Устройство для преобразования разности частот двух электрических сигналов в постоянное напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 Н 03 М 1/50 ЗОБРЕ ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Розенблюм Ф.М. Измерительныеорганы противоаварийной автоматикиэнергосистем, М.: Энергоиздат, 1981,с. 142-143,Авторское свидетельство СССР9 505968, кл.С 01 К 23/06, 1976.Стрюцков В,К., Рабинович Р.С,Технические средства частотной автоматики энергоси .тем. Обзор, Информэнерго, М., 19 о 2, с. 43,Ковалев А.М., Барьюдин Э.Л.Быстродействующий аналоговый измеритель скольжения, - ЭТ в А, 1978,вып. 8, с. 268-273.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯУлЕНИЕ, содержащее два формирователяимпульсов, входы которых являютсявходами устройства, КБ-триггер, двалогических элемента И, семь ключей,два интегратора, выполненные на резисторе и усилителе с конденсатороми ключом в цепи отрицательной обратной связи, одновибратор, выход которого соединен с входом логическогоэлемента И, усилитель-вычитатель,компаратор, схему выборки-хранения,выполненную на усилителе, конденсаторе и ключе, и источник опорногонапряжения, выход схемы выборки-хранения является выходом устройства,ТЕНИЯ.,""д о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия,в него дополнительно введены резистивный делитель, две КС-цепи, симметрирующий потенциометр, компаратор,КБ-триггер, одновибратор, фильтрнижних частот, логический элемент Ии ключ, причем выходы первого и второго формирователей импульсов соответственно соединены с Б-входами первого и второго КБ-триггеров, К-входыкоторых соответственно соединеныс выходами первого и второго компараторов, прямой выход первого КБ-триггера соединен с первым входом третьего логического элемента И и управляющим входом третьего ключа, инверсныйвыход первого КБ-триггера соединенс входом первого одновибратора иуправляющими входами четвертого ишестого ключей, инверсный выход первого одновибратора соединен с вторымвходом третьего логического элемента И, выход которого соединенс управляющим входом первого ключа,прямой выход второго КБ-триггерасоединен с первым входом второго логического элемента И, инверсный выход второго КБ-триггера соединенс входом второго одновибратора иуправляющими входами пятого и седьмого ключей, прямой выход второго одновибратора соединен с вторым входомпервого логического элемента И, инверсный выход второго одновибраторасоединен с вторым входом второгологического элемента И, выход которо-.го соединен с управляющим входом второго ключа, выход первого логического элемента И соединен с управляющим1185607 ЗО ходом восьмого ключа, реэистивныйцелитель подключен между общей шинойустройства и движком симметрирующегопотенциометра, крайние выводы которого соответственно соединены с. входами первой и второй ВС-цепей, выходыкоторых соответственно соединеныс первыми входами первого и второгокомпараторов и соответственно черезшестой и седьмой ключи - с общей шиной устройства вторые входы пе 1 рвогон второго компараторов соединены со 1Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в регуляторах электрических машин переменного тока и в аппаратуре для их испытанийОно может такженайти применение в устройствах противоаварийной автоматики энергосистем.Цель изобретения - повышение быстродействия у тройства за счет перехода на однопериоцный цикл преобраэова 10ния.На Фиг. 1 изображена схема устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммыработы устройства,Устройство содержит Формировате 15ли 1 и 2 импульсов, реэистивный делитель 3, симметрирующий потенциометр 4.первую 5 и вторую б КС-цепи, компараторы 7 и 8, КБ-триггеры 9 и 10, одновнбраторы 11 и 12, логические элементы И 13 и 14, ключи 15 - 22, фильтр 232 Онижних частот, интеграторы 24 и 25,логический элемент И 26, усилительвычитатель 27, схему 28 выборкихранения.Входы Формирователей 1 и 2 являются входами устройства. Выходы Формирователей 1 и 2 соответственно соединены с Б-входами КБ-триггеров 9 и 10, К-входы КБ-триггеров 9 и 10 соответственно соединены с выхоцамикомпараторов 7 и 8, прямой выходКБ-триггера 9 соединен с входом логического элемента И 13 и управляющим входом ключа 17, прямой выходКБ-триггера 10 соединен с входом логического элемента И 14, инверсные средней точкой реэистивного делителя,источник опорного напряжения черезтретий ключ соединен с входом Фильтра нижних частот, выход которого соединен с входами первого и второгоинтеграторов, четвертый и пятый ключивключены соответственно между резистором и инвертирующим входом первогои второго интеграторов, выходы интеграторов соединеныс входамиусилителя . вычитателя,выход которого соединен свходом устройства выборки-хранения,2.выходы ЕБ-триггеров 9 и 10 соответственно соединены с входами одновибраторов 11 и 12 и соответственно соединены с управляющими входами ключей 15 и 18 и 16 и 19, прямые выходы одновибраторов 11 и 12 соединены с входами логического элемента И 26, инверсные выходы одновибраторов 11 и 12 соответственно соединены с вторыми входами логических элементов И 13 и 14, выходы логических элементов И 13 и 14 соответственно соединены с управляющими входами ключей 20 и 21, выход логического элемента И 26 соединен с управляющим входом ключа 22,резистивный делитель 3 подключен между общей шиной устройства и движком симметрирующего потенциометра 4, крайние выводы которого соответственно соединены с входами первой 5 и второй б КС-цепей, выходы которых соответственно соединены с входами комлараторов 7 и 8 и соответственно через ключи 15 и 16 с общей шиной устройства, средняя точка резистивного делителя 3 соединена с вторыми входами компараторов 7 и 8, источник опорного напряжения 11 через ключ 17 соединен с входом фильтра 23 нижних частот, выход которого соединен с входами интеграторов 24 и 25, клю чи 18 и 19 соответственно включены между резистором и инвертирующимвходом усилителя интеграторов 24и 25, выходы которых соединены с входами усилителя-вычитателя 27, выход118560 которого соединен с входом схемы 28 выборки-хранения через ключ 22, выход схемы 28 выборки-хранения явля- . ется выходом устройства.Устройство работает следующим 5 образом.Один раз в период по переходу синусоидальных напряжений Пр и Бс через нуль (диаграмма сигналов на фиг. 2) входные формирователи 1 и 2 10 формируют импульсы на перебросВ КБ-триггеров 9 и 10 в единичное состояние. При этом сигналами с инверс- Рных выходов этих триггеров осуществляется запуск одновибраторов 11 и 12 15 и управление работой двух групп ключей. Так, по сигналу от триггера 9 размыкаются ключи 1.5 и 18, в резуль- тате чего начинается заряд конденсатора КС-цепи 5, а интегратор 24 пере водится в режим хранения накопленного сигнала. Одновременно по сигналу с прямого выхода триггера 9 замыкается ключ 17, и вход фильтра 23 нижних частот подключается к источ нику опорного напряжения.По сигналу с инверсного выхода триггера 10 размыкаются ключи 16 и 19 чем обеспечивается заряд конденсатора КС-цепи б и перевод в режим запоминания интегратора 25.Заряд конденсаторов КС-цепей 5 и 6 происходит с одинаковой скоростью (так как постоянные времени двух КС-цепей равны) и продолжается 35 до момента срабатывания компараторов 7 и 8, выходные сигналы которых возвращают триггеры 9 и 10 в исходные состояния.Время нахождения триггеров 940 и 10 в единичном состоянии должног удовлетворять соотношению Т 9= Тс шп(Т ЧТ,), где То и Т - периоды входных сигналов. Соответственно длительность временных интервалов, 45 отрабатываемых одновибратбрами 11 7 4и 12=. о -"0 9 . При .выполненииюоуказанных условий время замыкания ключей 20 и 21 определяется разностью временных интервалов Ф и , ( "1).Сигналы такой длительности формируются с помощью элементов И 13 и 14 соответственно. В моменты времени, когда ключи 20 и 21 разомкнуты, а ключи 18 и 19 замкнуты, интеграторы 24 и 25 интегрируют выходной сигнал фильтра 23 нижних частот, который пропорционален частоте напряжения П , В моменты времени, когда оба ийтегратора 24 и 25 находятся в режиме хранения, по факту совпа- дения логических сигналов от двух одновибраторов 11 и 12 с помощью элемента И 26 формируется импульс на открытие ключа 22 схемы 28 выборки-хранения, разностный сигнал с выхода усилителя-вычитателя 27 переписывается в эту схему, где хранится до следующего цикла преобразования. Реализуемый в предлагаемом устройстве процесс преобразования относительной разности двух частот в постоянное напряжение может быть описан следующими выражениями:имеем,Применение предлагаемого устройст" ва в энергетике позволяет улучшить качество процесса регулирования асинхронизированных синхронных машки, расширяет их области устойчивости, что в конечном итоге повышает эксплуатационную надежность электрических станций с такими машинами.каз б 438/59ВНИИПИ 113035,иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна Тираж 871Государственнелам иэобретесква, Ж, Р Подписноего комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4