Устройство для контроля допустимого времени опережения синхронизатора

 

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (l9) ъ („1 г

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4906489/07 (22) 31.01.91 (46) 07.10.92. Бюл. hL 37 (71) Центральйое технико- конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Судостроение" (72) H.В,Широков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1554071, кл, Н 02 J 3/40, 1988.

Авторское свидетельство СССР, N 1629943, кл. Н 02 Ч 3/40, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ ОПЕРЕЖЕНИЯ СИНХРОНИЗАТОРА РА

Изобретение относится к электротехни- . ке, предназначено для автоматического контроля временй опережения синхронизатора и может быть использовано для опре-: деления технического состояния судовых синхронизаторов. . Цель изобретения — повышение точности контроля за счет измерения более короткого интервала времени между моментом совпадения фаз напряжений сети и генератора и моментом замыкания автоматического выключателя синхронизируемого генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля допустимого времени опережения синхронизатора дополнительно введены третий и четвертый элементы И и элемент "Сложение по модулю 2", при этом первые входы третьего элемента И и элемента "Сложение по модулю

2" подключены к выходу второго триггера. первый вход четвертого элемента И и второй вход элемента "Сложение по модулю 2" (s()s H 02 J 3/40, Н 02 Н 3/42. . 2 (57) Использование: в электротехнике, для . определения технического состояния судо-. вых синхронизаторов. Сущность: определяется момент равенства нулю напряжения биений; момент. срабатывания синхронизатора, по датчику срабатывания выключателя определяется момент замыкания контактов

: вйключателя. Производятся непосредственное измерение величины несоответст: вия времени опережения синхронизатора vi времени Срабатывания автоматического выключателя, индикация несоответствия с учетом его знака. 3 ил. подключены к выходу датчика замыкания автоматического выключателя, выход элемента "Сложение по модулю 2" подключен к вторым входам второго, третьего и четвертого элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к второму и третьему входам индикатора соответственно, выход формирователя импульсов подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, а выход ключа — к нулевым входам первого и второго триггеров.

Вводимые в устройство элементы: — элементы И вЂ” хорошо известные функциональные блоки, используются по на-. значению; — элемент "Сложение по модулю 2"— известный функциональный блок, формирующий на своем выходе сигнал логической единицы, когда на один из его входов поступает сигнал логической единицы, а на другой — сигнал логического нуля, и сигнал

1767593

3 4 логического нуля, когда на его входы посту-, входу формирователя 6 импульсов, выход

flsIoT сигналы логической единицы или логи- которого подключен к второму входу первоческого. нуля, используется по назначению. го элемента И 3, . На фиг.1 представлена структурная схе- . : Выход датчика 7 замыкания автоматима устройства, общий вид; на фиг.2 — один 5 ческого выключателя подключен к второму из вариантов выполнения индикатора; на входуэлемента "Сложение помодулю2" 8и фиг.З вЂ” временные зависимости, поясняю- первому входу четвертого элемента И 10„ щие принцип действия предлагаемого уст- . выход которого подключен к третьему входу, ройства..: .: индикатора 15.

Сущность изобретения заключается в 10 Выход второго триггера 4 подключен к том, что непосредственно измеряется вели- . первым входам элемента "Сложение по мо чина несоответствия временй опережения дулю 2" 8 и третьего элемента И 9, выход

"синхронизатора топер (см. фиг.З) времени которого подключен к второму входу индисрабатывания автоматического выключате- . катара 15. лятр.A9синхронизйруемого генератора..- 15: Выход генератора 11 импульсов подДанная величина несоответствия есть . ключен к первому входу второго элемента И. интервал времени хмежду моментом t> сов-:: 12, выход элемента "Сложение по модулю 2" падения фаз напряжений сети и генератора- . 8 подключен к вторым входам второго; и моментом tg замыканйя автоматического :: третьего и четвертого элементов И 12, 9 и 10 выключателя синхронизируемого генерато- 20 соответственно, выход второго элемента И ра; . -, - 12 подключен к счетному входу счетчика 13, Величина :х прймерно на порядок . выходыкоторогоподключеныкдешифратоменьше: величин топер и тр.дп, поэтому ее . ру 14, выходы дешифратора 14 подключены непосредственное измерение более точно. - - к соответствующим первым. входам индикаДля измерения более короткого интер- 25 тора 15. вала г (при одинаковом объеме памяти .: : Шина 16 устайовки нуля подключена к счетчика) исйользуется генератор импуль- . .. входу ключа 17, выход которого подключен соВ С частотой, на порядок превышающей к нулевому входу счетчика 19 и нулевым частоту генератора, необходимого для из-: входам первого 2 и второго 4 триггеров. меРейиЯ интеРВалов вРемени tonep и асср,Aa. 30 ИндикатоР 15, котоРый может быть выПри использованийодийаковйх генера-; полнен, - например, как показано на фиг,2, торов импульсов для измерения величины .. содержит цифровой ламповый индикатор

t используетСя простой счетчик с объемом . 18;i первый и второй светодиоды 19 и 20 памятинапорядокменьше,чемдляизмере- : - соответственно, первый 21 и второй 22 рения величин т ррр и тср.де..: .. -> зисторы и шину 23 нулевого потенциала.

Устройство для контроля допустимого Входы лампового индикатора 18 подвремени опережения синхронизатора (c ;; ключены к первым входам индикатора 15. фиг.1) содержит синхронизатор 1; первый второй и третий выходы которого подключетриггер2, первый элементИЗ, второйтриг- ны соответственно к аноду первого,19 и

rep 4, блок 5 формированйя напряжения.40 аноду второго 20светодиодов, а катод пербиений, формирователь 6 импульсов, датчик вого 19 и катод второго 20 светодиодов под7 замыкания автоматического выключателя; ключены соответственно через первый 21 и элемент "Сложейие по модулю 2" 8, третий второй 22 резисторы к шине 23 нулевого и четвертый элементй И 9 и 10 соответст- потенциала, аеино, генератор 11 импульсов, второй .45 Все элементы, представленные на

: элемент И 12, счетчик 13, дешифратор 14, фиг.2, является хорошо известными блокаиндикатор 15, шину 16 установки нуля и ми и используются по назначению. ключ 17.::":.... Индикатор 15(см. фиг.2) работаетследуВыход синхронизатора 1 подключен к ющим образом. единичному входу первого триггера 2, вы- 50 После поступления информации а велиход которого подключен к первому входу чине несоответствия (т) времени опережепервого элемента И 3, выход первого эле- ния синхронизатора времени срабатывания мента И 3 подключен к единичному входу автоматического выключателя на первые второго триггера 4. входы индикатора 15 на ламповом индикаПервый и второй входы блока 5 форми- 55 торе 18 отображается число, соответствуюрования напряжения биений служат для щее величине т. подключения напряжений сети и генерато- При этом, если сигнал логической едира соответственно, выход блока 5 формиро- ницы поступает на второй вход индикатора вания напряжения биений подключен к 15, через первый светодиод 19 проходит

1767693 ток, величина которого ограничивается ре- Если при этом автоматический выклюэистором 21, и светодиод 19 светится, ин- чатель синхронизируемого генератора (не формируя о том, что автоматический показан) не замкнулся, на выходе датчика 7 . выключатель синхронизируемого генера-. замыкайия автоматического выключателя тора замкнулся позже, чем произошло 5 появляется сигнал логического нуля. кото- совпадения фаз напряжений сетй и гене- рый поступает на второй вход элемента . ратора. ::: : .:: ..:: .."Сложение по модулю 2" 8 и первый вход четвертого элемента И 10. Так как на первом

: Если же сигнал логической единицы по- входе элемента "Сложение по модулю 2" 8— ступаетнатретий входиндикатора15, через 10 сигнал логической единицы, а на: втором второй светодиод 20 проходит ток,. величи- входе- сигнал логического нуля; на выходе

:на которого ограничивается резистороМ 22, .. формируется сигнал логической единицы, исветодиод20светится,информируяо том,: поступающий на вторые входы второго,. что автоматический выключатель синхрони- третьего и четвертого элементов И соответ зируейого .генератора замкнулся раньше;. 15 ственно.12, 9 и 10.

- чем произошло совпадение фаз напряже-;:.: Сигнал логической единицы с выхода ний сети и генератора.: .: ., .:; :::.,: третьего элемента И 9 (на его входах — сигУстройство для контроля допустимого. ;" налы логической единицы) поступают на времени опережения синхронизатора рабо.-::: второй вход индикатора t5. таетследующим образом :::..":-: 20 . На выходе генератора 11 импульсов

Напряжения сети и генератора поступа-; формируются единичные импульсы, котоют на первый и второй входы блока 5 фор- .. рые поступают на первый вход второго элемирования напряжения биений;на выходе .: мента И 12. При этом при поступлении которого формируется напряжение ОД с . - сигнала логической единицы с выхода элеамплитудой,: пропорциональной разности 25. мента "Сложение по модулю 2" на второй

:фаз напряжений сети и генератора(см. фиг., вход второго элемента И 12 на выходе.no3a), :: .:: ":::: ...:: ." .. :. ":. следнего появляются единичйые импульсы;

Указанный сигйал поступает на вход .. частота которых равначастоте импульсов на формирователя 6 импульсов, на выходе ко- " выходе генератора 11 импульсов. Эти имторого появляются сигналы логической еди- 30 пульсы поступают йа счетный вход счетчика ницы в момент, когда ОД = О, т.е, в момент 13, где они подсчитываются, а полученная равенства фаз напряжений сети и генерато- .: -. информация преобразуется дешифратором ра. Эти сигналы поступают на второй вход .. 14 и отображается индикатором 15, первого элемента И 3, .; . .:. ; . Так как на второй вход индикатора 15

В момент срабатывания синхронизато- .35 постуйает сигнал логической единицы с выра "1 (to) на его выходе появляется сигнал, . хода третьего элемента И 9, получается инлогической единицы, который поступаЕт на:: Формация о том, что автоматический единичный вход первого триггера 2 и уста- выключатель синхронизируемого генератонавливает его в единичное состояние. При: Ра замкнулся после совпадения фаэ напряэтом на выходе первого триггера 2 фиксиру 40 жений сети и генератора. ется сигнал логической единицы, который ь1ерез время т. замыкается автоматичепоступает на первый вход первого элемента ский выключатель синхронизируемого генеИ 3. ратора и на выходе датчика 7 замыкания

В момент Равенства фаз напряжений автоматического выключателя появляется сети и генератора (тт) сигнал логической 45 сигнал логической единицы (<> на фи" ») единицы с выхода формирователя 6 импуль- который поступает на второй вход элемента сов поступает на второй вход первого эле- "Сложение по модУлю 2" 8 и на первый вход мента И 3, на выходе которого появляется четвеРтого элемента И 10. сигнал логической единицы, так как на его . При этом на первом входе элемента первом входе фиксирован сигнал логиче- 50 "Сложение по модулю 2" 8 — сигнал логической единицы (фиг. Зб). ской единицы, на его выходе появляется

Сигнал логической единицы с выхода сигнал логического нУлЯ, который поступает первого элемента И 3 поступает на единич- на втОРые входы второг0, третьего и четоерный вход второго триггера 4 и устанавлива- того элементов И 12, 9 и 10. ет его в единичное состояние. При этом на 55 На выходе второго элемента И 12 по4нляется сигнал логического нуля, которь и повыходе второго триггера 4 фиксируется сигступает на счетный вход счетчика 13. отсчет нал логической единицы, который поступаимпульсов прекращается ет на первые входы элементов "Сложение по модулю 2" и третьего элемента И 9. В счетчике 13 записывается число импульсов, соответствующих интерв;тлу вр»1767693 мени т между моментом совпадения фаз 15 фиксируется число импульсов, пропорцинапряжений сети и генератора и моментом ональное интервалу времени т между мозамыкания автоматического выключателя ментом замыкания автоматического синхронизируемого генератора, которое выключателя генератора и моментом совпапреобразуется дешифратором 14 и отобра- 5 дения фаз напряжений сети и генератора, жэется индикатором 15.: .:. Чтобы вернуть устройство в исходное

Таким образом получается информация,: состояние, достаточно замкнуть ключ 17. о величйне несоответствия времени опере- . При этом сигнал с шины 16 установки нуля жения синхронизатора времени срабатыва- поступает на нулевые входы первого и втония автоматического выключателя и о том, 10 рого триггеров 3 и 4 и на нулевой вход счетчтоавтоматический выключательзамкнулся чика 13, устанавливает их в исходное после совпадения фаз напряжений сети и состояние, После замыкания ключа 17 устгенератора. ...: .. . -.: ройство вновь готово к работе.

Если же автоматический выключатель Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я синхронизируемого генератора замыкается 15 Устройство для контроля допустимого раньшесовпаденияфазнапряженийсетии:. времени опережения синхронизатора, со- . генератора, с вйходэ датчика 7 замыкания . держащее блок формирования напряжения: автоматического выключателя сигнал логи- биения с входами для подключения на наческой единицы йоступает на второй вход . пряжение сети и генератора, формировазлемента "Сложение по модулю 2" 8 и на 20 тель импульсов, датчик замыкания первый вход четвертого элемента И 10;.,:. автоматического выключателя, первый и

Так как фазы напряжений сетй и генера- второй триггеры„первый и второй элементы тора не совпадают, на первый вход элемента", И, шину установки нуля, ключ, генератор

"Сложение по модулю 2" 8 поступает сигнал " . имйульсов. счетчик с дешифратором на вы- . логического нуля, íà его выходе —.сигнал 25 ходе, индикатор, включенный первыми вхологической единицы, который поступает на ..дами на выход дешифратора, причем вйход вторые входы второго, третьего и четверто-: блока формирования напряжения биений го элементов И 12,9 и 10. :: ::.: .::. подключен к входу формирователя импуль-

На выходе второго элемента И 12 появ- -: сов, выход генератора импульсов — к перволяются едйничные импульсы, частота кото- 30 му входу второго элемента И, выход . рых равна частоте импульСов на выходе . которого подключен к счетному входу счетгенератора 11 импульсов. Эти импульсы по- чика, шина установки нуля подключена к ступают йа счетный вход счетчика 13, где входу ключа, к единичному входу первого. они подсчитываются, а полученная инфор-: трйггера-подключен синхронизатор, выход меция преобразуется дешифрэтором 14 и 35 первого триггера подключен к йервому вхоотображается индикатором 15. ду первого элемента И, а выход ключа —. к "

При этом нэ первом и втором входах .нулевомувходусчетчйка, отл ича ющеечетвертого элемента И 10 — сигнал логиче- .. . с я тем, что, с целью повышения точности ской единицы, :на его выходе — сигнал логи- контроля, в устройство дополнительно вве-, ческой едйницы, который поступает на 40. дены третий и четвертый элемента И и элетретий вход индикатора 15; . мент СЛОЖЕНИЕ flO МОДУЛЮ 2, при этом

Таким образом получается информация первые входы третьего элемента И и эле-. о том, что автоматический выключатель re- мента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 подклюнератора замкнулся до совпадения фаз нэ- ченй. к выходу второго триггера, первый пряжений сети и генератора. 45 вход четвертого элемента И. и второй вход

После совпадения найряжений сети и - элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 подгенератора сигнал логической единицы с ключены к выходу датчика замыкания автовыхода второго триггера 4 поступает нэ пер- матического выключателя, выход элемента еые входы элемента "Сложение по модулю СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 подключен к

2" 8 и третьего элемента И 9, Тэк как на 50 вторым входам второго, третьего и четвервтором входе элемента "Сложение по моду- того элементов И, выходы третьего и четверлю 2" 8 — сигнал логической единицы, на его того элементов И подключены к второму и выходе — сигнал логического нуля, который третьему входам индикатора соответственпоступаетна вторые входы второго, третье- но, выход формирователя импульсов подго и четвертого элементов И 12, 9 и 10. 55 ключен к второму входу первого элемента И, На выходе второго элемента И 12 пояе- выход которого подключен к единичному ляЕтся сигнал логического нуля. который no- . входу второго триггера, э выход ключа — к ступает не счетный вход счетчика 13, отсчет нулевым входам первого и второго триггеимпульсов прекращается, а на индикаторе ров, 1767693

1767693

Составитель Н.Широков

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 3485

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. yn,Гагарина, 101