Устройство регистрации временных характеристик коммутационного аппарата Советский патент 1988 года по МПК G05B23/02 H01H49/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано :при наладке коммутационных аппаратов электрических станций и подстанций.

.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия регистрации.

На фиг. 1 схематически представлеК выходам 5.1, 5.2, 5.3 формиро а- телей импульсов подключен блок выяв Ленин направления движения БНД 21, выход которого подключен к знаковому разряду данных ОЗБ. Принципиальная схема БНД приведена на фиг. 2.

Вход первого логического элемента 22 подключается к выходам 5.2 и 5.3,

Изобретение относится к электроэнергетике. Цель - повышение точности, быстродействия и уровня автоматизации процесса регистрации вре.- менных характеристик коммутационной аппаратуры путем замены дискретного регистратора хода на трехканальный фотоэлектрический преобразователь 1, обеспечивающий определенную последовательность импульсов для прямого хода подвижных частей коммутационного аппарата и противоположн- ю последовательность для обратного хода. В устройство введены блок 4 усилителей сигналов и блок 5 формирователей импульсов, генератор 14 импульсов стабилизированной частоты, двоично-десятичный счетчик импульсов, обеспе- .чивающие подсчет интервала времени между импульсами различных каналов, оперативно-запоминающий блок 15, блок 21 выявления направления движения, блок 7 управления, переключатели выбора режима работы, а вместо самопишущего регистратора введен блок 20 цифровой индикации. В результате с высокой точностью фиксируется зависимость величины перемещения подвижных частей коммутационного аппарата от времени не только при поступательном движении, но и при отбрасывании контактов. 3 ил. Ф (Л с Jff оэ со 4 4

но предлагаемое устройство; на фиг. вход второго логического элемента 23принципиальная схема блока направле ния движения (БНД); на фиг. 3 - импульсная диаграмма.

Устройство (фиг. 1) включает в себя трехканальный фотоэлектрический 5 преобразователь 1, состоящий из трех комплектов 2 светоизлучательных и фотоприемных элементов, между которыми расположены подвижная часть 3, представляющая собой перфорированную по- 20 лосу с тремя дорожками перфорационных отверстий, смещенных относительно друг друга на некоторое расстояние.

Выходы фотоприемников подсоединены к блоку усилителей сигналов (БУ) 4,25 5.1 и 5.3, 5.1 и 5.2. которые подключаются к блоку формиро- Выходы логических элементов 28, вания импульсов (БФ) 5, входы этих 30, 32 подключены к входам элеменк выходам 5.1, 5.3, вход третьего логического элемента 24 - к выходам 5.1, 5.2. Выходы этих элементов подключены на счетный вход триггеров 25- 27 соответственно, при этом стробиру- ющий вход S -триггера 25 подключен к выходу 5,1 ,вход S триггера 26 подкЛючён к выходу 5.2,а вход S триггера 27 - к выхоДу 5.3, входы D этих триггеров соединены с точкой нулевого потенциала. Выходы триггеров подсоединены к парам логических элементов 28 - 33, другие входы которых соединены соответственно с вькодами 5.2 и 5.3,

30

35

40

формирователей, а также формировате ля 6, входящего .в БУ 7, подключаются к схеме И-НЕ а, выход которой подключается к цепочке одновибраторов 9-11, выход последнего из которых подсоединяется к R-входу двоично-десятичного счетчика 12 импульсов и триггера 13, а С-вход триггера подключается к выходу логического элемента И-НЕ 8, выход триггера подсоединён к входу V двоично-десятичного счетчика 12 импульсов, счетный вход которого соединен с генерат-ором 14 импульсов стабилизированной частоты. Выход счетчика подключен к входу данных D оперативного запоминающего блока, (ОЗБ) 15, вход ВК , которого подсоединен к выходу одновибратора 8, вход ЗС - к переключателю 16 режимов, Адресный вход ОЗБ 15 подсоединяется, к выходу счетчика 17 адресов, вход R которого через -кнопку 18 соединяется с точкой нулевого потенциала, а счетный вход С - с выходом логическо- 50 го элемента И-НЕ 8.

- Одновибратор 19 своим входом подключается к выходу одновибратора 9,

45

та ИЛИ 34, выходы логических элементов 29, 31, 33 подключены к входам другого логического элемента ИЛИ 35. При этом выход элемента 34 соединен с входом S триггера 36, а выход элемента 35 - с входом R этого же триггера 36. Выход триггера является выходом БНД.

Работа устройства основана на модуляции светового потока, направленного от источника излучения через отверстия в подвижной части фоторе- гистрирующего устройства на фотоприем нике. Отверстия расположены в три ряда таким образом, что отверстия одного ряда смещены относительно другого по вертикали на расстояние меньше диаметра. При воздействии светового потока на фотоприемник с выхода соответствующего усилителя снимается сигнал. За счет смещения отверстий образуется смещение выходных сигналов усилителей на интервал времени меньше длительности одного импульса (диаграммы а, 5 , Ь на фиг. 3). Эти сигналы поступают на входы соответствующих одновибраторов, которые по фронту формируют отрицательные импульсы

а выходом - к входу выбора кристалла смещенные во времени в (диаграммы t,

ВК регистраторов БИ 20, входы данныха, е на фиг. 3).

которых подс-оединяются к выходу ОЗБНа выходе логического элемента И15.НЕ при появлении сигнала на его вховход второго логического элемента 235.1 и 5.3, 5.1 и 5.2. Выходы логических элементов 28, 30, 32 подключены к входам элеменк выходам 5.1, 5.3, вход третьего логического элемента 24 - к выходам 5.1, 5.2. Выходы этих элементов подключены на счетный вход триггеров 25- 27 соответственно, при этом стробиру- ющий вход S -триггера 25 подключен к выходу 5,1 ,вход S триггера 26 подкЛючён к выходу 5.2,а вход S триггера 27 - к выхоДу 5.3, входы D этих триггеров соединены с точкой нулевого потенциала. Выходы триггеров подсоединены к парам логических элементов 28 - 33, другие входы которых соединены соответственно с вькодами 5.2 и 5.3,

0

5

0

0

5

та ИЛИ 34, выходы логических элементов 29, 31, 33 подключены к входам другого логического элемента ИЛИ 35. При этом выход элемента 34 соединен с входом S триггера 36, а выход элемента 35 - с входом R этого же триггера 36. Выход триггера является выходом БНД.

Работа устройства основана на модуляции светового потока, направленного от источника излучения через отверстия в подвижной части фоторе- гистрирующего устройства на фотоприем- нике. Отверстия расположены в три ряда таким образом, что отверстия одного ряда смещены относительно другого по вертикали на расстояние меньше диаметра. При воздействии светового потока на фотоприемник с выхода соответствующего усилителя снимается сигнал. За счет смещения отверстий образуется смещение выходных сигналов усилителей на интервал времени меньше длительности одного импульса (диаграммы а, 5 , Ь на фиг. 3). Эти сигналы поступают на входы соответствующих одновибраторов, которые по фронту формируют отрицательные импульсы

314

е хотя бы по одному из каналов 5.1- .3 формируется импульс (диаграмма а фиг, 3). По фронту этого импульса срабатывает одновибратор 9. (фиг. 1), на выходе которого появляется импульс положительной полярности (диаграмма я на фиг. 3), а также срабатывает од-. новибратор 10 (фиг. 1), который имеет на выходе импульс отрицательной полярности (диаграмма U на фиг. 3). По фронту этого импульса срабатывает одновибратор 11 (фиг. 1), формирующий импульс отрицательной полярности (диаграмма k на фиг. 3), noctyna- щий на вход ВК ОЗБ, обеспечивая таким образом с некоторой задержкой готовность ОЗБ принять информацию. игнал с выхода одновибратора 9 (фиг. 1) поступает также на вход од- новибратора 11 (фиг. 1), который срабатывает по фронту и формирует на выоде стробирующий сигнал (диаграма л на фиг. 3) на вход ВК регистра индикации.

Генератор импульсов стабилизированной частоты, запускаемьй при включении устройства, работает в непрерыв ном режиме, подает импульсы на вход, счетчика 12 (фиг. 1), который осу- ществляет их подсчет до тех пор, пока на вьЕходе V имеет место нулевой потенциал. При появлении на входе V положительного сигнала счетчик прекращает подсчет и myльcoв, и сформированное в нем двоично-десятичное . число передается на вход данных ОЗБ, г. таким образом осуществляется запись числа периодов опорной стабилизированной частоты, прошедших за время между сигналами соседних каналов, в ячейку с очередным адресом. По фронту 1 гмпульсов на выходе одновибратора 8 (фиг. 1) срабатывает одновибратор 9 (фиг. 1)j который формирует сигнал сброса триггера и счетчика ; импульсов, подготавливая схему к вому этапу.работы.f

Выявление направления движения осуществляется путем анализа последовательности импульсов, поступающих с разных каналов. При этом к прямой последовательности относятся сочетания 5.1; 5.2; 5.2; 5.3; 5.1, к обратной S4 S7 S1

J.f, J.J«, J л J у . J iL f 9 a

Блок выявления направления движения состоит из трех трактов.

Первый тракт, вьшолненный на эле- ментах 22, 25, 28, 29 (фиг. 2)слу6944

жит для распознавания последовательностей 5.1, 5.2 или 5.2, 5.3. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 22 поступают импульсы 5.2, 5.3, формируя на выходе этой схемы импульс отрицательной полярности, который подается на счетный вход триггера 25 (фиг. 2), на стробирующий вход которого постуQ пают импульсы с канала 5.1. Таким образом, на выходе триггера появляются . импульсы положительной полярности, если на входе устройства после импульса первого канала 5.1 следует им5 пульс второго канала 5.2 или импульс третьего канала 5.3. Логический элемент 28 (фиг. 2) служит для выявления последовательности 5.1, 5.2, а логический элемент 30 (фиг. 2) - для вы0 явления последовательности 5.1, 5.3. При этом выходной сигнал элемента 28 (фиг. 2) поступает на вход элемента ИЛИ 34 (фиг.2), выявляющего прямые последовательности, а сигнал с выхода

5 логического элемента 29 (фиг. 2) поступает на вход элемента ИЛИ 35 (фиг.2)5 выявляющего обратные последовательности.

Второй тракт выполнен на элементах 23, 26, 30, 31 (фиг. 2) и служит

0

s

0

5

для распознавания последовательностей 5.2, 5.3 и 5.2, 5.1. Третий тракт выполнен на элементах 24, 27, 32, 34 (фиг. 2) и служит для распознавания последовательностей 5.3, 5.1 и 5.3, 5.2, Работа этих трактов аналогична работе первого тракта.

Таким образом, появление импульса на выходе элемента 34 (фиг, 2) соответствует прямому ходу и формирует плюс на выходе триггера 25 (фиг. 2), а появление импульса на выходе элемента 35 (фиг. 2) соответствует обратному ходу и формирует минус на выходе триггера 36 (фиг. 2). Выходной

сигнал этого триггера записывается в знаковый разрез данных ОЗБ.

Работа схемы в режиме считывания осуществляется следующим образом. Пе- рекрючатель режима ОЗБ устанавливает0 ся в положение считывания. С помощью кнопки и формирователя 5 импульсов (фиг, 1) через элементы 7, 8 осуществляется стробирование импульса на входе ВК ОЗБ.

5 Счетчик адресов, предварительно установленный в начальное положение с помощью кнопки К 2, возбуждается при каждом срабатывании кнопки, осуществ при отбрасывании контактов к онных аппаратов.

Формула изобрет

ляет изменение адреса на единицу. Через одновибратор обеспечивается возбуждение регистра индикации, считывающего информацию из соответству- ющей ячейки ОЗБ, при этом на табло высвечивается число периодов, соответ- 1ствующих частоте генератора, уклады- вающихся в интервал времени между прохождением отверстий, и знак направле- Q ратор хода и блок индикации, 1ния движения. Это позволяет вычислить скорость перемещения подвижной части аппарата по формуле

Устройство регистрации вр характеристик коммутационног рата содержащее дискретный

личающееся тем, чт лью повьпиения точности и быс ствия регистрации, в него вв блок выявления направления д блок генерации импульсов ста рованной частоты, оперативны минающий блок и блок управле этом блок выявления направле жения, подсоединен к выходу д го регистратора хода и к зна входу данных оперативного за ющего блока, блок генерации стабилизированной частоты по к одному из входов управлени льные входы блока управления ны с выходами дискретного ре ра хода, а выходы - с входам са, данных и выбора кристалл тивного запоминающего блока рами блока индикации, выход ного запоминающего блока под к блоку индикации, дискретны ратор хода вьшолнен в виде т льного фотоэлектрического пр вателя перемещений, а в каче ка индикации использован циф блок с регистрами памяти.

1- fn. v

где 1 - расстояние смещения между i отверстиями (известная ве- ; личина);

f- - частота генератора (известная величина); i п - число, определяемое по индиктору.

Таким образом, точность регистрации временных характеристик коммутационных аппаратов существенно возрастает, так как смещение между отверстиями может составлять десятые доли миллиметра, а частота f,- достигать 10 кГц. Повышается быстродействие устройства, так как отпадает необходимость в использовании самопишущих индикаторов. Существенно усиливается автоматизация эксперимента и обработки результатов. Перечисленные преимущества особенно значимы для регистрации малых перемещений

при отбрасывании контактов коммутационных аппаратов.

Формула изобретения

ратор хода и блок индикации,

ратор хода и блок индикации,

Устройство регистрации временных характеристик коммутационного аппарата содержащее дискретный регисто т личающееся тем, что, с целью повьпиения точности и быстродействия регистрации, в него введены блок выявления направления движения, блок генерации импульсов стабилизированной частоты, оперативный запоминающий блок и блок управления, при этом блок выявления направления движения, подсоединен к выходу дискретного регистратора хода и к знаковому входу данных оперативного запоминающего блока, блок генерации импульсов стабилизированной частоты подсоединен к одному из входов управления, остальные входы блока управления соединены с выходами дискретного регистратора хода, а выходы - с входами адреса, данных и выбора кристалла оперативного запоминающего блока и регистрами блока индикации, выход оперативного запоминающего блока подключен к блоку индикации, дискретный регистратор хода вьшолнен в виде трехкана- льного фотоэлектрического преобразователя перемещений, а в качестве блока индикации использован цифровой блок с регистрами памяти.

Редактор М. Циткина

Составитель Е. Сафонова

Техред А.Кравчук Корректор Г. Решетник

Фиг.З