Реле частоты Советский патент 1989 года по МПК H02H3/10 H01H47/20 H03K5/26 

При частоте fс 7

XJCT

В МО.Ч&НГ

прихода на С-вхоп триггера 8 переднего фронта импульса Jt (71(фиг,2б) конца периода на D-входе триггера 8 присутствует сигнал ; .( выхода последнего разрой.i с .f . 4 и на инверсном выходе триггера 9 сохраняется сигнал О (фиг.2ж).Элемент 14 задержки при сигнале О на его входе не срабатывает и на выходе элемента 14 задержки (фкг.2и) сохраняется существовавший до этого сигнал 1. При этом исполнительный орган 15 (фиг,2н) не срабатывает, а через элемент И 11 (фиг,2к) и ключи 6 на первые входы элементов ИЛИ 5 кратковременно поступает заданная уставка срабатывания, которая в виде импульсов напряжения Us (фиг.2м) поступает на входы установки части разрядов счетчика 4 и устанавливает на их прямых выходах сигнал 1, задавая, таким образом, час,е тояние 1 по инверсному выходу. Нали чие сигнала 1 на инверсном выходе триггера 8 не менее 3 периодов подряд приводит к появлению сигнала О на выходе эпемента 14 задержки,

мирователя 10 (фиг,2з). При этом частота импульсов на выходе счетчика 4 возрастает с f мцн до fop. В режитоту уставки срабатывания при появлении короткого импульса на выходе фор- Q срабатыванию исполнительного органа 1 5 и к заданию уставки по частоте возврата через элемент НЕ So,элемент И 12 (фиг.2л) и ключи 7 в цепи задания уставки возврата. Это проис- 45 ходит в следующий период после срабатывания элемента 14, когда появляется короткий импульс уровня 1 на выходе формирователя 10, при этом короткий импульс в цепь задания усме fc fVCT триггер 9 (фиг.2е) в момент прихода на его С-вход импульса (фиг.2г) не изменяет сигнал О на его инверсном выходе, так как в начале каждого периода импульсом U(о, (фиг.2в) с формирователя 2 он устанавливается в состояние О на его инверсном выходе. При поступлении сигнала О на R-вход триггера 8 состояние его выходов не изменяется.

Выбор уставки срабатывания осуществляется заданием частоты на выходе счетчика 4 по периоду частоты сети и по периоду частоты генератора 3, соответствующей длительности период

50

55

тавки частоты не поступает.

В середине периода, следующего за срабатыванием элемента 14, емкость счетчика 4 уменьшается коротким импульсом, поступающим через замкнутые ключи 7„ элементы ШШ 5 ма входы установки части разрядов счетчика 49 на число импульсов n,s соответствующее заданной уставке по частоте возврата

Прь noHbKthH частоты cevb до величины, равной или меньшей уставки срабатывания реле fЈ f уСт , еше дс наступления конца периода последний разряд счетчика 4 переключается и П r.oi О, а на его инверсном вы4 (ч)

4 (npl

ходе U4(u) - сигнал 1. Поэтому в момент прихода переднего фронта импульса U % (т на С-вход триггера 8

5 на его D-входе присутствует сигнал U4(np) 0 и на инверсном выходе триггера 8 появляется сигнал 1,который поступает на вход элемента 14 задержки. В этом режиме с инверсного

0 выхода счетчика 4 на С-в;, п триггера 9 в конце периода поступает импульс 1, который на его инверсном выходе задает сигнал I, последний по R- входу устанавливает триггер 8 в сосе тояние 1 по инверсному выходу. Наличие сигнала 1 на инверсном выходе триггера 8 не менее 3 периодов подряд приводит к появлению сигнала О на выходе эпемента 14 задержки,

Q срабатыванию исполнительного органа 1 5 и к заданию уставки по частоте возврата через элемент НЕ So,элемент И 12 (фиг.2л) и ключи 7 в цепи задания уставки возврата. Это проис- 5 ходит в следующий период после срабатывания элемента 14, когда появляется короткий импульс уровня 1 на выходе формирователя 10, при этом короткий импульс в цепь задания ус

тавки частоты не поступает.

В середине периода, следующего за срабатыванием элемента 14, емкость счетчика 4 уменьшается коротким импульсом, поступающим через замкнутые ключи 7„ элементы ШШ 5 ма входы установки части разрядов счетчика 49 на число импульсов n,s соответствующее заданной уставке по частоте возврата

I

n,

IHH (4) УСТ. S05

Теперь возврат произойдет только после повьнпения частоты до величины, равной или большей частоты возврата. При глубоких посадках частоты сети (до 30 Гц по ГОСТ 19262-80) последний разряд счетчика 4 по прямому выходу успевает переключаться за период с уровня О на уровень 1 и снова на уровень О в момент превы- ягния длительности периода частоты /ставки и снова может переключиться ,а уровень 1 перед концом того же периода а Поэтому без триггера 9 в момент прихода импульса (ff fфигв26) с формирователя 2 на С-вход триггера 8 последний по инверсномуҐ выходу установится в состояние О 1 репе не сработает, хотя частота

2ти намного ниже частоты срабатнва- кчя. Чтобы этого не происходило, в остав устройства введен триггер 9. 1 момент превышения длительностью

триода частоты сети заданной устзвнч инверсном выходе последнего разряда счетчика 4 появляется сигнал , а ни инверсном выходе триггера Ч - сигнал , который устанавливает по R-входу триггер 8 в состояние О по прямому выходу и в состояние

1 - по инверсному выходу, В момент прихода импульса (фиг,26) с формирователя 2 на С-вход триггера 8 сигнад 1 с его В-входа не переносится на прямой выход, так как в это время присутствует сигнал 1 на R- входе триггера 8. Только по окончании действия импульса U 2(т1(фиг.2б) триггер 9 по инверсному выходу переключается в состояние О импульсом (фиг.2в) с формирователя 2 поступившим на S-вход триггера 9,но при этом состояние 1 по инверсному выходу триггера 8 сохраняется на следующий период до прихода следующей последовательности сигналов. Наличие на инверсном выходе триггера 8 сиг- кала 1 в течение времени, превышающего задержку на срабатывание элемента 14 задержки, приводит к удерживанию реле в сработанном сое- тоянии при глубоких посадках частоты. Условия минимальной длительности задержи- элемента 14 задержки выбирался равной 0,06с с учетом запаздывания сигнала во входных цепя

и времени срабатывания исполнительного органа 15. При этом обеспечивается время срабатывания реле частоты не более 0,1с при скорости снижения частоты 2 Гц/с в соответствии с ГОСТ 19262-80. Этим обеспечивается отстройка от влияния помех на точность срабатывания.

Для перевода данного реле в режим повышения частоты переключателем 13 переключается вход элемента 14 за- д оси с инверсного выхода триггера

8 на прямой выход, чтобы при переключении триггера 8 в момент поныше- ния частоты сети выше уставки срабатывания сигнал на входе элемента 14 задержки был равен 1. В данном режиме в конце прриода частоты сети выходной сигнал последнего разряда счетчика 4 на прямом выходе имеет уровень 1 % поэтому триггер 9 в этом режиме не переключается, но в момент

прихода импульса (фиг,2б) на триггера 8 на его прямой выход с D-входа переносится сигнал 1 и реле срабатывает в уже рассмотренной последовательности, Выставлекие уставок по частоте срабатывания и возврата осуществляется соответствующим уменьшением при помощи ключей 6 и 7 емкости счетчика 4 на n и гц импульсов, рассчитанным по приведенным выше выражениям. Таким образом, при помощи триггера 9 обеспечивается сохранение неизменным включенного состояния реле при глубоких посадках частоты сети. Одновременно обеспечивается плавная регулировка частоты возврата за счет использования общих элементов ИЛИ 5 в цепях задания уставок частот срабатывания и возврата.

Для ослабления высших гармоник во входном напряжении контролируемой сети между входной шиной и входом первого формирователя импульсов может быть включен фильтр низкой частоты.

Формула изобретения

,1 Реле частоты, содержащее rfep- вый формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, генератор импульсов эталонной частоты, выход которого соединен со счетным входом N-раэрядного

счетчика импульсов, первый и второй элементы И, входы которых объединены, а также первый триггер, элемент задержки, второй формирователь импульсов и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расгаирения функциональных возможностей путем обеспечения возможности независимой регулировки уставок по частоте срабатывания и возврата в режимах понижения и повышения частоты, в него введены элемент НЕ, переключатель, группа из М ключей задания уставки частоты срабатывания, где М N группа из М ключей задания уставки частоты возврата и группа из М элементов ИЛИ,причем выход 1-го элемента ШТИ соединен с входом установка 1-го разряда счетчика импульсов где i },2,...,М, первый вход i-ro элемента ИЛИ - с выходом i-ro ключа группы ключей задания уставки частоты срабатывания а второй вход 1-го элемента ИЛИ - с выходом 1-го ключа группы задания уставки частоты возврата, причем входы ключей в группе ключей задания уставки-частоты срабатывания соединены с выходом первого элемента И, а в группе ключей задания уставки частоты «озврата - с

выходом второго элемента И, первый вход которого через второй формирователь импульсов подключен к прямому выходу старшего разряда счетчика импульсов и D-входу первого триггера, а вторые входы первого и второго элементов И соответственно непосредственно и через элемент НЕ подключе0 ны к входу исполнительного органа и выходу элемента задержки, вход которого соединен с переключающим контактом переключателя, замыкающий и размыкающий контакты которого соеди5 нены соответственно инверсным и прямым выходами первого триггера, С- вход которого соединен с первым выходом первого формирователя импульсов, второй выход которого соединен

Q с входами сброса всех разрядов счетчика импульсов.

2. Реле поп.1,отличаю- щ е е с я тем, что, с целью сохра5 нения включенного состояния устройства при глубоких посадках частоты, в него введен второй триггер, С-вход которого соединен с инверсным выходом старшего разряда счетчика импуль0 сов, S-вход-с вторым выхс-,ом первого формирователя импульсов, а инверсный выход - с R-входом первого триггера.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики энергетических систем. Реле частоты содержит входную шину 1, формирователи 2 и 10 импульсов, генератор 3 импульсов эталонной частоты, счетчик 4 импульсов, элементы ИЛИ 5-1 ... 5-3, ключи 6-1 ... 6-3 задания уставки частоты срабатывания, ключи 7-1 ... 7-3 задания уставки частоты возврата, триггеры 8 и 9, элементы И 11 и 12, переключатель 13, элемент 14 задержки, исполнительный орган 15, элемент НЕ 16. Обеспечение возможности независимой регулировки уставок по частоте срабатывания и возврата в режимах понижения и повышения частоты, а также возможность сохранения включенного состояния устройства при глубоких посадках частоты позволяют расширить функциональные возможности уа. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.