Реле скольжения Советский патент 1974 года по МПК H01H83/20 

1

Изобретение относится к устройствалл автшатики энергетических систем и предназначено для фиксации суммарной интенсивности переходного электромеханического процесса.

Одними из основных требований к. реле скольжения являются стабильность уставок срабатывания и возможность определения знака скольжения при асинхронном ходе с частотой скольжения в пределах 0,2-5 Гц.

Известны реле скольжения, содержащие последовательно соединенные датчик разности фаз, согласующий операщонный усилитель, дифференцирующую цепь, пороговый элемент, расширитель импульсов и усилитель мощности с подсоединенным к нему реагирующим органом. Однако уставка таких реле зависит от тока асинхронного хода. Кроме того, известные реле не позволяют опреI делить знак скольжения.

Для определения знака скольжения при асинхронном ходе в предлагаемое реле введена дополнительная дифференцирующая цепь, под5 клвзченная через диод и стабилитрон , к одному из входов триггера, другой вход которого подсоединен к выходу порогового элемента. Выходы триггера и расширителя импульсов через элемент совпадения подсоединены к входу усилителя мощности. „

На фиг.1 представлена блоксхема описываемого реле; на фиг.25 график изменения напряжения на выходе операционного усялителя при асинхронном ходе и диапазоне измерения датчика угла, равном 29i. для положительного скольжения;

0 на фиг.З - то же, для отрицательного скольжения; на фиг.4 - принципиальная схема реле.

Реле содержит датчик I разности фаз (датчик угла); операци5 | онный усилитель 2, дифференцирующуго цепь 3, пороговый элемент «, расширитель 5 импульсов, схему И 6, усилитель 7 мощности с, реагирующим органом 8, дополнительную дифференцирующую цепь 9, диод 10, стабилитрон II и триггер

Для определения зависимости изменения угла 5 во времени используют датчик I угла, на выход которого подают напряжения UH и ик, соответствующие .началу и концу электропередачи. Напряжение в конце электропередачи может быть путем телепередачи фазы или при помощи схемы моделирования. На выход датчика утла включен согласующий операционный усилитель 2. Ступенчатый характер кривых (см. фиг.2 и 3) вызван дискретным замером фазы один раз в период по моментам перехода напряжений через нуль. Реле положительного скольжения ложно срабатывает при подаче на его вход отрицательного скольжения в моменты, кратные 2 ,поэтому реле необходимо блокировать в .указанные моменты- переброса напряжения на выходе датчика, угла. Блокировка должна производиться только на время переброса напряжения., a длительность переброса зависит от величины скольжения.

Реле работает следзпощим обра. зом.

В моменты, отличные от моментов переброса напряжения на входе реле, через дифференцирующую цепь 3 на вход порогового элемента 4 подается сигнал, пропорциональный величине скольжения. Если величина этого напряжения не превышае-т уставки срабатывания, то элемент 4 находится Е несработанном состоянии. При этом на выходе его присутствует сигнал I (для упрощения схемы принято, что элементы 4.и 5 также производят инвертирование входных сигналов). На выходе расширителя 5 импульсов появляется сигнал О, а на выходе дифференцирующей цепи 9 сигнал не превышает напряжения стабилизации стабилитрона 11, и, таким образом, на входе 5 триггера 12 присутствует сигнал О. Триггер 12 в этом случае сигналом на входе а устанавливается в состояние, при котором на его выходе появляется сигнал I. Ввиду отсутствия сигнала от расширителя 5, на выходе схемы 6 находится сигнал О и реле не срабатывает.

При превышении уставки срабатывания элемента 4 на его выходе появляется сигнал О, а на выходе расширителя 5 - сигнал I. Расширитель 5 преобразовывает пульсирующее напряжение, которое вызвано ступенчатым изменением сигнала на выходе реде, в постоянное напряже.ние..Параметры цепи 9-II выбраны так, что в этом случае сигнал на

0 входе ff триггера 12 отсутствует и триггер находится в первоначальном положении. На схемы 6 появляется сигнал 1 , и реле срабатывает.

5 В моменты переброса напряжения на выходе цепи 9 появляется сигнал, пре вышащий напряже ние стабилизации стабилитрона П, а на входе s триггера 12 - сигнал

0 1, который устанавливает триггер в такое состояние, что на его выходе появляется сигнал О.Это приводит к тому, что на выходе схемы 6 сигнал отсутствует и реле

5 не срабатывает. После окончания переброса сигналом I по входу а триггер устанавливается в первоначальное положение. Таким образом, время блокировки реле в этом случае определяется переходным про.цессом в цепи 3 и автоматически меняется при изменении времени переброса напряжения.

Емкость GJ и резисторы

5 (см. фиг.4) выполняют функщхИ дифференцирущей цепи 3. Потенциометр (резистор) Rg регулирует уровень

срабатывания порогового элемента 0 Э|, в качестве которого используют

интегральную микросхему типа К1УТ401А. Высокая стабильность этой, микросхемы обеспечивает независимо сть уставок срабатывания

5 от влияния.температуры. Через согласущий транзистор Т сигнал подается на вход расширителя импульсов Эр (точка в ), который построен на основе логического элемента Т-307

0 серии Логика. Емкость Cg определяет время расширения импульсов. С выхода расширителя (точка г) сигнал через одну половину усилительного

элемента Э типа T-IOI подается на усилитель Мощности Эд (точка д) типа Т-402, на выход которого включено электромеханическое реле Р. Сигнал с выхода транзистора Т подается также на другую половину элемента Эд (точка е) и далее на

первую половину элемента Эд (точка к). Включение элемента Эд по

схеме триггера обеспечивает отсутствие ложногосрабатывания расширителя импульсов при подаче и снятии напряжения постоянного.тока.

Емкость Сз и резистор К выполняют функдаю дополнительной дифференцирующей цепи 9 сигнал Q которой через диод Дт и стабилитрон Cm подается на вход (точка U триггера-Эе. На другой вход (точка и) триггера поступает сигнал с вухода элемента Эд. Выход триггера

через диод соединен со входом усилителя Э. Диод Д2 выполняет

роль схемы совпадения.

Когда элемент Эт-не срабатывает, транаиетор Т открыт, на входе расширителя Sg присутствует сигнал

О, на выходе его - сигнал 1, на входе усилителя Э - сигнал О, а

на входе и и выходе триггера Э сигнал I. При .срабатывании порогового элемента 3j состояние элементов, за исклгаением триггера Эс меняется на обратное и реле срабатывает. В момент переброса напряжения на выходе датччка I разности

фаз подается сигнал на вход 5 триггера. Триггер опрокидывается и на его выходе появляется сигнал О. Вход усилителя Эд шунтируется диодоь

До , и реле не срабатывает. Рассмотренная схема реагирует на отри,цательное скольжение. Схема реле, реагирукщего на положительное скольжение, принЕзшиально не отличается

от рассмотренной, за исключением некоторых очевидных изменений.

ИЗОБРЕТЕНИЯ Реле скольжения электрических

систел, содержащее последовательно соединенные датчик разности фаз, согласующий операционный усилитель, дифференцирующую цепь, пороговый элемент, расширителе импульсов и

усилитель мощности с подсоединенным к нему реагирующим органом, о т л ич а ю щ е ее я тем, что,с целью определения знака скольжения при асинхронном ходе, в нем применена

дополнительная дифференцирующая цепь, подключенная через диод и стабилитрон к одному из входов триггера, другой вход которого подсоединен к выходу порогового элемента

причем выходы триггера и расширите

1ля импульсов через элемент совпаде ния подсоединены к входу усилителя мощности.

I/K/zf-H

р-иг.2.