РЕЛЕ ЧАСТОТЫ Российский патент 2004 года по МПК H01H47/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле частоты.

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

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле частоты.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее последовательно соединенные разделительный трансформатор, частотный фильтр, первый частотно-зависимый элемент, первый формирователь импульсов, элемент ЗАПРЕТ, расширитель импульсов, усилитель и исполнительный элемент, второй частотно-зависимый элемент, вход которого соединен с выходом частотного фильтра, а выход - через ключ соединен со вторым входом первого формирователя импульсов, последовательно соединенные делитель напряжения, вход которого соединен с выходом частотного фильтра, второй формирователь импульсов и формирователь коротких импульсов, выход которого соединен со вторым входом элемента ЗАПРЕТ, а также пусковой элемент, вход которого соединен с выходом разделительного трансформатора, а выход соединен со вторым входом расширителя импульсов [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно одновременно может работать либо как реле понижения частоты, либо как реле повышения частоты.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения одновременного выполнения функций реле повышения и понижения частоты.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее разделительный трансформатор, частотно-зависимый элемент и исполнительный элемент, введены алгебраический сумматор, первый выпрямитель, вход которого соединен с выходом частотно-зависимого элемента, а выход соединен с входом вычитания алгебраического сумматора, элемент И, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, первый пороговый блок, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, а выход “больше” соединен с первым входом элемента И, второй пороговый блок, выход “больше” которого соединен со вторым входом элемента И, а также второй выпрямитель, вход которого соединен с входом частотно-зависимого элемента и с выходом разделительного трансформатора, а выход соединен с входом второго порогового блока и с входом сложения алгебраического сумматора, при этом уменьшение амплитуды сигнала на выходе частотно зависимого элемента относительно амплитуды сигнала на его входе пропорционально модулю отклонения частоты его входного сигнала от номинальной.

На чертеже представлена электрическая структурная схема частотного реле.

Частотное реле содержит разделительный трансформатор 1, частотно-зависимый элемент 2, исполнительный элемент 3, алгебраический сумматор 4, первый выпрямитель 5, вход которого соединен с выходом частотно-зависимого элемента 2, а выход соединен с входом вычитания алгебраического сумматора 4, элемент И 6, выход которого соединен с входом исполнительного элемента 3, первый пороговый блок 7, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора 4, а выход “больше” соединен с первым входом элемента И 6, второй пороговый блок 8, выход “больше” которого соединен со вторым входом элемента И 6, а также второй выпрямитель 9, вход которого соединен с входом частотно-зависимого элемента 2 и с выходом разделительного трансформатора 1, а выход соединен с входом второго порогового блока 8 и с входом сложения алгебраического сумматора 4.

Исполнительный элемент 3 может быть выполнен в виде реле, обмотка которого непосредственно или через усилитель соединена с выходом элемента И 6. Пример конструктивного выполнения частотно-зависимого элемента 2 приведен в [2, стр.52, рис.1.14]. Уменьшение амплитуды сигнала на его выходе относительно амплитуды сигнала на его входе пропорционально модулю отклонения частоты его входного сигнала от номинальной. Остальные блоки являются стандартными элементами электронной техники.

Частотное реле работает следующим образом.

Входное напряжение, частота которого может изменяться, поступает на вход разделительного трансформатора 1 и поступает на вход второго выпрямителя 9 непосредственно, а на вход первого выпрямителя 5 - через частотно-зависимый элемент 2. Уменьшение амплитуды сигнала на выходе частотно-зависимого элемента 2 пропорционально модулю отклонения частоты от номинальной. Поэтому при частоте входного сигнала, близкой к номинальной, уровни сигнала на выходах первого 5 и второго 9 выпрямителей близки, сигнал на выходе алгебраического сумматора 9 близок к нулю и первый пороговый блок 7 не срабатывает (на его выходе “больше” не формируется уровень логической единицы). Это, в свою очередь, исключает срабатывание исполнительного элемента 3. Если частота входного сигнала отклоняется от номинальной в недопустимых пределах, то существенно снижается уровень сигнала на выходе алгебраического сумматора 4 и срабатывает первый пороговый блок 7. Сигналы с уровнями логической единицы объединяются элементом И 6, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 3. Кроме того, наличие второго выпрямителя 9 исключает ложное срабатывание реле из-за отсутствия или недопустимого снижения уровня напряжения в контролируемой сети.

Таким образом, благодаря введению новых блоков и связей расширяются функциональные возможности реле частоты, поскольку оно позволяет одновременно реагировать на недопустимые отклонения частоты входного сигнала как в сторону повышения, так и в сторону понижения.

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. В.А. Андреев. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с.122, рис.3.29 (прототип).

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле частоты. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения одновременного выполнения функций реле повышения и понижения частоты. Для этого частотное реле содержит разделительный трансформатор, частотно-зависимый элемент, два выпрямителя, алгебраический сумматор, два пороговых блока, элемент И и исполнительный элемент, при этом уменьшение амплитуды сигнала на выходе частотно-зависимого элемента относительно амплитуды сигнала на его входе пропорционально модулю отклонения частоты его входного сигнала от номинальной. 1 ил.

Реле частоты, содержащее разделительный трансформатор, частотно-зависимый элемент и исполнительный элемент, отличающееся тем, что введены алгебраический сумматор, первый выпрямитель, вход которого соединен с выходом частотно-зависимого элемента, а выход соединен с входом вычитания алгебраического сумматора, элемент И, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, первый пороговый блок, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, а выход "Больше" соединен с первым входом элемента И, второй пороговый блок, выход "Больше" которого соединен со вторым входом элемента И, а также второй выпрямитель, вход которого соединен с входом частотно-зависимого элемента и с выходом разделительного трансформатора, а выход соединен с входом второго порогового блока и с входом сложения алгебраического сумматора, при этом уменьшение амплитуды сигнала на выходе частотно-зависимого элемента относительно амплитуды сигнала на его входе пропорционально модулю отклонения частоты его входного сигнала от номинальной.