Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения Советский патент 1962 года по МПК H02J3/42 

Предлагаемый автоматический синхронизатор относится к известному 1ипу синхронизаторов с постоянным временем Опережения, выполненных на полупроводниковых элементах и содержащих блоки контроля частоты, питания синхронизатора, опережения, контроля напряжения, подгоНКи частоты синхронизируемого генератора и выходвой блок, управляющий работой выключателя в цепи синхронизируемого генератора.

Особенностью синхронизатора, составляющего предмет изобретения, является схемное решение блока контроля частоты на двух полупроводниковых триггерных реле-для разрешения и запрещения синхронизации- с запоминающим элементом из триггеров на кристаллических триодах и выходного блока - на третьем полупроводниковом реле, выполненном из двух триггеровЭтим обеспечивается поддержание стабильности времени опережения.

Фиг. 1 изображает блок-схему предлагаемого автоматического синхронизатора; фиг 2-его принципиальную электрическую схему.

Синхронизатор состоит из шести основных блоков: питания БП, опережения БО, контроля частоты БКЧ, контроля напряжения БКН, подгонки частоты БПЧ и выходного БВ.

Блок питания БП обеспечивает схему необходимыми сигналами и питанием и имеет три понижающих трансформатора 7р/, Тр2 и ТрЗ, десять выпрямительных мостов fii-fijo с фильтрами и четыре диода бц-Si4.

Блок опережения SO обеспечивает постоянное время опережения .момента подачи сигнала на включение селективного автомата СА перед моментом оптимума и имеет дифференцирующий дроссель ДрН с фильтрами Ф1 и Ф2 и транзисторы Т, TZ, включенны по схеме с общим эмиттером на общую нагрузку К.

№ 146838- 2

Дифференцирующий дроссель представляет собой магнитный усилитель, на рабочие обмотки -W--которого подается переменное напряжение биений Иъ- С его выходных обмоток и вых, при постоянной составляющей тока в обмотке подматничивания W, , снимаются напряжения UH и f/H2, пропорциональные производной от огибающей напряжения биений Ug.

На вход транзистора TI подается сумма сгибающей напряжения биений s (с моста В) и налряжения 6я1(с фильтра Ф дифференцирующего дросселя). Во второй половине периода напряжение биений и производная от этого сигнала имеют разные . Известно, что время от момента равенства абсолютных величин мгновенных значений этих-напряжений до нуля биений постоянно при частотах биений от О до 0,4-0,5 гц. При частоте скольжения выше 0,4-0,5 гц время опережения заметно уменьщается из-за сдвига дифференцированного сигнала по отнощению « огибающей налряжения биений. Поэтому для работы при частотах скольжения выще 0,5 гц используется транзистор Т, на вход которого подается только дифференцированный сигнал (с фильтра Ф). С помощью указанных двух транзиеторов обеспечивается достаточное постояистзо времени опережения в довольно широком диапазоне частот скольжения.

Этот диапазон может быть расширен, особенно при уменьшении времени срабатывания селективного автомата.

Транзисторы TI и Т получают питание от блОКа контроля частоты БК.Ч.

Работа транзисторов Ту и Т возможна только тогда, когда поступит разрешение с блока контроля частоты БКЧ.

Блок контроля частоты БК.Ч состоит из электронного реле разрешения синхронизации Р/СУ (транзисторы Т, .с предварительным каскадом усиления (транзистор Т), электронного реле запрета синхронизации РКЧ2 (транзисторы Т, Тт) и запоминающего элемента РКЧ (транзисторы /8, Тд). Нагрузкой для запоминающего элемента являются транзисторы TI и TZ блока опережения БО. Запоминающий элемент управляется сигналами с реле P/CV, и РКЧ2. На входы реле РКЧ и подаются огибающие напряжения биений.

Чувствительным элементом блока контроля частоты является конденсатор С.

Блок контроля частоты при включении синхронизатора в работу в различные моменты периода биений ложных разрешений на включение селективного автомата не дает.

Выходной блок БВ представляет собой электронное реле (транзисторы Гю, Гц), нагруженноена исполнительное электромеханическое реле ЗРП, коммутирующее цепь включающей катушки селективного автомата СА. Сигнал на включение выходного реле снимается с общего сопротивления Нагрузки RI транзисторов TI и Гз блока опережения БО.

Электронное реле (транзисторы Т и Гц) -может быть нагружено непосредственно на включающую катушку автомата.

Блок контроля налряжения БКН состоит из электронного реле РКН (транзистор TIZ и стабилитрон Ст), выпрямительного .моста BIS и измерительного моста иа сопротивлениях -PSНа диагонали измерительного моста поданы напряжения, пропорциональные линейным напряжениям генераторов. На вход реле Р/(Я поступает лоловин-ная разность этих напряжений.

При разно-сти напряжений генераторов, превышающей уставку блока контроля напряжения, реле РКН срабатывает и его выходной сигнал

через вентиль Bj подается на вход предварительного каскада усиления (транзистор Гз) реле РКЧ.

Для улучшения качества работы синхронизатора в динамических режимах служит цепочка С -Re- 7Блок подгонки частоты БПЧ служит для уравнения угловых скоростей (частот) синхронизируемых генераторов и состоит из двух одинаковых частей. Каждая из этих частей имеет электронное реле (транзисторы , , TIS), задержанный .мультивибратор (транзисторы 7)7, 7i8 и Tig, ), транзистор 722, включенные по схеме с общим эмиттеро.м, и выходной блок.

На входы блока подгонки частоты подаются после выпрямления и фильтрации огибающие напряжений биений с фаз AI-А и BI-В. Эти напряжения ири наличии разности частот синхронизируемых генераторов сдвинуты относительно друг друга иа 60 электрических градусов, причем огибающая напряжения биений, подаваемая на один вход, опережает или отстает от огибающей, подаваемой на второй вход, в зависр.мости от соотношения угловых скоростей генераторов.

Электронные реле РУЧ, РПЧ настроены на одинаковые напряжения срабатывания и поэтому то реле, на вход которого приходит опережаюи1,ий сигнал (наиример, реле РУЧ), срабатывает раньше.

Продифференцированный цеиочкой Сз-RS выходной импульс реле запускает задержанный мультивибратор Тп, TIS, с выхода которого прямоугольный импульс подается на вход выходного каскада.

Кроме того, срабатывание реле (транзисторы TIS, 14) сопровождается открытием транзистора TZI, который своим переходом эмиттерколлектор шунтирует соиротивление Rg. Поэтому срабатывание электронного реле РПЧ не приводит к запуску задержанного мультивибратора (транзисторы 19, Гго).

Частота следования выходных импульсов блока подгонки частоты равна частоте скольжения, а их длительность оиределяется схемными элементами мультивибратора и может меняться в необходимых пределахВыходные электронные реле блока подгонки частоты нагружены на электромеханические реле 1РП и 2РП, контакты которых соединяются по схеме, требуемой для управления серводвигателем СД подгонки частоты.

Параметры синхронизатора остаются практически постоянными в диапазоне температур -f 20г50° и мало зависят от смены транзисторов.

Предмет изобретения

Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения, выполненный на полупроводниковых элементах, содержащий блоки контроля частоты питания синхронизатора, опережения, контроля напряжения, подгонки частоты синхронизируемого генератора и выходной блок, управляющий работой выключателя в цепи синхронизируемого генератора, отличающийся тем, что, с целью поддержания стабильности времени опережения, в качестве блока контроля частоты применены для разрешения и запрещения синхронизации два полупроводниковых триггерных реле с запоминающим элементом из триггеров на кристаллических триодах, а в качестве выходного блока примечено третье полупроводниковое реле, выполненное из двух триггеров.

- 3 -№ 146838