗОсы напряжения пилообразной формы спериодом Т, Амплитуда этих импульсовОс не превышает напряжения порогасрабатывания О , а период Т меньшевремени уставкй Т. . задаваемой переменным резистором моста (см.фиг.2).При этом элемент 3 сравнения, включенный в диагональ моста, находитсяв закрытом состоянии. Предварительный усилитель 5, элемент б задержки и 40исполнительный орган 7 также находятся в исходном состоянии. В предлагаемом реле частоты исполнительный орган выполнен таким образом, что выходной элемент при нормальной часто-: 45те контролируемого напряжения находится во включенном состоянии, чеми достигается самоконтроль работысхемы, а также автоматически исключается требование блокировки исполнительного органа в случае исчезновения напряжения, что, например вуказанных выше реле, достигается введением специальных пусковых органов.При понижении частоты сети импульсы с выходов трансформатора и 55ключа следуют с большим интерваломвремени. Конденсаторы заряжаются донапряжения большей амплитуды и придостижении напряжения Оп элементсравнения срабатывает, Выходной им- бОпульс мостовой КС-цепи 2 вызываетсрабатывание предварительного усилителя 5, на выходе которого формируютпрямоугольные импульсы с длительностью, равной разности периода выходФормула изобретенияРеле частоты, содержащее пРеобра- зователь напряжения в импульсы с периодом, равным периоду напряжения:. контролируемой частоты, измерительный и исполнительный блоки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью. повышения точности контроля частоты, измерительный блок выполнен в виде мостовой ЙС-цепи, в одну из диагоналей которой включен элемент сравне97 4447 1. Туров Н.С., Чувычин В.Н. Измерительный орган частоты, - "Электри ческие станции". 1977, 9 б.2, Каталог 07;23.22-78, Реле частоты типа РЧи РЧ, Информэлектро,1979.3. Ьвторское свидетельство СССР О 9 493830, кл. Н 01 Н 83/00, 1973. Т ИИПИ Заказ 8722/71 Ти 61 Подписн филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная ния, а к другой подключены источникпитания и ключ разряда конденсаторов,подключенный входом к выходу преобразователя напряжения, выход мостовой КС-цепи соединен через усилительи элемент задержки со входом испол 1нительного блока, а преобразовательнапряжения выполнен на импульсномтрансформаторе, имеющем магнитопровод из материала с прямоугольной пет.лей гистереэиса,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе