Реле частоты Советский патент 1985 года по МПК H01H47/20 

Oi ) О 00 00

Фг/г. / Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты потребителей автономных источников электроэнергии от понижения частоты переменного тока за пределы рабочего диапазона. Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет увеличения стабильности гистерезиса устройства при искажениях формы входного сигнала. На фиг. 1 приведена структурная схема реле частоты; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 4 - пример реализации реле частоты с использованием интегральных D-триггеров. Реле частоты содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 3, первый 4 и второй 5 одновибраторы исполнительный орган 6 и входную щину 7. Вход формирователя 1 подключен к входной щине 7, выход - к входу запуска одновибратора 4. Входы элемента ИЛИ 3 соединены с выходами формирователей 1 и 2, выход - с входом запуска одновибратора 5. Вход управления одновибратора 4 соединен с выходом одновибратора 5, выход - с входом исполнительного органа 6, входом сброса одновибратора 5 и входом формирователя 2. Реле частоты работает следующим образом. На входную щину 7 подается контролируемый сигнал переменного тока. На вход одновибратора 5, длительность импульсов И 2 которого определяет частоту срабатывания реле частоты, через элемент ИЛИ 3 подаются импульсы с формирователей 1 и 2. Формирователь 1 вырабатывает импульсы И 1 (фиг. 2, а и 3,а), частота которых равна частоте переменного тока, а длительность - не более длительности импульсов И 3, вырабатываемых одновибратором 4 (фиг. 2, в). Рабочий диапазон частоты переменного тока характеризуется соотнощением ti tz+t5,(1) гдеti-длительность периода импульсов И 1; ts - длительность импульсов И 2 одновибратора 5; tj-длительность импульсов И 3 одновибратора 4. При выполнении соотнощения (1), при включенном реле, запуск одновибратора 5 происходит через формирователь 2 и элемент ИЛИ 3 в момент среза импульса ИЗ (длительность запускающего импульса не более t - 1з). Учитывая соотношение (1), длительность импульсов И 2, подаваемых на вход управления одновибратора 4, превыщает длительность паузы между срезом импульса ИЗ и фронтом И1, т.е. tjVti-1з (до отключения реле). Поэтому импульсы И 1 поступают на вход запуска одновибратора 4 при наличии управляющего напряжения, что является достаточным условием для его запуска. Импульсы ИЗ одновибратора 4 сбрасывают одновибратор 5, подготавливая его к новому запуску, и через исполнительный орган 6 обеспечивают подключение источника переменного тока к нагрузке. Временная диаграмма работы устройства в режиме, соответствующем выполнению условия (1), приведена на фиг. 2. Если условие (1) не выполняется (реле отключено), одновибратор 5 запускается импульсами И 1 формирователя 1 через элемент ИЛИ 3 (фиг. 3, а), причем так как по условию ,B момент подачи импульса И 1 на вход запуска одновибратора 4 напряжение на его входе управления отсутствует и одновибратор 4 не запускается. В этом случае работа устройства происходит в соответствии с временной диаграммой на фиг. 3. При отключенном реле длительность импульсов И 2 сравнивается с периодом t, а после включения - с разностью . Поэтому частоты включения fBR1 и отключения fetiM характеризуются соотнощениями fbiu -j tj 1 tz -t- ts Разница между соотнощениями (2) и (3) определяет гистерезис характеристики реле. Стабильность гистерезиса обеспечивается . стабильностью импульса ts. Реле частоты (фиг. 1) может быть достаточно просто реализовано с использованием интегральных D-триггеров со сбросом, охваченных резисторно-емкостной обратной связью с выхода на R-вход триггеров, в качестве фор.мирователей и одновибраторов (фиг. 4). Исполнительный орган включает в себя в общем случае входной фильтр, пороговый элемент, усилитель и реле.

СРиг.2

РЕЛЕ ЧАСТОТЫ, содержащее два одновибратора и первый формирователь импульсов, вход которого подключен к входной шине, а выход - к входу запуска первого одновибратора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет увеличения стабильности гистерезиса устройства при искажениях формы входного сигнала, в него введены второй формирователь импульсов, исполнительнь й орган и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов, а выход - с входом запуска второго одновибратора, выход которого соединен с входом управления первого одновибратора, выход которого соединен с входом исполнительного органа, входом сброса второго одновибратора и входом второго формирователя импульсов. S

а б

Фиг.З

Фиг.Ц