Частотное реле

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 964775(61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 20.0381 (21) 3262886/24-07 . с присоединением заявки Нов(11 М Кп 3 Н 01 Н 47/20 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий1 Щ УДК 621. 316.925(0888) Опубликовано 071082, Бюллетень М 37 Дата опубликования описания 1(Ц 0.82 ВСЕСОЮЗНАЯЯтечтнО. 131 ЕХНичеСКАхБИБЛИОТЕКА(54) ЧАСТОТНОЕ РЕЛЕ Изобретение относится к электротехнике, в частности к частотно- селективной технике, и может быть использовано, например, в устройствах связи, телеавтоматики и телеуправления в качестве средства избирательного вызова или многоканаль-ной сигнализации.Известны частотные реле с частотно-избирательным элементомвыпрямителем, пороговым и исполнительным элементами 13.Недостатками таких реле являются низкая помехоустойчивость при воздействии импульсных широкополосных помех, на которые частотно-избирательный элемент реагирует как извенящий" контур, образуя ложный сигнал, а также нестабильность порога срабатывания.Наиболее близким к изобретению решением является частотное реле, содержащее на входе последовательно включенные частотно-избирательный элемент и преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный, а также диапазонный селекторимпульсов по длительности, детектор и исполнительный элемент. Преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный.и селектор импульсов по длительности исключают различие между номинальной и реальнойполосами пропускания реле (2).Однако в известном частотном реле имеет место флуктуацияскважности импульсов при изменении уровнясигнала в неизменном пороге сраба 10 тывания преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный. Этообусловлено тем, что преобразовательформирует прямоугольный сигнал иэ,выброса над порогом полуволны синусоидального сигнала и приводит.кфлуктуации длительностей импульсов,несмотря на неизменность частоты ихследования. В результате этого селектор импульсов. может давать сбои даже тогда, когда частота входного сигнала не выходит за пределы рабочейполосы пропускания реле, что снижаетего помехоустойчивость,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем,что в частотное реле, содержащеена входе последовательно включенныечастотно-избирательный элемент ипреобразователь синусоидальногоЗ 0 сигнала в прямоугольный, а такжедиапазонный .селектор импульсов по длительности детектор и исполнительный элемент, введены делитель частоты, счетчик импульсов с памятью, первый элемент, первый элемент И, генератор5 импульсов с частотой следования где 1 - частота сигнала на входеореле, а К ; коэффициент деления дели-. теля частоты схема сравнения, второй10 элемент И, исполнительный элемент, датчик пороговых уровней, блок уставки порогов, дополнительный детектор и блок установки предела счета, причем делитель частоты включен между преобразователем и детектором, счет чик импульсов с памятью включен на выход селектора импульсов по длительности, первый элемент И включен на входе детектора, а один из входов элемента И подключен к выходу делите) ля частоты, генератор импульсов включен между выходом счетчика импульсов и другим входом первого элемента И, схема сравнения подключена к выходу детектора, второй элемент И 25 входами подключен к выходам счетчика импульсов и схемы сравнения, а выходом подключен к испытательному элементу, блок установки порогов включен между схемой сравнения и датчиком по роговых уровней, причем в блоке установки порогов предусмотрен вход для включения программирующего устройства, дополнительный детектор включен между установочным входом счетчика импульсов и выходом преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный, а блок установки предела счета включен на информационный вход счетчика импульсов.40 На фиг,1 изображена, структурная схема частотного реле; на фиг.2 временные диаграммы отдельных узлов частотного реле, иллюстрирующие его работу. 45Частотное реле содержит последовательно включенные частотно-избирательный элемент 1, преобразователь 2 синусоидального сигнала в прямоугольный, делитель 3 частоты с коэффициентом деления К, диапазонный селектор 4 импульсов по длительности, счетчик 5 импульсов с памятью, генератор б импульсов с частотой Х =Ео(К,где 1 Ов частота входного сигнала, и скважностью, равной 2, а также первый элемент И 7, входами подключенный к .выходу делителя 3 частоты и выходу генератора б, детектор 8 на выходе первого элемента И 7, схему 9 сравнения на выходе детектора 8, второй элемент И 10, входы которого подключены к выходу счетчика 5 и выходу схемы 9 сравнения, а выход - к входу исполнительного элемента 11, блок 12 установки порогов на сигнальном вхо де схемы 9 сравнения и датчик 13 пороговых уровней, включенный на основном входе блока 12 установки порогов, дополнительный вход которого предусмотрен для программирующего устройства, а также дополнительный детектор 14, включенный между выходом преобразователя 2 синусоидального сигнала в прямоугольный и установочным входом счетчика 5 импульсов, и блок 15 установки предела счета, соединенный с информационным входом счетчика 5.Работа реле заключается в следую-. щем.Поступающий на вход реле сигнал предварительно фильтруется частотно- избирательным элементом с центральной,частотой 1 и полученный синусоидальный, сигнал поступает напреобразователь 2, который формирует прямогольные, импульсы (диаграмма 2), ,в том числе, например, со скважностью, отличной от 2, Этч импульсы поступают на делитель 3 частоты, например с коэффициентом деления К=2 и полученные импульсы (их длительность равна периоду входного сигнала) остаются неизменными независимо от изменения скважности импульсов на выходе преобразователя 2 диаграмма 3). Полученные импульсы селектируются диапазонным селектором 4Вследствие более стабильной длительности селектируемых импульсов рабочая полоса пропускания реле, т.е. диапазон селекции по дли- тельности,может быть выбранаболее узкой для повышения помехоустойчивости. Результат . селекции (диаграмма 4) - короткие импульсы на выходе диапазонного селектора 4 - поступает на счетчик 5 импульсов, который срабатывает на заданное число отселектированных импульсов и запоминает результат счета. Это число устанавливается с помощью блока 15 установки предела и выбирается заранее в соответствии с требуемой надежностью срабатывания реле и согласовано с продолжительностью входного сигнала при проектировании всей системы, час-. тью которой является частотное реле. При этом счетчик 5 с памятью более надежно заменяет детектор, накопипитель (интегратор) и пороговое устройство известного реле.Выходной сигнаЛ счетчика 5 (диаграмма 5) включает в работу генератор б импульсов, частота следования которых равна частоте следования импульсов на выходе делителя 3, т.е. Е=(К , а скважность равна 2, Кроме того, этот сигнал может непосредственно использоваться для включения любого исполнительного элемента, если системой. предусмотрена фазовая модуляция сигнала на входе реле.Обычно стараются испольэовать все возможности для повышения помехоус-.тойчивости, поэтому в данном случае предполагаются искусственные фазовые изменения в сигнале на входе реле, которые используются далее для по мехоустойчивой обработки сигнала.В момент запуска генератора б сигналы на выходе делителя 3 и на выходе генератора б (диаграмма б) находятся в противофазе. Оба сигнала 1 О поступают на входы первого элемента И 7, на выходе которого в данном случае сигнал отсутствует (диаграм,ма 7), что соответствует началу;отсчета фазы вб входном сигнале. 15При появлении изменения фазы этого сигнала в соответствии с предусмотренным правилом (для систем в целом) на выходе первого элемента И 7 формируются импульсы, длительность 2 О которых пропорциональна фазе (в пределах 0-360), а частота следования равна частоте генератора б.Далее эти импульсы преобразуются 25 детектором 8 в сигнал постоянного тока, уровень которого также линейно зависит от фазы. Этот сигнал поступает на сигнальный вход схемы 9сравнения, на опорный вход которой 30 поступают через блок 12 установки порогов заданные пороговые уровни от датчика 13 пороговых уровней.Схема сравнения 9 формирует сигнал, если уровень на выходе детектора 8 35 находится в пределах двух заданных пороговых уровней. Этот сигнал поступает на один вход второго элемента И 10, на другой вход которого поступает сигнал с выхода счетчика 4 О 5. Результат совпадения этих сигналов в элементе И 10 включает исполнительное устройство 11. При использовании многоканальных схем 9 сравнения и элемента И 10 соответственно 45 может быть увеличено число исполнительных элементов. Установка счетчика 5 в начальное положение осуществляется дополнительным детектором 14 с окончанием сигнала на входе частотного реле,что обеспечивает50 приведение всего реле в исходное состояние.Таким образом, изобретение обеспечивает повьааение помехоустойчивос ти частотного реле. оормула изобретения Частотное реле, содержащее навходе последовательно включенныечастотно-избирательный элемент ипреобразователь синусоидальногосигнала в прямоугольный, а такжедиапазонный селектор импульсов подлительности, детектор и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияпомехоустойчивости, в него введеныделитель частоты, счетчик импульсовс памятью, первый элемент И, генератор импульсов с частотой следования Е: 1 /К где 0 - частота сигнала на входе реле, а К, - коэффициент деления делителя частоты,схема сравнения, второй элемент И,исполнительный элемент, датчик пороговых уровней, блок установки порогов, дополнительный детектор и блокустановки предела счета, причем делитель частоты включен между упомянутым преобразователем и селектором,счетчик импульсов с памятью включенна выход селектора импульсов по длительности, первый элемент И включенна входе детектора, а один из входов элемента И подключен к выходуделителя частоты, генератор импульсов включен между выходом счетчикаймпульсов и другим входом первого элемента И,схема сравнения подключена к .выходу детектора, второй элемент И входами подключен к выходам счетчикаимпульсов и схемы сравнения, а выходом подключен к исполнительномуэлементу, блок установки пороговвключен между схемой сравнения идатчиком пороговых уровней, причемв блоке установки порогов предусмотрен вход для включения программирующего устройства, дополнительный детектор включен между установочнымвходом счетчика импульсов и выходом преобразователя синусоидального счетчика в прямоугольный, аблок установки предела счета включен на информационный вход счетчика импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 230318, кл. Н 01 Н 51/32, 1968.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2708435/24-07,кл. Н 01 Н 47/20, 1979.964775 Составитель Е, Пауган Техред Л. Пекарь ькинректор Н,Корол Редакт исное де филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проект аз 7644/36 Тираж 76 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, РаПод омитета СС и открытий ская наб.,