РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОР Российский патент 2004 года по МПК H01H47/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле-регулятора напряжения генератора и выработки сигнала разрешения регулирования других параметров генератора при его включении в сеть.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1].

Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле-регулятора напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первый и второй выпрямители, выходы которых соединены с соответствующими входами алгебраического сумматора, выход которого соединен с входами повторителя и компаратора, выход компаратора через первый диод соединен с входами инвертора и умножителя, а выход повторителя через второй диод соединен с другим входом умножителя и с входом второго инвертора [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность, поскольку устройство реагирует на абсолютную разность напряжений сети и генератора. Однако в ряде технологических процессов возникает необходимость обеспечить реакцию не на абсолютную недопустимую величину отличия напряжения генератора от напряжения сети, а относительную, задаваемую в относительных единицах к абсолютной величине напряжения сети.

Техническим результатом изобретения является повышение точности.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее выпрямитель напряжения генератора, выпрямитель напряжения сети, умножитель, инвертор, алгебраический сумматор и первый компаратор, введены элемент И и второй компаратор, входы вычитания и сложения алгебраического сумматора соединены с выходами выпрямителя напряжения генератора и выпрямителя напряжения сети соответственно, а выход алгебраического сумматора соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выход выпрямителя напряжения сети соединен с входом умножителя, выход которого через инвертор соединен со вторым входом первого компаратора и непосредственно соединен с вторым входом второго компаратора, первый и второй входы элемента И соединены с выходом “больше” первого компаратора и выходом “меньше” второго компаратора соответственно, при этом умножитель выполнен в виде умножителя на постоянную величину, на выходе “меньше” первого компаратора формируется сигнал, обеспечивающий уменьшение напряжения генератора, на выходе “больше” второго компаратора формируется сигнал, обеспечивающий увеличение напряжения генератора, а сигнал на выходе элемента И разрешает настройку других параметров генератора.

На чертеже представлена электрическая структурная схема реле-регулятора напряжения.

Реле-регулятор напряжения содержит выпрямитель 1 напряжения генератора, выход которого соединен со входом вычитания алгебраического сумматора 2, и первый компаратор 3, первый вход которого соединен с выходом сумматора 2, выпрямитель 4 напряжения сети, выход которого соединен со входом сложения алгебраического сумматора и входом умножителя 5, и второй компаратор 6, первый вход которого соединен с первым входом первого компаратора 3, а второй вход - с выходом умножителя 5, а также инвертор 7, вход которого соединен с выходом умножителя 5, а выход соединен со вторым входом первого компаратора 3, и элемент И 8, первый и второй входы которого соединены с выходом “больше” первого 3 и с выходом “меньше” второго 6 компараторов соответственно.

Блоки устройства являются стандартными блоками электротехники. Цепи питания блоков на чертеже опущены, как несущественные в рамках данной заявки.

Реле-регулятор напряжения работает следующим образом.

На выходе выпрямителя 1 формируется сигнал Uг, пропорциональный амплитуде напряжения генератора, а на выходе выпрямителя 2 формируется сигнал Uc, пропорциональный амплитуде напряжения сети. В результате на выходе алгебраического сумматора 2 будет наблюдаться сигнал Uc-Uг, а на выходе умножителя 5 - сигнал K×Uc, где К - коэффициент, соответствующий относительной величине допустимого отклонения напряжения генератора от напряжения сети. Тогда с учетом действия инвертора 7 на выходе “меньше” первого компаратора 3 сигнал логической единицы будет наблюдаться при выполнении соотношения Uc-Uг <-KxUc, что соответствует выработке сигнала уменьшения напряжения генератора, а на выходе “больше” второго компаратора 6 при выполнении соотношения Uc-Uг>K×Uc, что соответствует выработке сигнала увеличения напряжения генератора. В остальных случаях необходимость регулировки напряжения генератора отсутствует и сигнал логической единицы формируется на выходе элемента И 8, первый и второй входы которого соединены с выходом “больше” первого 3 и с выходом “меньше” второго 6 компараторов соответственно. Этот сигнал может быть использован в качестве сигнала разрешения регулировки других параметров генератора, например частоты и фазы.

Таким образом, в предложенном техническом решении повышается точность работы, поскольку обеспечивается реакция не на абсолютную недопустимую величину отличия напряжения генератора от напряжения сети, а относительную, задаваемую в относительных единицах к абсолютной величине напряжения сети.

Источники информации

1. Электротехнический справочник, в 4-х томах, т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г. Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998 г., с.390, рис. 35.10.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с.355, рис. 12.16, а (прототип).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве реле-регулятора напряжения генератора и выработки сигнала разрешения регулирования других параметров генератора при его включении в сеть. Технический результат заключается в повышение точности работы устройства. Для этого реле-регулятор содержит выпрямитель напряжения генератора, выпрямитель напряжения сети, умножитель, инвертор, алгебраический сумматор, первый и второй компараторы, элемент И. 1 ил.

Реле-регулятор, содержащее выпрямитель напряжения генератора, выпрямитель напряжения сети, умножитель, инвертор, алгебраический сумматор и первый компаратор, отличающееся тем, что введены элемент И и второй компаратор, входы вычитания и сложения алгебраического сумматора соединены с выходами выпрямителя напряжения генератора и выпрямителя напряжения сети соответственно, а выход алгебраического сумматора соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выход выпрямителя напряжения сети соединен с входом умножителя, выход которого через инвертор соединен со вторым входом первого компаратора и непосредственно соединен с вторым входом второго компаратора, первый и второй входы элемента И соединены с выходом “Больше” первого компаратора и выходом “Меньше” второго компаратора соответственно, при этом умножитель выполнен в виде умножителя на постоянную величину, на выходе “Меньше” первого компаратора формируется сигнал, обеспечивающий уменьшение напряжения генератора, на выходе “Больше” второго компаратора формируется сигнал, обеспечивающий увелечение напряжения генератора, а сигнал на выходе элемента И разрешает настройку других параметров генератора.