Фазовращатель Советский патент 1986 года по МПК G01R25/04 H03L7/00 

Изобретение относится к электро- те хнйке и может быть использовано в устройствах автоматизированного контроля параметров электрической аппаратуры защиты с управлением от микро процессоров и ЭВМ.

Цель Изобретения - повьшение точности регулирования фазы за рчет управления устройством от ЭВМ.

На фиг. 1 изображена структурная схема фазовращателя; на фиг. 2 - выполнение формирователя трехфазного напряжения.

Фазовращатель содержит генератор (кварцевый), первый счетчик 2 с входами предустановки, первый блок 3 фиксации заполнения счетчика, выполненный в виде элемента И, .делитель 4 частоты по модулю шесть, реализован ный в виде трехразрядного двоичного счетчика, формирователь 5 трехфазного напряжения, злемент И 6, соединенный входами с выходами счетчика 4, а своим выходом - с входом R того же счетчика, тем самым осуществляя счет счетчика по модулю шесть, второй счетчик 7 с входами предустановки, второй блок 8 фиксации заполнения счетчика, третий счетчик 9 с входами предустановки, третий блок 10 фиксации заполнения счетчика, делитель П частоты в виде второго трехразрядного двоичного счетчика, второй формирователь 12 трехфазного напряжения и элемент 2 ИЛИ 13.

Входы предустановки счетчиков 2 и 9 поразрядно объединены и подключены к шине управления частотой выходных напряжений, а установочные входы счетчика 7 подключены к шине управления разностью фазы. Выходы счетчиков 2, 7 и 9 соедга1ены соответственно с входами блоков 3, 8 и 10 фиксации заполнения счетчиков, выход блока 3 соединен с входами Запись предустановки счетчика 2 и счетным входом трехразрядного счетчика 4, выход блока 8 соединен с входом Сброс второго трехразрядного счетчика Пи первым входом элемента 2 ИЛИ 13, выход третьего блока 10 соединен со счетным входом трехразрядного счетчика 11 и вторым входом элемента 2 ИЛИ 13, выход которого соединен с входом Запись предустановки счетчика 9. Счетные входы счетчиков 2, 7 н 9 соединены с выходом генерато- ра Y . Трехразрядный двоичный счет-15053

чик 4 и элемент И 6 соединены таким образом, что счетчик 4 и элемент И 6 образуют делитель по модулю 6, и выход элемента И 6 соединен, кроме то5 го, с входом Запись предустановки счетчика 7, а выходы трехразрядного двоичного счетчика 1I соединены с входом второго формирователя 1 2 трехфазных напряжений.

О На фиг. 2 приведен пример выполнения формирователя трехфазного напряжения, содержащий двоично -десятич- ный дешифратор и три элемента 3 , подключенные к выходам дешифратора.

15 Фазовращатель работает следующим образом.

Первоначально рассмотрим формирование трехфазного напряжения U, - .,

DI Vf .

Счетчик 2 и блок 3 фиксации заполне- 20 ния счетчика образуют делитель с переменным коэффициентом деления. Прямоугольные импульсы с частотой tf с выхода кварцевого генератора 1 поступают на вход +1 счетчика 2. При

25 полном заполнении; счетчика 2 на

всех входах блока 3 появляются логические единицы и на выходе его цояв- ляется сигнал логической единицы. Блоки фиксации заполнения счетчика

30 представляют собой многовходовой элемент И. Единичный сигнал с выхода блока 3 поступает на вход Запись

предустановки счетчика, и в счетчик записывается двоичный код, соответствующий коду на шине А,.

Выходная частота импульсов на выходе счетчика с переменным коэффи- Циеитом;деления (на выходе блока 3)

определяется формулой

f

40 sb,« 4

где III - число раэрядов счетчика 2; N. - десятичный эквивалент двоичного числа на входной ши45

Для правильного функционирования

фазовращателя необходимо выдержать равенство

ew« .

(1)

Где fд g частота трехфазного выходного напряжения

Uft.B.cРавенство (l) удовлетворяется путем выбора соответствукйцей частоты кварцевого генератора f и числа раз- рядов счетчика 2,

Счетчик 4 содержит 3 разряда, а выходы 2 и 3 разрядов соединены с входами элемента И 6.

При поступлении импульса на вход счетчика 4 на выходе элемента И 6 появляется логическая единица, которая устанавливает счетчик 4 в нулевое состояние, обеспечивая деление частоты на- шесть. ,

Выходные сигналы трех разрядов счетчика 4 поступают на формирователь 5 трехфазного напряжения.

Формирователь трехфазного напряжения (фиг. 2) содержит дешифратор 14 и элементы 15-17, выполняющие логическую функцию И-НЕ.

Для получения выходньк напряжений

трехфазной системы U,

и

8.

и.

необходимо соответствующим образом подавать сигналы на входы дешифратора (фиг. 2).

Для и необходимы единичные сигналы U(j, и, ,

и

2

ДЛЯ Ug| - и, и,.

для Uc - и, и, и,

Аналогично работает второй канал формирования трехфазной системы U ,

и.., и.

.

Сг

Рассмотрим осуществление разности фаз между напряжением Од и

А В с ц подается инверсное значение двоичного кода. Первоначально рассмотрим случай, когда разность фаз равна нулю. Для этого по шине А( подается двоичный код с максимальным значением, т.е. с единицами во всех разрядах. При формировании импульса установки в нулевое состояние элементом 2И 6 этот импульс также поступает на вход . Запись предустановки счетчика 7, при этом на всех выходах его устанавливаются единицы, т.е. происходит полное за- :полнение счетчика, на выходе блока 8 появляется импульс, который далее через элемент 13 (2 ИЛИ) поступает на вход Запись предустановки счетчика 9. Таким образом, в этом случае оба канала формирования напряжений и о . и« а г одновременно ус«1 Pf iv I 2

танавливаются в исходное состояние, т.е. обеспечивается нулевая разность

фаз между напряжениями U« - л и

я, в, с,

.

Когда по шине А(| устанавливается необходимое значение разности, то при этом по шине , устаиавливаётся инверсное значение двоичного кода Ад,. При поступлении импульса от элемента 6 в счетчик ,7 вводится значение двоичного кода Aq,. Блок 8 фиксации заполнения вьщает импульс только при поступлении определенного количества

-

импульсов от генератора на суммирую- щий вход счетчика 9. После этого через элемент 13 (2 ИЛИ) импульс поступает на вход со счетчика 9, 5 устанавл1(Шая второй канал формирования в исходное состояние. Таким образом, между напряжениями U. ,, и

И,В,С|

и ж в - создается заданная разность. «I в, с J

фаз.

to Вьгоедем формулу для определения разности фаз между напряжениями А 8,с. А В с Количество импульсов , поступающих на вход счетчика 7, к моменту полного заполнения

15 счетчика равно

,

где п - число разрядов счетчика 7;

AU, - десятичный эквивалент двоичного кода на шине.

20 Интервал времени it(. между моментами установки в исходное состояние двух каналов формирования напряжений UU.B.C AjB с определяется фор . 2

мулой

5

0

5

5

0

А .

(,).1-..

Значение разности фаз определяют

до формуле At су

f

360 ut.f,,,,-360

360

Tew (,)-f,,

fr

Дискретность регулирования ucf определяется частотой кварцевого генератора и равна

360.

Предлагаемый фазовращатель позволяет получить сдвиг фазы второго выходного напряжения по отношению к первому на угол от О до 360, обладает высокой точностью регулирования сдвига фазы, которая определяется высокой стабильностью частоты кварцевого генератора.

Кроме TorOj предлагаемый фазовращатель позволяет управлять фазой и частотой выходных сигналов с помощью двоичного кода, формируемого с помощью микропроцессорных систем или ЭВМ.

55

Формула изобретения

Фазовращатель, содержащий два канала, каждый из котоилх состоит из последовательно соединенных первого счетчика с входами предустановки первого блока фиксации заполнения :счетчика, первого делителя частоты

по модулю шесть и формирователя трехфазных напряжений и, кроме того, содержащий генератор, подключенный к входам каждого из двух каналов, элемент И, подключенный к входу Сброс первого делителя частоты по модулю шесть, входы элемента И сое инены с выходом того же делителя, а входы предустановки счетчиков поразрядно объединены и подключены к шине управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки разности фаз, в него введены последовательно включенные второй счетчик с входами предустановки и второй блок фиксации заполнения счетчика, элемент 2 ИЛИ, причем вход втоРедактор Е. Копча

Составитель В. Шубин

Техред 3.Палий КорректорС. Шекмар

903/53 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ГОШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

рого счетчика соединен с генератором, входы переустановки его соединены с шиной управления разностью фаз, вход

Запись предустановки соединен с выходом элемента И, первый вход элемента 2 ИЛИ соединен со счетным входом второго делителя частоты по модулю шес ть, второй вход элемента 2 ИЛИ

соединен с входом Сброс того же делителя и выходом второго блока фиксации заполнения счетчика, а выход элемента 2 ИЛИ соединен с входом Запись предустановки счетчика второго

канала, а выход Запись предустановки счетчика первого канала соединен с выходом первого блока фиксации заполнения счетчика.

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматизированного контроля параметров электрической аппаратуры защиты с управлением от микропроцессоров и ЭВМ. Устройство содержит генератор 1, счетчики 2, 7 и 9 с входами предустановки, блоки 3, 8 и 10 фиксации заполнения счетчика, делитель . 4 частоты по модулю шесть, формирователи 5 и 12 трехфазного напряжения, элемент 6 И и элемент 13 2 ИЛИ. Блок фиксации заполнения счетчика вьшолнен в виде элемента И, а делитель частоты по модулю шесть - в виде трехразрядного двоичного счетчика. Устройство позволяет повысить точность регулирования фазы за счет управления vcтpoйcтвoм от ЭВМ. В описании приведен вариант выполнения формирователя трехфазного напряжения. 2 ил. § (Л С