Синхронизатор с постоянным временем опережения Советский патент 1992 года по МПК H02J3/42 

зователя 2 синусоидального напряжения в разнополярные прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода скольжения. Выход преобразователя 2 подключен непосредственно к прямому входу интегратора 3 и через дифференцирующий конденсатор 10 и диодный вентиль 11 - к обнуляющему входу интегратора 3, выход которого подключен непосредственно к первому входу первого компаратора А и через исполнительную часть первого релейного элемента б - к первому входу второго компаратора 7; второй вход первого компаратора 4 подключен к первому выходу источника 5 опорных напряжений, второй выход которого подключен через исполнительную часть второго релейного элемента 8 к второму входу второго компаратора 7, подключенного своим выходом к входу исполнительного элемента 9. Выход первого компаратора 4 подключен к воспринимающим частям первого 6 и второго 8 релейных элементов.

Синхронизатор работает следующим образом.

В формирователе 1 из напряжений сети Uc Um sin ufct и гелератора Ur Dm sitw rt формируется огибающая биений

максимальное

значение которой соответствует углу д между векторами синхронизируемых напряжений, равному 180°. При д 0° и д 360° огибающая обращается в нуль.

В преобразователе 2 на основе огибающей напряжения биений формируется раз- нополярные прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды. При этом положительный импульс существует в диапазоне углов 0 : б 180°, а отрицательный - в диапазоне углов 180° д 360°. Эти им- пульсы в интеграторе 3 преобразуются в напряжение Уз пилообразной формы, у которого угол а наклона восходящей ветви равен углу наклона нисходящей ветви. Величина угла зависит от коэффициента интег- рирования Ки интегратора 3.

В процессе подгонки частоты 0)г генератора к частоте (а с сети длительность периода биений Т5 непрерывно увеличивается

независимо от того, осуществляется под- гонка сверху, когда сог (Ос, или снизу, когда О)т (Ос, так что соседние периоды биений не будут равны один другому.

Соответственно не будут равны и полупериоды биений, принадлежащие одному периоду- второй полупериод при подгонке будет больше первого. В итоге уже в конце первого рассматриваемого периода биений напряжение на выходе интегратора 3 переходит нулевой уровень и принимает отрицательное значение, как отмечено пунктирной ломаной линией на диаграмме напряжения Us. В последующие периоды отрицательное напряжение увеличивается, что приводит к оценке частоты скольжения а 8 с завышением. Схема контроля (блоки 3,4,5) не выдает разрешения на синхронизацию, несмотря на то, что ft) s входит в допустимые пределы. Это требует дополнителыюй подгонки частоты и приводит к затягиванию синхронизации. Неравенство нулю напряжения на выходе интегратора 3 к концу периода биений обусловливает погрешности в работе синхронизатора не только з установлении факта вхождения частоты генератора в зону допустимых значений но и, что особенно опасно, в построении времени опережения ton. Дополнительную к рассмотренной погрешность в работу синхронизатора может вносить и дрейф нуля интегратора 3.

Для устранения этих погрешностей введена последовательная цепь из дифференцирующего конденсатора 10 и диодного вентиля 11, включенная между выходом преобразователя 2 и обнуляющим входом интегратора 3. Принцип работы этой цепи заключается в следующем.

В момент времени изменения полярности напряжения U2 с отрицательной на положительную через цепочку 10,11 подается сигнал на обнуляющий вход интегратора 3, и независимо от величины сигнала на его выходе он принудительно обнуляется - сигнал на выходе интегратора 3 становится равным нулю.

Этим достигается устранение погрешности, накопившейся в течение всех предыдущих периодов работы синхронизатора. К моменту построения времени опережения остается только погрешность, появившаяся в последнем периоде, что отмечено сплошной ломаной линией на диаграмме для напряжения Уз.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность синхронизации и устранить появление больших возмущений в сети.

Формула изобретения

Синхронизатор с постоянным временем опережения по авт.св. № 1339746, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности его работы, введена последовательная цепь из дифференцирующего конденсатора и диодного вентиля, включенная между выходом преобразователя синусоидального напряжения в импульсы прямоугольной формы и обнуляющим входом интегратора.

Ю U

Фиг /