Устройство для изменения частоты с заданной скоростью Советский патент 1983 года по МПК H03K3/64 H02H3/00 

ю

оо

О) 00

ф

Изобретение относится к устройствам релейной за1даты и автоматики . энергетических систем,в частности к устройствам настройки и проверки .уставок срабатывания реле частоты, реле скорости измерения частоты, времени срабатывания реле частоты,

ПО основному авт. св. № 537425 известно устройство для изменения частоты с заданной скоростью, выполненное с помощью элементов цифровой техники и содержащее генератор эталонной частоты, триггерный делитель частоты, дифференцирующие цепи и усилитель мощности, счетчик импульсов, схемы совпадения и схему ИЛИ fl Недостатками данного устройства являются сложность управления режимами его работы, что обусловлено .необходимостью изменения направлени счета счетчика импульсов при изменении направления изменения частоты выходного напряжения, а также отсутствие возможности использования указанного устройства в качестве генератора напряжений с определенной, заданной заранее частотой.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается -тем, что в устройство дЛя изменения: частоты с заданной скоростью, содержащее счетчик импульсов, элементы совпадения, элемент ИЛИ, дифференцирующие цепи и соединенные последовательно генератор эталонной частоты, триггерный делитель частоты, .и усилитель мощности, причем выхода счетчика импульсов соединены через элементы совпадения с входами установки в единичное состояние триггеров делителя частоты, а прямой и инверсный выход триггернрго делителя через дифференцирующие цепи и через элемент ИЛИ соединены с вторыми входами элементов совпаления, дополнительно введены последовательно соединенные :элемент И, счетчик икшульсов и декодируквдий блок, а также последовательно соединенные линия задержки и переключатель, причём прямой вход элемента И соединен с выходом генератора эталонной-частоты, инверсный вход соединен с выходом декодирующего блока а выход элемента И соединен с счетньш входом основного счетчика импульсов, при этом вход установки в нулевое состояние дополнительного счетчика, импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ и входом ; линии задержки, а .вход установки в нулевое состояние основного счетчика импульсов соединен с выходом переключателя.

На. чертеже приведена блок-схема устройства для изменения частоты с заданной скоростью.

Устройство состоит из генератора . 1 эталонной частоты, тригх ерного делителя 2 частоты, усилителя 3 мощности , выходного трансформатора 4, дифференцирующих цепей 5, элемента 5 ИЛИ 6, элементом 7 совпадения, счетчика 8 импульсов, счетчика 9 импульсов, декодирующе.го блока 10, двухвходового элемента И 11 линии 12 задержки, переключателя 13 рода

10 работ.

Устройство работает следующим образом.

От генератора 1 на вход делителя 2 частоты поступают импульсы эталонной частоты. Напряжение с прямого и инверсного выходов последнего триггера делителя 2 частоты поступает на дифференцирующие цепи 5. Одновременно напряжение с прямого вы20 делителя 2 частоты поступает на усилитель 3 мощности,и выходной трансформатор 4, на выходе которого получают синусоидальное напряжение переменного тока. В начале каждого.

25 полупериода выходного напряжения импульсы с выхода элемента ИЛИ б через элементы 7 совпадения осуществляют запись в младшие разряды делителя 2 частоты числа, хранящегося в счетчи- ке 8 импульсов и определяющего длительность полупериода выходного напряжения , и одновременно запускают схему формирования приращения счетчика 8 импульсов, которая состоит из элемента И 11, счетчика 9 и деко-у

35 пирующего блока 10, Формирование

приращения осуществляется следующим. образом. При поступлении кратковременного единичного сигнала на вход . установки нулевого, .состояния счетчика 9 импульсов последний установится в нулевое состояние, а на его счетный вход и на счетный вход счетчика 8 импульсов через элемент И 11 начнут поступать импульсы от

5 генератора 1 эталонной частоты. При поступлений заданного на Д1зкрдируюineM блоке 10 числа импульсов На выходе последнего вырабатывается единичный сигнал,, который запрещает

СП дальнеШаее поступление импульсов от генератора 1 эталонной частоты через элемент И 11 на счетные входы счетчиков 8 и 9 импульсов до прихода следующего импульса на вход .

-- установки нулевого состояния счетчика 9 в начале следуквдего полупериода выходного напряжения.

При замкнутых контактах переключателя 13 рода работ в начале каждого полупериода выходного напряжения после записи числа хранящегося

в счетчике 8 импульсов, в мпадйше разряды делителя 2 частоты следует установка первого счетчика 8 импульсов в нулевое состояние. К началу

5 каждого следующего полупериода выходного напряжения число, находящееся в счетчике 8 импульсов, будет неизменным и равным числу, заданному на декодирующем блоке 10. Таким образом, на выходе устройства вырабатывается выходное напряжение, часто та которого неизменна во времени и определяется с помощью декодирующего блока 10. Линия задержки служит для разделения во времени процессов записи в младшие разряды делителя 2 частоты числа, хранящегося в счетчике 8 импульсов, и установки последнего в нулевое состояние. Время задержки должно быть большим длительности импульсов, вырабатываекых дифференцирующими цепями 5, но не должно превышать период следования импульсов генератора 1 эталонной частоты.

При разомкнутых контактах переключателя 13 рода работ в начале. каждого полупериода выходного напряжения после записи в младшие разряды делителя 2 частоты числа, хранящегося в счетчике 8 импульсов, происходит изменение этого числа на величину, заданную на-декодирующем блоке 10k Данное устройство дает возьюжность в начале каждого полупериода выходного напряжения подавать на счетный вход счетчика 8 импульсов любое целое число импульсов от нуля до числа равного емкости этого счетчика 8. Если счетчик 8 импульсов осуществляет суммирование входных импульсов, то поступление на его счетный вход в течение кажг -догр полупериода выхсудного напряжения числа импульсов, не превышающего половины его емксхзти, приводит к циклическому увеличению содержимого счетчика 8 импульсов на это число. Поступление на счетный вход счётчика 8 импульсов в течение каждого полупериода выходного напряжения числа импульсов,превышающего

половину его .емкости, равносильно циклическому вычитанию из содержимого счетчика .8 импульсов числа равного разности-между емкостью этого счетчика 8 и числом поступивших импульсов. Таким образом, в данном устройстве имеется возможность в течение каждого полупериода выходного напряжения без изменения направления счета счетчика 8 импульсов увеличи0вать либо уменьшать его содержимое, чем обеспечивается циклическое увеличение либо уменьшение частоты вы ходного напряжения.

Как при разомкнутых, так и при

5 замкнутых контактах переключателя 13 рода работ минимальная частота выходного напряжения f ц определяется числом разрядов делителя 2 частоты и частотой следования импульсов, вырабатываемых генератором 1

0 эталонной частоты, а максимальная f емкостью счетчика 8 импульсов при заданных частоте выходных импульсов генератора 1 эталонной частоты и числе рав.рядов делителя 2

5 частоты.

Введение в данное устройство новых элементов и связей позволило формировать выходное напряжение с

0 циклически изменяющейся частотой либо с опре.деленныкм фиксированными частотают в рабочем частотном диапазоне от fmiM ДО fvMoK причем управление перечисленными режимами 5 работы устройства (задание направления и скорости изменения значений частоты выходного напряжения) осуществляется с помощью одного и того же декодируквдего блока 10. Таким

0 образом данное устройство позволяет настраивать и снимать характеристики устройств релейной захциты автоматики реагирующих как на скорость измерения, так и на абсолютное значение частоты входного напряжения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ С ЗАДАННОЙ СКОРОСТЬЮ ПО авТ. св. 537425, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены последовательно соединённые элемент И, счетчик импульсов и декодирукшЕИй блок, а также последовательно сое;Е(иненН ае линия задержки и переключатель, причем пря1«)й вход элемента И соединен с выходом генератора эталонной частоты, инверсньвй вход соединен с выходом декодирующего блока, а выход элемента И соединен с счетным входом основного счетчика импульсой, при этом вход устанрВ1Ж в нулевое состояние дополнительного счетчика импульсов соединение ёыходом элемента ИЛИ и выходом линии задержки, а вход установки в нулевое состояние основного счетчика импульсов соединен с выходом переключателя.