Устройство опережения синхронизатора генератора

(50 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и Н.В.Широко 29(088.8) свидетельств Н 02 3 3/42,етлю о сраисхода 3 ом вреению ности включения. ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт водного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ОПЕРЕЖЕНИЯ СИНХРОНИЗАТОРА ГЕНЕРАТОРА(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при автоматической синхронизации генераторов. Цель иэобретения - повышение точности работы устройства путем изменения момента формирования сигнала включения генератора на параллельную работу с изменением реальной величины времени срабатыванияего автоматг ского выключателя. Навходную клемму 8 поступают сигналыв виде коротких прямоугольных импульсов, передний фронт которых совпадает с моментом равенства фаэ напряжений генератора и сети. В результатепоступления третьего единичного импульса на вход счетчика 1 формируется импульс на включение автоматического выключателя и при этом в чике 13 запоминается время ме ментом формирования команды н чение и реальным временем его чения (по сигналу с клеммы 20 батывании выключателя). Т.о. в ном состоянии в памяти счетчик содержится информация о реаль мени срабатывания выключателя дый цикл синхронизации информ о времени включения выключате новляется, что приводит к повта И 7 - с первым входом первого элемента ИЛИ 14, второй вход которого соединен с входной клеммой 15 устройства, а выход - с вторым входом счетчика 13, входная клемма 16 устройства соединена с третьим входом счетчика 13, выходы счетчика 13 сое 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для автоматической синхронизации генераторов, например, судовых электростанций.Целью изобретения является повышение точности работы устройства путем изменения момента формирования сигна. ла включения генератора на параллель ную работу с изменением реальной величины времени срабатывания его автоматического выключателя.На фиг. представлена структурная схема предлагаемого устройства; на 15 фиг.2 - графики сигналов, поясняющие принцип действия предлагаемого устройства.Устройствофиг.1 ) содержит счетчик 1, первый выход которого соеди нен с входом формирователя 2 импульса сброса, второй выход - с первым входом первого элемента И 3, третий выход - с первым входом второго элемента И 4, четвертый, инвертирован ный, выход - с первым входом третьего элемента И 5, пятый выход - с первым входом третьего триггера 6, пятый, инверсный, выход - с первым входом четвертого элемента И 7, счетчик 30 1 соединен с первой входной клеммой 8 устройства, выход формирователя 2 импульса сброса соединен с вторыми входами первого и второго триггеров 9 и 10, выход первого элемента И 3 с первым входом триггера 9, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 4, вторым входом третьего элемента И 5 и с первым входом пятого элемента И 11, выход щ второго элемента И 4 соединен с первым входом триггера 10 выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 7 и третьим входом третьего элемента И 5, инверсный выход второго триггера 10 соединен с втоым входом пятого элемента И 11, выод генератора 12 импульсов соединен с третьими входами четвертого и пятого элементов И 7 и 11, выход пятого элемента И 11 - с первым входомсчетчика 13, выход четвертого элемендинены с соответствующими входами дешифратора 17, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 3, а второй выход - с четвертым входом третьего элемента И 5, входная клемма 18 устройства соединена с вторым входом триггера 6, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 19, а инверсный выход - с пятым входом третьего элемента И 5, входная клемма 20 устройства соединена с четвертым входом четвертого элемента И 7, шестым входом третьего элемента И 5 и с входом элемента НЕ 21, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 19, выход второго элемента ИЛИ 19 соединен с вторым входом счетцика 1.Устройство работает следующим образом.На первый вход устройства поступают сигналы в виде коротких прямоугольных импульсов, передний фронткоторых совпадает с моментом равенства фаэ напряжений сети Чси генератора Ч, (фиг.2 а,б). При поступлениипервого импульса на первый вход счетчика 1 на его первом выходе появляется сигнал логической единицы, который поступает на вход формирователя 2 импульса сброса, формирующего сигнал сброса в виде короткого импульсадля триггеров 9 и 10, При поступлении второго импульса на первый вход счетчика 1 на первом выходе счетчика - логический ноль, а на втором его выходе устанавливается единичный сигнал, который поступает на первый вход первого элемента И 3. Если в счетчике 13 записана информация о времени включения генераторного выключателя в предыдущем цикле синхронизации со знаком минус с учетом допустимой погрешности (-С = одоп ) на первом выходе дешифратора 17 фиксирован сигнал логической единицы, поступающий на второй вход первогоэлемента И 3, на выходе которого формируется единичный сигнал в момент поступления сигнала логической единицы на его первый вход. Единичным сигналом с выхода первого элементаИ 3 устанавливается в единичное положение триггер 9, с выхода которого единичный сигнал поступает на первый вход пятого элемента И 11, на второй вход второго элемента И 4 ина второй вход третьего элементаИ 5. С инверсного выхода триггера 10 сигнал логической единицы поступает на второй вход пятого элемента И 11, на третий вход которого поступают единичные импульсы с выхода генерато" ра 12 единичных импульсов. Поэтому на выходе пятого элемента И 1 формируется серия импульсов той же частоты, гоступающих на первый вход счетчика 13 (вход пямого счета). При поступлении третьего импульса на первый вход счетчика 1 на первом и втором его выходах устанавливается сигнал логического ноля, а на третьем - логической единицы, который поступает на первый вход второго элемента И 4, на втором входе которого уже фиксирован сигнал логической единицы, поэто му на выходе второго элемента И 4 появляется единичный сигнал, устанавливающий второй триггер 1 О в единичное положение. Сигнал логического ноля с инверсного выхода второго триггера 10 поступает на второй вход пятого элемента И 11, на его выходе фиксируется сигнал логического ноля, тем самым прерывается запись на входе прямого счета счетчика 3 (фиг.2 в). 30 Единичный сигнал с выхода второго триггера 10 поступает на второй вход четвертого элемента И 7 и на третий вход третьего элемента И 5. На первом входе четвертого элемента И 7 фиксирован сигнал логической единицы. который поступает с шестого инверсно. го выхода счетчика 1, на четвертом его входе также фиксирован единичный сигнал, который поступает с входной клеммы 20 устройства и информирует о выключенном состоянии генераторного выключателя. На третий вход четвертого элемента И 7 поступают единичные импульсы с выхода генератора 12 единичных импульсов, поэтому на выходе четвертого элемента И 7 появляется серия единичных импульсов, которая через первый элемент ИЛИ 14 передается на второй вход (обратного счета) счетчика 13 (фиг.2 г). В мо 50 мент освобождения счетчика 13, производящего подсчет импульсов, посту- лающих на его второй вход (вход обратного счета) и компенсирующих число, записанное в предыдущем периоде прямым счетом (на первом .входе), на втором выходе дешифратора 7 фиксируется сигнал логической единицы на время, равное периоду следования импульсов на выходе генератора 12 единичных импульсов, который поступаетна четвертый вход третьего элементаИ 5, на остальных входах которогофиксированы сигналы логической единицы: на пятом - с инверсного выхода триггера 6, на первом - с четвертого инверсного выхода счетчика 1,на шестом, втором и третьем, какописано. Поэтому на выходе третьегоэлемента И 5 формируется короткийединичный имгульс включения (фиг.2 д),После включения генераторноговыключателя на второй вход устройства поступает сигнал логического ноля,который проходит на четвертый входчетвертого элемента И 7, на выходекоторого (фиг.2 е) также формируетсянулевой сигнал, прерывающий записьсерии импульсов на втором входе(входе обратного счета) счетчика 13.После прерывания счета число, записанное в счетчике 13, точно соответствует времени включения генераторноговыключателя (фиг.2 ж). Кроме того,сигнал логического ноля с второговхода устройства блокирует работутретьего элемента И 5 и через элемент НЕ 21 и элемент ПИ 19 осуществляет сброс и блокировку счетчика 1При подаче сигнала логическойединицы на клемму 18 третий триггерустанавливается в ноль. В этом случае нолевым сигналом с его выхода через ИЛИ деблокируется второй счетчик,а сигналом логической единицы с инверсного выхода третьего триггера деблокируется возможность формированияимпульса на замыкание выключателятретьим элементом И,Если требуется стереть информацию, содержащуюся в счетчике 13, тоединичный сигнал подают на входи .оклемму 16 устройства (третий входсчетчика 13), в результате чего содержимое устанавливается в ноль.Для ввода информации служит клемма 15 устройства, на которую подается заданная серия импульсов, поступающая на второй вход элемента ИЛИ14 и с его выхода на второй входсчетчика 13 и запоминающаяся в нем.Следовательно, после поступлениятретьего прямоугольного импульса напервый вход счетчика 1 формируетсяимпульс на включение автоматическоговыключателя, при этом в счетчике 13запоминается время между моментомформирования команды на включениеавтоматического выключателя и реальным моментом его включения (-С,фиг.2 ж)Четвертый единичный импульс поступает на первый вход счетчика 1 и устанавливает на его четвертом инверсном выходе сигнал логического ноля,который поступает на первый вход третьего элемента И 5 и блокирует егоработу.Пятый импульс, поступивший на первый вход счетчика 1, устанавливаетна его пятом выходе сигнал логической единицы, а на пятом инверсном выходе - логического ноля. Логическийноль с пятого инверсного выхода счетчика 1 поступает на первый вход четвертого элемента И 7 и прерывает запись на втором входе счетчика 13(входе обратного счета). Одновременно с пятого выхода счетчика 1 сигналлогической единицы поступает на первый вход триггера 6, с выхода которого логическая единица поступает навторой вход второго элемента ИЛИ 19,с выхода которого единичный сигналпроходит на второй вход счетчика 1 иустанавливает его в нолевое состояние, блокируя его работу.Таким образом, в исходном состоянии в памяти счетчика 13 содержитсяинформация о реальном времени срабатывания автоматического выключателя35(-ь, фиг.2 в); между вторым и третьим импульсами на клемме 8 устройства - информация, соответствующаяТ -, где Т - период следования 4 Оимпульсов (частоты биений)(фиг,2 а,в);между третьим импульсом и моментомзамыкания автоматического выключателя запоминается изменившееся времясрабатывания автоматического выклю- а 5чателя (-)Используемый в устройстве дешифратор 17 имеет два выхода, на первомиз которых появляется сигнал логической единицы в случае, если набор еговходных сигналов (единиц и нолей)соответствует тому, что в памятисчетчика 13 записана информация овремени срабатывания автоматического.выключателя с отрицательным знаком,а на втором выходе появляется единич 55ный сигнал в момент, когда в памятисчетчика 13 не записано никакой информации,Формула изобретения Устройство опережения синхронизатора генератора, содержащее пять элементов И, два триггера, формирователь импульса сброса, счетчик, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства путем изменения момента формирования сигнала включения генератора на параллельную работу с изменением реальной величины времени срабатывания его автоматического выключателя, оно дополнительно содержит второй счетчик, генератор импульсов, третий триггер, первую клемму для подключения к элементу синхронизатора, фиксирующему момент равенства фаз, вторую клемму для подключения к элементу, фиксирующему состояние выключателя, причем первый выход второго счетчика соединен с входом формирователя импульса сброса, второй - с первым входом первого элемента И, третий - с первым входом второго элемента И, четвертый, инвертированный, выход соединен с первым входом третьего элемента И, пятый - с первым входом третьего триггера, пятый, инверсный, выход соединен с первым входом четвертого элемента И, счетный вход второго счетчика соединен с первой входной клеммой, выход формирователя импульса сброса соединен с вторыми входами первого и второго триггеров, выход первого элемента И соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, вторым входом третьего элемента И и первым входом пятого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и третьим входом третьего элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, выход генератора импульсов соединен с третьими входами четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И соединен с входом прямого счета первого счетчика, выход четвертого элемента И связан с входом обратного счета первого счетчика, первый выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента7 372477 И, второй выход дешифратора соединен с четвертым входом третьего элемента И, выход третьего триггера которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсный выход третьего триггера соединен с пятым входомтретьего элемента, вторая входная клемма соединена с четвертым входомчетвертого элемента И, шестым входомтретьего элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого соединен спервым входом элемента ИЛИ, выходэлемента ИЛИ соединен с входом сброса второго счетчика. Составитель К.Фоти Техред М,Моргентал Редактор 0.10 рковецкая рректор О.Кундрнк аказ 492/4 Тирах 649осударственного комитета Сам изобретений и открытийМосква, %-35, Раушская наб одписноеСР ВНИИПИ по д 113035