Синхронизатор с постоянным временем опережения Советский патент 1987 года по МПК H02J3/42 

113

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для автоматического включения синхронных генерато ров на параллельную работу и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 817861.

Цель изобретения - повышение быстродействия синхронизатора.

На фиг, 1 представлена функциональная схема синхронизатора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Синхронизатор содержит формирователи 1.1 и 1.2 импульсов, триггеры 2.1 и 2.1, одновибраторы Зо1 и 3.2,, инверторы 4.1, 4.2 и 5 фазы, выходные триггеры 6,1 и 6.2, релейные блоки 7.1 и , элемент ИЛИ 8.

Вход формирователя 1.1(1.2) импульсов присоединен на напряжение сети (генератора), а его выход - к счетному входу триггера 2.1(2.2) и к входу одновибратора 3.1(3.2),выход которого подключен к первым записывающим входам инверторов 4.1(4.2) и 5 фазы, второй записывающий вход инвертора 4.1(4о2) фазы подключен к первому выходу триггера 2.1(2.2), второй записывающий вход инвертора 5 фазы подключен к второму выходу триггера 2,1, считывающий вход инвертора 4.1(4.2) фазы подключен к второму выходу триггера 2.1(2.2), а считывающий вход инвертора 5 фазы подключен к первому выходу триггера .2.1.

г

Выход инвертора 5 фазы подключен к первому входу выходного триггера 6,2, второй вход которого подключен к выходу инвертора 4.2 фазы, а выход - к входу релейного блока 7.2j выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 8, первый вход которого подключен к выходу релейного блока 7.1, вход которого подключен к выходу выходного триггера 6,1, первый вход которого подключен к выходу инвертора 4.1 фазы, а второй - к выходу инвертора 4,2 фазы.

В формирователях 1.1(1.2) импульсов напряжение сети (генератора) преобразуется в последовательность управлящих импульсов, привязанных к нулевой фазе синусоиды и имеющих одинаковугч с ней частоту (напряжения U, , , U,2 на фиг о 2) .

Поступая на счетный триггер 2.1 (2,1),управляющие импульсы пооче

62

едко переводят его либо в состояние Запись, которому на первом выходе триггера 2.1(2.2) соответствует высокий потенцисШ, либо в состояние Считывание, которому соответствует высокий потенциал на втором выходе триггера 2.1(2.2).

Выходные напряжения триггеров 2.1(2.2) обозначены U,j, ...U,2 , j , 2,:1 соответственно.

Приход управляющие импульсов на вход одновибратора 3.1(3,2) обуславивает его переход во временно устойчивое состояние на время f (напряжения и,,, и и на временной диаграмме) .

Сигнал, пропорциональный частоте синхронизируемого напряжения сети и необходимый для сдвига этого напря жения в сторону отстающих углов, содержится во временном отрезке о ,Тр- , (1) где Т - период напря жения сети.

Временному отрезку L-, соответстtf

360 (2), вует фазовый угол of,- ---г

С

что с учетом (1) дает « 360( ) (3), где fc - частота сети.

Интервал времени с,, преобразуется в пропорциональное ему напряжение и ,, 11, , которое запоминается. Преобразование осуществляется тогда, когда совпадают высокие по- . тенциалы на первом выходе триггера 2.1(2.2) и на выходе одновибратора 3.1 (3.2). .

Процесс считывания напряжения

40 .i U l.xi осуществляется с увеличенной в k раз постоянной времени. Он начинается по разрешающему сигналу (высокий потенциал) с второго выхода триггера 2,1(2.2) и заканчивается

45 после того, как напряжение U, (,1,1) уравняется с напряжением U4,iM (U4,2,«). достигнутым за время ( Sl) Тем самым производится умно- жение на коэффициент К отрезка с, ,

50 а значит и углаой .

Поскольку интервалы €,, и Г свя заны соотношением 0(. (4) , то моменту окончания считывания соответствует фразовый угол ft K.et.

i- K,360(l-Lfj. ) (5) в канапе сети и фазовый угол ,.360(l-tf) (5) в канале генератора, Формирование задержанных импульсов по каналу сети производится и

313

на выходе инвертора 5 фазы. И myль- сы Uj (и J , и) формируются со сдвигом на период по отношению к импульсам и,- (U4,,,,, .).

Поданные на входы триггера 6.1 (6,2) импульсы и,, и,,, (Uy, и) обеспечивают формирование на выходах этих триггеров импульсных последовательностей Ug,, Ugj, средние значения которых проходят через максимум со сдвигом во времени одного по отношению к другому на величину, равную периоду биений Т синхронизируемых напряжений.

Величина и скорость изменения сред- напряжения на выходе триггера 6.1 (6.2) . контролируется релейным блоком 7.1(7.2). Если скорость изменения не превышает заданной - соответствующей допустимой разности частот, то в момент скачкообразного изменения среднего напряжения на выходе триггера 6.1 (6.2) релейный блок 7.1 (7.2) подает импульс на элемент ИЛИ, который подает команду на включение генераторного выключателя.

Таким образом, включение в пред- лaгae ый синхронизатор третьего инветора фазы, второго выходного триггера, второго релейного блока ,и элемента ИЛИ позволяет увеличить быстродействие синхронизатора с постоянным временем опережения в два раза..

64

Третий инвертор фазы, второй выходной триггер, второй релейный блок могут быть выполнены на той же элементной базе и той же схеме, что и

В известном синхронизаторе.

Формула изобретения

Синхронизатор с постоянным временем опережения по авт. св.№817861, отлнча.ющнйся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен третьим инвертором фазы, вторым выходным триггером, вторым релейтЫ блоком и элементом ИЛИ, причем первый записывающий вход третьего инвертора фазы подключен к выходу первого одновибратора, второй записывающий вход третьего инвертора

фазы подключен к второму выходу первого триггера, а считывающий вход третьего инвертора фазы подключен к первому выходу первого триггера, выход третьего инвертора фазы подключен к первому входу второго выходного триггера, второй вход которого подключен к выходу второго инвертора фазы, а выход - к входу второго релейного блока, выход которого подключен к второму входу элемента

ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого релейного блока, а выход подключен к зажиму для подключения цепи включения генераторно-.

го выключателя.

Фи&. 2

Составитель К. Фокина Редактор Н, Тупица Техред Л; Олийньпс Коррев:тор А. Зимокосов

Заказ 2522/50 Тираж 618Подписное

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

Производственно-полиграфическое пре;ц1риятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия синхронизатора. В формирователях импульсов 1.1(1.2) напряжение сети (генератора)преобразуется в последовательность управляющих импульсов, привязанных к нулевой фазе синусоиды .и имеющих одинаковую с ней частоту. Эти импульсы переводят триггер 2.1(2.2) пйочеред-. но или в состояние Запись, или в состояние Считывание. Приход управляющих импульсов на вход одновибра- тора 3,1(3.2) переводит его во временно устойчивое состояние. Процесс считывания напряжений начинается по разрешающему сигналу с второго выхода триггера 2.1(2.2) и заканчивается после того, как напряжения в инверторе фазы 4.1(4.2) уравняются. Моменту окончания считывания будут соответствовать определенные фазовые углы в канале сети и в канале генератора. Формирование задержанных импульсов по каналу сети производится и на выходе инвертора фазы 5, в результате введения которого повьш1ает- ся быстродействие. Импульсы на его выходе формируются со сдвигом на пе--. риод по отношению к импульсам инвертора фазы в канале сети. Поданные на входы триггера 6.1(6.2) импульсы обеспечивают формирование на выходах . этих триггеров импульсных последовательностей, средние значения которых проходят через максимум со сдвигом во времени одного по отношению к другому на величину, равную периоду биений синхронизируемых напряжений. Если скорость изменения среднего напряжения на выходе триггера 6.1