Устройство для передачи команд в пределах единой трехфазной сети энергопитания Советский патент 1983 года по МПК H04B3/54 

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано для передачи команд при наличии на передающем и приемном пунктах трехфазной сети переменного тока единой энергосистемы.

Известно устройство для передачи команд по проводам в пределах едино трехфазной сети энергопитания, содержащее передатчик и приемник дискретных сигналов, подключенные к распределителям, а также диодный шифратор на передаче и релейный на прием с выполнением распределителей в вид выпрямителей трехфазного напряжения причем на передаче выходы распределителя подключены к входам шифратора, выход которого заземлен через стабилитрон, а на приеме выходы распределителя подключены к входам дешифратора через последовательно соединенные диоды и стабилитроны,подключенные катодом к заземленным реостатно-емкостным цепям l ,

Однако это устройство имеет низкую на,цежность из-за влияния уровня напряжения промышленной сети на сигналы команд.

Наиболее близким решением к изобретению является устройство для передачи команд в пределах единой трехфазной сети энергопитания, содержащее на передающем и приемном пунктах подключенные к линии связи блоки коммутации, соответствующие управля}эщие входы которых соединены с соответствующими фазами трехфазной сети энергопитания через узел гальванической развязки 2 .

Однако известное устройство имеет невысокую надежность работы в условиях асимметричного изменения фазных напряжений трехфазной сети энергопитания.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в условиях асимметричного изменения фазны напряжений трехфазной сети энергопитания .

Цель достигается тем, что в устройстве для передачи команд в пределах единой трехфазной сети энергопитания, содержащем на передающем и приемном пунктах подключенные к линии связи блоки коммутации, соответствующие управляющие входы которых соединены с соответствующими фазами трехфазной сети энергопитания через узел гальванической развязки, каждый блок комг1утации содержит шесть трехвходовых узлов совпадения, первый вход каждого трехвходового узла совпадения блока коммутации на передающем пункте соединен с соответствующим входом устройства, а на приемном пункте с линией связи, выход каждого трехБходового узла совпадения блока коммутации на приемном пункте соединен с соответствующим выходом устройства, а на передающем пункте подключен к линии связи через узел 5 объединения, при этом каждый узел гальванической развязки выполнен в виде параллельно соединенных и подключенных через резистор к соответствующей фазетрехфазной сети

0 энергопитания встречно включенных светоизлучающих диодов с соответствующим каждому светоизлучающему диоду фотоприемником, выходы соответствующих фотоприемников подклю5 чены к вторым входасм соответствующих трехвходовых узлов совпадения блока коммутации, к третьим входам которых подключены выходы фотоприемников соответствующих светоизлу0 чающих диодов смежной фазы, имеющих ту же полярность включения.

На фиг. 1 приведена схема уст1ройства для передачи команд в пределах единой трехфазной сети знерго5 питания (передающий пункт); на фиГо 2 - то же, (приемный пункт) ; на фиг, 3 - диаграммы сигналов ; на фиг, 4 - вариант устройства для передачи удвоенного числа команд. Устройство для передачи команд в пределах единой трехфазной сети энергопитания содержит на передающем пункте (фиг. 1) узлы гальванической развязки, включающие в себя ,. резисторы 1-3, через которые фазы

сети А, В и С подключены к входам, соответственно, оптронов 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, Светойзлуча ощие диоды каждой пары оптронов соединены встречно-параллельно. Выход каждо0 го оптрона (выход фотоприемника) соединен с вторым входом одного из узлов 10-15 совпадения (например, элементов И) , третий вход которого соединен с выходом оптрона (выходом

5 фотоприемника) смежной фазы, имеющего ту же полярность включения светоизлучающего диода, выходы узлов 10-15 совпадения соединены с соответствующими входами узла 16

0 объединения,первый вход каждого узла совпадения соединен с одним из входов 17-22 устройства. Шесть трехвходовых узлов 10-15.совпадения и узел 16 объединения образуют блок комму5 тации передающего пункта.

На приемном пункте (фиг, 2) узлы гaJ:(ьвaничecкoй развязки включают в себя резисторы 23-25, через которые фазы сети А, В и С подключены к вхо0 дам соответственно оптронов 26 и 27, 28 и 29, 30 и 31. Светоизлучающие диоды каждой пары оптронов соединены встречно-параллельно. Выход каждого оптрона (выход фотоприемника)

5 соединен с вторым входом одного из узлов 32-37 совпадения (например, элементов И), третий вход которого соединен с выходом оптрона (выходом фоторриемника) смежной фазы, имеюще го ту же полярность включения свето излyчa ж eгo диода, первый вход каждого узла совпадения соединен с линийй связи, а выход каждого из узлов совпадения соединен с одним из выходов 38-43 устройства. Шесть тре входовых узлов 32-37 совпадения образуют блок коммутации приемного пункта. Вариант устройства для передачи удвоенного числа команд (фиг, 4) содержит первый и второй передающие пункты 44 и 45 и первый и второй пр емные пункты 46 и 47, при этом на передающей стороне второй передающий пункт подключен к линии 48 связи через инвертор 49 полярности, а на приемной стороне линия 48 связи подключена к первому приемному пунк ту через разделитель 50 полярности, а к второму приемному пункту 47 через разделитель 50 полярности и инвертор 51 полярности. Узлы совпадения в блоках коммутации обоих передающих пунктов выполнены четырехвходовыми, при этом четвертые входы узлов совпадения блока коммутации первого передающего пункта 44 подключены к прямому выходу триггера 5 к его инверсному выходу подключены четвертые входы узлов совпадения бл ка коммутации второго передающего пункта 45, а выход оптрона (выход фотоприемника) 7 (фиг. 1) подключен к счетному входу триггера 52 через формирователь 53 импульсов. Устройство работает следующим образом. При включении питающих напряжений ч;ерез светоизлучающие диоды опт ронов 4-9 (фиг. 1) и оптронов 26-31 (фиг. 2) проходят импульсные токи в течение одного полупериода. На выходе каждого оптрона формируются импульсные сигналы (токи, напряжения), по форме близкие к полупериоду напряжения сети. Расположение си налов во времени на выходе оптронов 4, 6 и 8 показано на диаграмме фиг. 3, а, на выходе оптронов 5, 7 и 9 - на диаграмме фиг. 3,6. При наличии на одном из первых входов узлов 10-15 совпадения коман ного сигнала с входов 17-22 в момен совпаде шя во времени выходных сигналов оптронов, поступающих на втор и третий входы кшхдого узла совпаде ния, на его выходе формируются импульсы (на фиг. За, б заштрихованы При НсШичии командных сигналов на . всех входах устройства в линию связи, через узел 16 объединения посту пают за каждый период питаквдей сети шесть импульсов (фиг. 3,в). При формировании совпадения 13-15 импульсов противоположной полярности в линию связи поступают разнополярные импульсы (фиг. 3, г). Выбором амплитуды сигналов, подаваемьлх на входы узлов совпадения, может быть также получена иная форма импульсов: трапецеидальная или близкая к прямоугольной. На приемном пункте на выходе оптронов 26-31 формируются сигналы, форма и расположение во времени которых совпадает с сигналами, формируемыми оптронами передающего пункта (фиг. 3, а, б). На выходе каддого из узлов 32-37 совпадения, командный сигнал формируется при условии наличия сигналов от оптронов на вторых и третьих входах в соответствии с диаграммами фиг. 3, а, б и импульса на первом входе с линич связи, т.е. каждый узел совпадения формирует за каждый период сети один из шести импульсов командного сигнала, если таковой поступил в линию связи с передающего пункта. В качестве линии связи может использоваться отдельный провод, либо провод энергосети, если на входе линии установлен преобразователь командных видеоимпульсов в радиоимпульсы, а на выходе линии - преобразователь радиоимпульсов в командные видеоимпульсы. Число передаваеьиых командных сигналов удваивается в устройстве (фиг. 4). Здесь формирователь 53 импульсов формирует из выходного сигнала одного из оптронов , например 7(фиг. 1) кратковременные импульсы, соответствукадие переднему фрон-гу выходного сигнала оптрона и следующие с частотой питающей сети. Поступая на счетньй вход триггера 52, эти импульсы изменяют его состояние через период питающей сети. Напряжение с выходов триггера, поступая на .четвертые входы узлов совпадения блока коммутации соответственно первого и второго передающих пунктов 44 и 45, осуществляют поочередное включение их в работу через период сети. Если эти узлы совпадения формируют командные импульсы одинаковой полярности, то между линией связи и вторым передающим пунктом 45 включают инвертор 49 долярности. На приемном пункте командые импульсы положительной полярности направляются разделителем 50 полярности на вход первого приемного пункта, а импульсы отрицательной полярности на вход второго приемного пункта 47 через инвертор 51 полярности. На выход первого и второго приемных

пунктов .46 и 47командные сигналы проходят через период питаквдей сети.

В качестве фотоприемников могут быть использованы, например, фотодиоды, которые при выполнении узлов совпадения на фототранзисторах, являющихся комбинацией фотодиодов с транзисторами, входят в состав узлов совпадения. Достоинством реализации в устройстве (фиг. 1 и 2) узлов совпадения на фототранзисторах; образукщих со светодиодами узлы гальванической развязки оптопары, является существенное упрощение устройства, поскольку в этом случае не требуется источника постоянного напряжения для электропитания узлов совпадения. Узел 16 объединения может бить выполнен как на активных и пассивных элементах, так и без элементов в виде МОНТАЖНОГО ИЛИ.

Благодаря указанному составу и функциональным связям обеспечивается существенное поваиепие надежности устройства для передачи команд в условиях асимметричного изменения фазных напряжений трехфазной сети энергопитания.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ В ПРЕДЕЛАХ ЕДИНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ЭНЕРГОПИТАНИЯ, содержащее на передающем и приемном пунктах подключенные к линии связи блоки коммутации, соответствующие управляющие входы которых соединены с соответствуквдими фазами трехфазвюй сети энергопитания через узел гальванической развязки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в условиях асимметричного изменения фазных напряжений трехфазной сети энергопитания, каждый блок коммутации содержит шесть трехвходовых узлов совпадения, первый вход каждого трехвходового узла сов;1адения блока коммутации на передаюсдем пунк те соединен с соответствующим входом устройства, а на приемном пункте - с линией связи, выход каждого трехвходового узла совпадения блока коммутации на приемном пункте соединен с соответствуняцим выходом уст ройства, а на передающем пункте подключен к линии связи через узел объединения, при зтсм каждый узел гальванической развязки выполнен в виде параллельно соединенных и подключенных через резистор к соответствующей фазе трехфазной сети энергопитания встречно включенных i светоизлучающих диодов с соответствующим каждому светоизлучакжцему (Л диоду фотоприемником, выходы соответ.ствующих фотоприемникон подклюс чены к вторым входам соответствующих трехвходовых узлов совпадения блока коммутации, к третьим входам кото- S рых подключены выходы фотоприемников соответствующих светоизлучающих диодов смежной фазы, имеющих ту же полярность включения.

Фиг. 1

К линии связи

Фиг. Z

&(зо) (ts) s(2e) в(зо)

V N/TYT

А 44 ,,

f(l7) KU) 3(3f) S(tn « XXfX

. a n /c // IS fz

(S(it}{3S)(33) (S7j(3)

I

0m оптрона 7

53

L,J

(

1

5

«5

6

«З

r

f

f/

Фав.