Патент ссср 300923

 

ЗОО923

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ж—

Заявлено 07.Х.!968 (№ 1273998/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 07.IV.1971. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 11Х1.1971

МПК Н 02h 3/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 621.317.762:316. .925.2(088.8) Авторы изобретения

С. И. Почепня и А. В. Эпштейн

Среднеазиатское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

«Энергосетьпроект»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ

ПРОМЪ|ШЛ ЕН НОЙ ЧАСТОТЪ|

1 2

Устройства для контроля скорости изменения промышленной частоты содержат две цепи формирования импульсов, состоящие из ограничителей амплитуды, триггеров и дифференцирующих элементов, причем на вход первой 5 цепи измеряемое напряжение подключено непосредственно, на вход второй — через 1 CRконтур, а их выходы подсоединены к исполнительному органу через блок совпадения.

С целью повышения быстродействия и на- 10 дежности предложенное устройство снабжено дополнительным блоком совпадения, на выходы которого подключены выход первой указанной цепи формирования импульсов, триггер второй цепи и выход органа выдержки време- 15 ни, а его выход — к исполнительному органу, причем один из выходов органа выдержки времени подключен к поляризованному реле, контакты которого переключают уставку устройства с первой частоты на вторую на заданное 20 время.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства.

Устройство содержит последовательный 25

LCR-контур 1, цепи формирования импульсов

2, 8, состоящие из ограничителей амплитуды 4, 5, триггеров б, 7, дифференцирующих цепочек

8, 9, а также основной блок 10 совпадения, дополнительный блок 11 совпадения, исполнительный орган 12, орган 18 выдержки времени и поляризованное реле 14 с контактами 15.

Последовательный LCR-контур (см. фиг. 2) содержит конденсатор С, катушку индуктивности 1.ь настраивающую контур на первую резонансную частоту (уставка fi), дополнительную катушку индуктивности Lz, которая вместе с индуктивпостью L, обеспечивает настройку конт ра на вторую резонанснч ю частоту (уставка /,), активное сопротивление Л, с которого снимается напряжение UR, сдвинутое по фазе относительно входного напряжения U,, на угол, зависящий от частоты входного напряжения, нормально замкнутые контакты 15 поляризованного реле 14, которые переключают контур 1 с уставки f, на уставку f>.

Входное напряжение U,, на вход ограничителя амплитуды 4 (см. фиг. 1) поступает непосредственно, а на вход ограничителя амплитуды 5 — через последовательный LCR-контур

1, который определяет величину уставки устройства /, и соответственно сдвигает напряжение UR на активном сопротивлении контура на определенный угол относительно U„., Триггеры б, 7 преобразуют сигналы У„и UR в прямоугольные импульсы отрицательной полярности, по длительности практически равные полупериоду входного напряжения, фронты которых сдвинуты между собой соответственно

300923 сдвигу фаз U„, и Ug. Затем прямоугольныс импульсы дифференцируются цепочками 8, 9, и полученные короткие импульсы сдвинуты по времени аналогично фронтам прямоутольных импу Ibcoв. В связи с тем, что длительность прямоугольных импульсов практически равна длительности полупериода входного напряжения, фронты прямоутольных импульсов и короткие импульсы на активных сопротивлениях дифференцирующих цепочек отмечают нули напряжений U, и Up.

При частоте f входного напря>кения выше частоты fr первой уставки устройства напряжение Up отстает по фазе от У„на некоторый yro.÷, и с соответствующим сдвигом по времени поступают короткие импульсы с дифференцирующих цепочек 8 и 9 на входы блока

10 совпадения. В этом случае на выходе блока

10 импульсы не появляются, и устройство не запускается.

При частоте f входного напряжения меньше частоты fr первой уставки устройства напряжение Up опере>кает по фазе U,, на некоторый угол, и с соответствующим сдвигом по времени поступают короткие импульсы с дифференцирующих цепочек 8, 9 на входы блока 10.

В этом случае на выходе блока совпадения импульсы также не появляются и устройство не запускается.

При фастоте / входного напряжения, равной первой уставке устройства f; напря>кения

Us,- и с/рсовпадают по фазе, в связи с чем импульсы с дифференцирующих цепочек поступают на входы блока совпадения одновременно. В этом случае на выходе блока совпадения появляются импульсы.

Первый импульс па выходе блока 10 совпадения запускает орган 13 выдер>кки времени, импульс с выхода которого обеспечивает срабатывание поляризованного реле 14. Реле 14 за 3 — 4 мсек размыкает свои нормально замкнутые контакты 15 в цепи входного контура 1 (см. фиг. 2), в результате чего устройство переключается на уставку fz. Время, в течение которого на поляризованное реле 14 будет воздействовать импульс с выхода органа 1> вы держки времени, будет определять время существования уставки fz, после чего устройство опять переключится на уставку f . В зависимости от заданной скорости снижения частоты и принятых значений уставок fr u fz может потребоваться, чтобы уставка / существовала в течение 1-го, 2-х, 3-х и т. д. периодов. Последующие рассуждения проведены для случая, когда индикация скорости снижения частоты производится в течение 1-ro периода. При этом длительность импульса на выходе органа 18 выдержки времени должна быть порядка 1,5 периода. Следовательно, в этом случае уставка будет существовать также примерно 1,5 не да. B течение этого интервала времени бу разрешена работа блока 11 совпадения, ый производит повторную индикацию фаз (первая индикация фаз производится блоком

10) .

Повторная индикация фаз производится в начале следующего (после пускового) периода входного напряжения. К этому моменту устройство переключено на уставку fg, и угол сдвига фаз между Up и U„, в момент повторной индикации зависит от значения частоты входного напряжения, так как за счет дешунтирования дополнительной катушки индуктивности L изменены параметры входного контура. При снижении частоты от значения f могут иметь место два случая:

1) к моменту повторной индикации фаз частота входного напряжения снижается до величины, равной или даже меньшей уставки f>, 2) к моменту повторной индикации фаз частота входного напряжения больше уставки fq.

Эти случаи соответствуют различным с«оростям снижения частоты.

В первом случае, когда частота сети снижается достаточно быстро и к моменту повторной индикации фаз возникает соотношение

1 Я напряжение Up будет совпадать по фазе с ур или даже опережать его, вследствие чего на входы блока совпадения 11 будет одноЗО времешю воздействовать импульс с выходом органа выдержки времени 18, импульс с триггера 7 и короткий импульс с дифференцирующей цепочки 8. В результате на выходе блока

11 совпадения возникает короткий импульс (исполнительный импульс), который обеспечивает срабатывание исполнительного органа 12.

Это свидетельствует о том, что скорость снижения частоты равна или превышает заданную соотношением

40 — гц/сек

Т где fi и f — первая и вторая уставки устройства;

Т вЂ” среднее значение периода входного напряжения в интервале частот fi —.fz.

Во втором случае, когда скорость снижения частоты меньше расчетной (или равна нулю), 50

f)f íàïðÿæåíèå Up будет отставать от U„,, и короткий импульс с дифференцирующей цепочки 8 появится на входе блока П совпадения и исчезнет раньше, чем появится прямо55 угольный импульс с триггера 7. При этом на выходе блока совпадения исполнительного импульса не возникает, что и свидетельствует о малой скорости сии>кения частоты по сравнению с заданной соотношением (1).

По истечении 1,5 периода после пуска устройства исчезает импульс на выходе органа 18 выдержки времени, вследствие чего будет выведен блок 11 совпадения, а также замкнутся контакты 1> поляризованного реле 14. Устройство переключается на уставку f и его дальнейшее поведение определяется частотой вход300923 я = ги/сек, пТ (2) где n — расчетное число периодов. ного напряжения. Если при этом f f (т. е. частота не снижается), устройство будет циклически переключать уставки с f< íà f> и обратно, но использованный орган 12 работать не будет, так как при уставке f Up будет отставать от U„. Если же f(f, то, как показано ранее, устройство не будет запущено повторно, так как Up опережает U., (а не совпадает с пим по фазе). В этом случае, когда скорость снижения частоты меньше расчетной, исполнительный орган 12 не сработает, даже если частота постепенно (за несколько периодов) снизится до значения f(f .

Время, нужное на индикацию скорости снижения частоты в описываемом случае составляет 1 период.

При необходимости индикация может быть произведена в течение 2-х, 3-х и т. д. периодов, Это задается длительностью импульса на выходе органа 13 выдержки времени, которая с учетом необходимого для надежности индикации фаз перекрытия принимается равной 2,5, 3,5 и т. д. периодов соответственно.

В этом случае формула (1) должна быть обобщена и представлена в виде

Работа устройства, реагирующего на скорость повышения частоты, протекает аналогично. Переход на него осуществляется включателем на блок 11 совпадения блоков 6 и 9 вза5 мен блоков 7 и 8 и установкой нормального открытого контакта 15 взамен нормально закрытого.

Предмет изобретения

Устройство для контроля скорости изменения промышленной частоты, содержащее две цепи формирования импульсов, состоящие из ограничителей амплитуды, триггеров и диффе15 репцирующих элементов, причем па вход первой цепи контролируемое напряжение подается непосредственно, а на вход второй — через

LCR-контур, à пх выходы подсоединены к исполнительному органу через блок совпадения, 20 отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, оно снабжено дополнительным блоком совпадения, на входы которого подключены выход первой указанной цепи формирования импульсов, триггер второй цепи и выход органа выдержки времени, а его выход — к исполнительному органу, причем один из выходов органа выдержки времени подключен к поляризованному реле, контакты которого переключают уставку устройства с первой частоты на вторую на заданное время.

300923

6 8 7

Составитель М. Лазарева

Редактор В. Фельдман Техред Л. В . Куклина Корректор Г. С. Мухина

Заказ 184/684 Изд. № 510 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»