Способ контроля разности частот Советский патент 1987 года по МПК H02J3/40 H02H3/06 

ПА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике энергосистем., например в устройствах делительной автоматики, для выявления асинхронного хода с .определением оптимального места деления, автоматического повторного включения (АПВ) в тех случаях, когда требуется отличить скольжение некто- ров сравниваемых напряжений от их статического положения (синхронизма),

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Согласно предлагаемому способу ;измерение разности частот производят путем использования мгновенных значений контролируемых напряжений, измеренных через заранее заданные эталонные промежутки времени, а значение разности частот определяют путем использования функциональной связи между разностью частот и мгновенными значениями контролируемых напряжений. При измерении разности частот обработке подлежат напряжения:

,и UM sinu)|t; и , UM sin (uJ,t + V),

де ,,

,2.

соответственно амплитуды и угловые частоты напряжений (w,2irf J Ч - ) ; V - некоторый произвольный угол между напряжениями. Начиная с произвольного момента

Таким .образом, формируя функциональную зависимость (11), получают

ни 4

фиксируют по три мгновенных

т/ ,,,, ,,

значения напряжений Uj , U ,3 и U , которые в комплексной форt, через- эталонные интервалы време- 40 выходную величину - абсолютное значение разности частот. Длительность промежутка времени Л может быть меньше полупериода контролируемых напряжений, что позволяет обеспечить 45 измерение разности частот за время, существенно меньшее длительности меньшего из периодов контролируемых напряжений.

и/ и и; ,

ме записи равны

и|

Uz

и;

ul,

UN UM

u,t.

)

/w,(i.,2.a7

(2)

Оме

-ctjitfv;

и„е

IfHt,

I ,(.

p

J-CoJiCtt2a)

(3)

Решая системы уравнений (2) и (3), получают:

У 21V

;iaw

е +1

S

с -

Используя (4), (5), (6) ходят значение выражения

С - S

S I lT - If

.() - (1-е --Н1-е М

(8)

которое с учетом равенства Эйлера преобразуют к виду

25

30

i II С - S

(9)

S COS a (2.-u . Следовательно,

/u.io, / arccos ().

(10)

Подставляя в (10) значения из (4), (5), (6) и (7) получают

If f 1 и 1Ь + и, П, f г - arccos - --г:: т-.

2 (И)

Таким .образом, формируя функциональную зависимость (11), получают

,

50 Ha чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения разности частот.

Устройство содержит аналого-цифро55 вой преобразователь 1, генератор 2 импульсов, блок. 3 памяти, три блока 4 4 умножения, сумматор 5,блок 6 деления и функциональный преобразователь 7.

31345286

Выход генератора 2 импульсов подключен к управляющим входам аналого- цифрового преобразователя 1 и блока 3 памяти, информационный вход кото

рого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 1, первый и шестой выходы - к входам первого блока 4 умножения, второй и пятый выходы - к входам третьего блока 4 ум- ножения, третий и четвертый выходы - к входам второго блока 4 памяти, выход которого подключен к выходу делителя блока 6 деления, вход делимого которого подключен к выходу сумматора 5, входы которого подключены к выходам первого и третьего блоков 4 умножения, а выход блока 6 деления подключен к входу функционального преобразователя 7.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемые напряжения U и U поступают на аналоговые входы анало2

т.е. на выходе блока 6 деления образуется цифровой- сигнал, связанный в соответствии с (11) функциональной

го-цифрового преобразователя 1, кото- 5 связью с измеряемой разностью частот

. ff / . Этот сигнал поступает на вход функционального преобразователя, в качестве которого можно использовать арккосинусный преобразователь, 30 реализующий (11). При построении устройства с релейным выходом, срабатывающим при условии

рый в моменты поступления на его управляющий вход импульсов от генератора 2 импульсов производит преобразование мгновенных значений контролируемых напряжений в цифровые коды. Эти коды с выхода аналого-цифрового преобразователя 1 поступают на вход первого блока 3 памяти, реализованного в виде шести последовательно соединенных регистров памяти. При этом при поступлении i-го импульса от генератора 2 импульсов на управляющие входы аналого-цифрового преобразователя 1 и первого блока 3 памяти в регистрах памяти блока 3 памяти оказываются записанными в первом и втором регистрах - соответственно результаты i-ro анапого-цифрового преи и и

/fj - const,

35

в качестве функционального преобразователя достаточно использовать цифровой компаратор (схема сравнения чисел) ,. реализующий выражение

40

Ur

Un

где DO - пороговая величина, определяющая уставку. Быстродействие предлагаемого спообразования напряжений и пи,

третьем и четвертом регистрах - соот- 45

ветственно результаты i-1-го преоб- определяется выбором эталонных

разования напряжений U и U , в пятом и шестом регистрах - соответственно результаты i-2-го преобразования напряжений u и u. Обозначим 50 указанные результаты соответственно Uj , (полученные в момент i-2-го импульса) ,и , и Uj , . Эти резуль- ты аналого-цифрового преобразователя входных величин U и U поступают с выходов блока 3 памяти на входы блоков И умножения, причем на входы первого блока 4 умножения поступают цифровые коды U и Uj, на входы

промежутков времени Л ,которые могут выть выбраны существенно меньшими по- яупериода контролируемых напряжений.

Формула изобретения

Способ контроля разности частот двух напряжений путем формирования gg эталонных промежутков времени, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют мгновенные значения первого контролируемого напряжения и фиксируют

второго блока 4 умножения - цифровые коды и и Uj , а на входы третьего блока 4 умножения - коды U и U. Блоки 4 умножения осуществляют умноСумматор 5

жения цифровых кодов, при этом на входы сумматора 5 поступают произведения и/ Uj и

поступаю1

и; ,

а на вход делимого блока 6 деления - U. U .

осуществляет операцию сложения.

Сумматор 5

и на его выходе появляется

.1.. л -. .. I

цифровой сигнал U + U, Uj . Этот сигнал поступает на вход делимого блока 6 деления. Последний форми- рует-сигнал

Сумматор 5

и«

U

и, и/ + и, и

и

2

(12)

т.е. на выходе блока 6 деления образуется цифровой- сигнал, связанный в соответствии с (11) функциональной

/fj - const,

35

в качестве функционального преобразователя достаточно использовать цифровой компаратор (схема сравнения чисел) ,. реализующий выражение

40

Ur

Un

где DO - пороговая величина, определяющая уставку. Быстродействие предлагаемого спо а определяется выбором эталонных

промежутков времени Л ,которые могут выть выбраны существенно меньшими по- яупериода контролируемых напряжений.

Формула изобретения

50

Способ контроля разности частот двух напряжений путем формирования gg эталонных промежутков времени, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют мгновенные значения первого контролируемого напряжения и фиксируют

1345286

z

три из них и, , и , , следующие через эталонные промежутки времени Л , измеряют мгновенные значения второго контролируемого напряжения и фиксируют три из них uj , и , и/ , следующие через эталонные промежутки времени 4 , а модуль разности частот

контролируемых напряжений / f - , / определяют согласно выражению

/ f, - f,/

1

лагссоз

и, Uj +

2 иГ и.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при синхронизации частей энергосистем, для выявления асинхронного хода, в устройствах повторного включения. Цель изобретения - повьшение быстродействия. Для этого через эталонные Промежутки времени производят фиксацию трех мгновенных значений каждого контролируемого напряжения, а модуль разности частот определяют согласно выражению / f, - t/l fit arccos fU/U; + и; и; /2U U/J, где & - длительность эталонного промежутка времени; и, , и , и и ;, и/, и/ - величины соответственно первого и второго контролируемых напряжений. 1 ил. с S (/

Редактор А. Лежнина

Составитель К, Фотина

Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 4928/52Тираж 617Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4