Фазовращатель

ИЯ АНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова (72) В.А. Борисов В,Г, Гришанов, В.В. Казаков и В.И. Никитин (53) 621.317.77(088.8)(57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматизированного контроля параметров электричесС 01 В 25/04; Н 03 Ь 7/О кой аппаратуры защиты с управлением от микропроцессоров и ЭВМ. Устройство содержит генератор 1, счетчики 2, 7 и 9 с входами предустановки, блоки 3, 8 и 10 фиксации заполнения счетчика, делитель 4 частоты по модулю шесть, формирователи 5 и 12 трехфазного напряжения, элемент б И и элемент 13 2 ИЛИ. Блок фиксации заполнения счетчика выполнен в виде элемента И, а делитель частоты по модулю шесть - в виде трехразрядного двоичного счетчика. Устройство позволяет повысить точность регулирования фазы за счет управления устройством р от ЭВМ. В описании приведен вариант8 выполнения формирователя трехфазного напряжения. 2 ил.С:1215 Изобретение относится к электротехнйке и может быть использовано вустройствах автоматизированного контроля параметров электрической аппаратуры защиты с управлением от микропроцессоров и ЭВМ.Цель изобретения - повышение точности регулирования фазы за счет управления устройством от ЭВМ.На фиг. 1 изображена структурная Осхема фазовращателя; на фиг, 2 - выполнение формирователя трехфазногонапряжения,Фазовращатель содержит генератор 1(кварцевый), первый счетчик 2 с входами предустановки, первый блок 3фиксации заполнения счетчика, выполненный в виде элемента И, .делитель 4частоты по модулю шесть, реализован"ньй в виде трехразрядного двоичного 20счетчика, формирователь 5 трехфазного напряжения, элемент И б, соединенный входами с выходами счетчика 4, асвоим выходом - с входом "В" того жесчетчика, тем самым осуществляя счет 25счетчика по модулю шесть, второйсчетчик 7 с входами предустановки,второй блок 8 фиксации заполнениясчетчика, третий счетчик 9 с входамипредустановки, третий блок 10 фиксации заполнения счетчика, делитель 11частоты в виде второго трехраэрядногодвоичного счетчика, второй формирователь 12 трехфазного иалряження и элемент 2 ИЛИ 13. 351Входы предустановки счетчиков 2и 9 поразрядно объединены и подключены к шине управления частотой выходных напряжений, а установочныевходы счетчика 7 подключены к шине 40управления разностью Фазы. Выходысчетчиков 2, 7 и 9 соединены соответственно с входами блоков 3, 8 и 1 Офиксации заполнения счетчиков, выходблока 3 соединен с входами "Запись 45предустановки" счетчика 2 и счетнымвходом трехразрядного счетчика 4, выход блока 8 соединен с входом "Сброс"второго трехраэрядного счетчика 11 ипервым входом элемента 2 ИЛИ 13, выход третьего блока 10 соединен сосчетным входом трехразрядного счетчика 11 и вторым входом элемента 2ИЛИ 13, выход которого соединен свходом "Запись предустановки" счетчика 9. Счетные входы счетчиков 2,7 и 9 соединены с вьходом генератора 7, Трехразрядный двоичный счет 053 2чик 4 и элемент И 6 соединены такимобразом, что счетчик 4 и элемент И 6 образуют делитель по модулю 6, и выход элемента И 6 соединен, кроме того, с входом "Запись предустановки" счетчика 7, а выходы трехразрядного двоичного счетчика 11 соединены с входом второго формирователя 12 трехфазных напряжений.На фиг. 2 приведен пример выполнения формирователя трехфазного напряжения, содержащий двоично-десятичный дешифратор и три элемента 3 И-НЕ, подключенные к выходам дешифратора.Фазовращатель работает следующим образом.Первоначально рассмотрим формирование трехфазного напряжения УСчетчик 2 и блок 3 фиксации заполнения счетчика образуют делитель с переменньв коэффициентом деления. Прямоугольные импульсы с частотойс выхода кварцевого генератора 1 поступают на вход +1 счетчика 2. При полном заполнении; счетчика 2 на всех входах блока 3 появляются логи- еские единицы и на выходе его цоявляется сигнал логической единицы. Блоки Фиксации заполнения счетчика представляют собой многовходовой элемент И, Единичный сигнал с выхода блока 3 поступает на вход "Запись предустановки" счетчика, и в счетчик записывается двоичный код, соответствующий коду на шине А. Выходная частота импульсов на выходе счетчика с переменным коэффи;циентом деления (на выходе блока 3) определяется формулойгфвип е 4:где .и- число разрядов счетчика 2;Н - десятичный эквивалент двоичного числа на входной шине А.Для правильного функционирования фазовращателя необходимо выдержать равенство1 =61где Г,- частота трехфазного выходного напряженияА,В,сРавенство (1) удовлетворяется путем выбора соответствующей частоты кварцевого генератора ф и числа разрядов счетчика 2.Счетчик 4 содержит 3 разряда, а выходы 2 и 3 разрядов соединены с входами элемента И 6.053 4импульсов от генератора на суммирующий вход счетчика 9. После этогочерез элемент 13 (2 ИЛИ) импульспоступает на вход со счетчика 9,устанавливая второй канал формирования в исходное состояние. Таким образом, между напряжениями УдиА,в,с,У д в с создается заданная разность.фаз.Выведем формулу для определенияразности фаз между напряжениями11 д,в,с, и Пд,в,с , Количество импульсов И, поступающих на вход счетчика 7, к моменту полного заполнениясчетчика равноИ, =2 -А,где и - число разрядов счетчика 7;А - десятичный эквивалент двоичного кода на шине.Интервал времени д 1, межцу моментами установки в исходйое состояниедвух каналов формирования напряженийи Пд,в определяется формулойд Ь =И - С 2 -А)-Ч ТГ " ГгЗначение разности Фаз определяютцо ФормулеДискретность регулирования 69 определяется частотой кварцевого генератора и равнаь с=360ГПредлагаемый фазовращатель позволяет получить сдвиг фазы второго выходного напряжения по отношению кпервому на угол от О до 360 , обладает высокой точностью регулированиясдвига фазы, которая определяетсявысокой стабильностью частоты кварцевого генератора.Кроме того предлагаемый фаэовращатель позволяет управлять фазой и частотой выходных сигналов с помощьюдвоичного кода, Формируемого с помощью микропроцессорных систем или ЭВИ,з 1215При поступлении импульса на входсчетчика 4 на выходе элемента И 6 появляется логическая единица, котораяустанавливает счетчик 4 в нулевоесостояние, обеспечивая деление частоты на шесть.Выходные сигналы трех разрядовсчетчика 4 поступают на Формирователь 5 трехфазного напряжения.Формирователь трехфазного напряжения (фиг. 2) содержит дешифратор 14и элементы 5-17, выполняющие логическую функцию И-НЕ,Для получения выходных напряженийтрехфазной системы ЦА , 11 в , У нев, . с,обходимо соответствующим образом подавать сигналы на входы дешифратора(фиг. 2).Для 11 необходимы единичные сигналы Уо ф У 1 ф Уг, длЯ Ув - 11 гф 1.13 ф 204 у дл с Оъ 4Аналогично работает второй каналформирования трехфазной системы П21 в ф Псг гРассмотрим осуществление разности 25фаз между напряжением Ув В ив, в,с,По шине А подается инверсз гсгное значение двоичного кода. Первоначально рассмотрим случай, когдаразность фаз равна нулю. Для этогопо шине АЧ подается двоичный кодс максимальным значением, т.е. с единицами во всех разрядах. При формировании импульса установки в нулевоесостояние элементом 2 И 6 этот импульстакже поступает на вход ",Запись предустановки". счетчика 7, при этом навсех выходах его устанавливаютсяединицы, т,е. происходит полное за,полнение счетчика, на выходе блока 8появляется импульс, который далее40через элемент 13 (2 ИЛИ) поступает. на вход "Запись предустановки" счетчика 9, Таким образом, в этом случаеоба канала формирования напряженийУ, , Б одновременно ус 45танавливаются в исходное состояние,т.е. обеспечивается нулевая разностьфаз между напряжениями 011 в и11 А,в,с,1 ввс 2Когда по шине АЧ устанавливается 50необходимое значение разности, топри этом по шине,устанавливаетс"инверсное значение двоичного кода А.При поступлении импульса от элемейта 6 в счетчик .7 вводится значениедвоичного кода А . Блок 8 фиксациизаполнения выдает импульс только припоступлении определенного количества Формула изобретения Фазовращатель, содержащий два канала, каждый изкоторых состоит из последовательно соединенных первого счетчика с входами предустановки, первого блока фиксации заполнения ,счетчика, первого делителя частоты1215053 оставитель В. Шубинехред З.Палий КорректорС, Шекмар дактор Е. Копча Тираж 730 ИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, 3-35, РаЗаказ 903 5 Подписиитета СССРткрытийкая наб д,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная по модулю шесть и формирователя трехфазных напряжений и, кроме того, содержащий генератор, подключенный квходам каждого из двух каналов, элемент И, подключенный к входу "Сброс"первого делителя частоты по модулюшесть, входы элемента И соединены свыходом того же делителя, а входыпредустановки счетчиков поразряднообъединены и подключены к шине управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности установки разности фаз, в него введеныпоследовательно включенные второйсчетчик с входами предустановки ивторой блок фиксации заполнения счетчика, элемент 2 ИЛИ, причем вход второго счетчика соединен с генератором,входы переустановки его соединены сшиной управления разностью фаз, вход"Запись предустановки" соединен с выходом элемента И, первый вход элемента 2 ИЛИ соединен со счетным входомвторого делителя частоты по модулюшесть, второй вход элемента 2 ИЛИ 10 соединен с входом "Сброс" того же делителя и выходом второго блока фиксации заполнения счетчика, а выход элемента 2 ИЛИ соединен с входом "Запись предустановки" счетчика второго 15 канала, а выход "Запись предустановки" счетчика первого канала соединенс выходом первого блока фиксации заполнения счетчика.