УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯЧАСТОТЫ Советский патент 1974 года по МПК G01R23/02 H02P9/14 

1

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования возбуждения синхронныхмашин.

Известны устройства для измерения отклонения частоты, содержащие преобразователь напряжения, выявительный элемент изменения частоты к фильтр. Недостатком таких устройств является зависимость выходного сигнала устройства не только от изменения частоты, но и ОТ величины входного напряжения, Устройства стабилизации входного напряжения приводят к значительному увеличению МОЩНОСТИ измерительного трансформатора. Кроме ТОГО, известные устройства имеют сравнительно большую постоянную времени,

Для исключения зависимости выходного сигнала от величины .входного напряжения и уменьшения постоянной времени предлагаемое устройство содержит мостовой выпрямитель напряжения, на выход которого включены преобразователь напряжения, и усилитель, состоящий их двух транзисторов проводимости и двух проводимости р-л-р, включенных по схеме моста, в котором базы транзисторов разной проводимости попарно соединены с соответствующими плечами преобразователя напряжения, а эмиттеры - с выявительным элементом изменения частоты. В качестве преобразователя напряжения использован двухполупериодный с диодным ограничением двуплечий преобразователь первой гармоники выпрямленного напряжения в прямо-; угольную форму.

На чертеже дана принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство СОСТОИТ из МОСТОВОГО выпрями-, теля В, преобразователя Я, усилителя У, выявительного элемента ВЭ и фильтра Ф. Мостовой выпрямитель В предназначен для увеличения частоты напряжения, подводимого к; выявительному элементу. Он может быть однофазным или трехфазным для симметричного синусоидального напряжения. В первом случае частота напряжения, подводимого к выяБИтельному элементу, в два раза, а во втором в шесть раз выше частоты входного напряжения. Выпрямитель выполнен на диодах.

Преобразователь Я служит для изменения первой гармоники выпрямленного напряжения Б прямоугольную форму ПОСТОЯННОЙ амплитуды. Он выполнен на транзисторах TI-Т по двухполупериодной схеме с диодным ограничением (диоды Д1-Д). Двухполупериодная схема преобразования выбрана для увеличения амплитуды выходного напряжения до величины, примерно равной напряжению стабилйзированного источника питания. Диодное ограничение позволяет подавать на вход преобразователя сигналы, во много раз превышающие напряжение, необходимое для полного открытия транзисторов. Благодаря этому амплитуда выходного напряжения преобразователя имеет прямоугольную форму и не зависит от изменения в широком диапазоне величины входного сигнала. Вход преобразователя формы кривой соединен с выпрямителем нерез разделительную емкость Ci и повышающий трансформатор Tpi. Выходное напряжение преобразователя (напряжение с коллекторов транзисторов Гз и П) подается на вход усилителя У.

Усилитель состоит из двух транзисторов и Гб проводимости п-р-п и двух транзисторов T и Тй проводимости р-п-р, включенных по схеме моста. Каждый транзистор мостового усилителя работает в ключевом режиме по схеме эмиттерного повторителя. Базы транзисторов Тъ и T разной проводимости соединены с коллектором транзистора Гз, а базы транзисторов Те и Та - с коллектором транзистора Ti преобразователя. В диагональ моста включен выявительный элемент ВЭ.

Выявительный элемент содержит два LCконтура, состоящих из трансформатора Tpz, конденсатора Сг и трансформатора Tps, конденсатора Сз, настроенных на резонанс при онределенных частотах, и сопротивления i и iRz нагрузки, включенные по трансформаторной схеме через диодные выпрямители Дь-Да и Дз-Д12. Напряжение, пропорпиональное отклонению частоты от номинального значения, снимается с нагрузочных сопротивлений Ri и выпрямителей Дь-Дв и , включенных по балансной схеме.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на выходе в схеме измерения установлен фильтр Ф высших гармонических.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, по частоте которого регулируется возбуждение, вначале выпрямляется. Первая гармоника выпрямленного напряжения преобразуется в напряжение прямоугольной формы постоянной амплитуды. Напряжение прямоугольной формы увеличенной частоты управляет ключевым состоянием транзисторов

мостового усилителя. При этом в каждом полупериоде попарно работают два транзистора (транзистор Ть с транзистором TS, а транзистор Гб с транзистором T). В результате к LC-контурам прикладывается изменяющееся по знаку нaпpя keIшe стабилизированного источника питания.

LC-контуры настроены на основную гармонику прямоугольного напряжения так, что

при номинальной частоте напряжения на резксторах Ri и Rz равны. При этом напряжение на выходе устройства равно нулю. В случае изменения частоты напряжение на одном из резисторов увеличивается, а на другом

уменьшается. Па выходе устройства напряжение при этом пропорционально отклонению частоты от номинального значения. Это напряжение и его производная суммируются в автоматических регуляторах возбуждения с

другими сигналами регулирования возбуждения.

Предмет изобретения

Устройство для измерения отклонения частоты, например, для регуляторов возбуждения синхронных машин, содержащее преобразователь напряжения, выявительный элемент изменения частоты и фильтр, отличающеес я тем, что, с целью исключения зависимости

выходного сигнала от величины входного напряжения и уменьшения постоянной времени, опо содержит мостовой выпря.митель напряжения, па выход которого включены преобразователь напряжения, в качестве которого использован двухполупериодный с диодным ограничением двуплечий преобразователь первой гармоники выпрямленного напряжения в прямоугольную форму, и усилитель, состоящий из двух транзисторов проводимости

п-р-п и двух проводимости р-п-р, включенных по схеме моста, в котором базы транзисторов разной проводимости попарно соединены с соответствующими плечами преобразователя напряжения, а эмиттеры - с выявительным элементом изменения частоты. I Ci тр ЛЛ Л %- i И j Х 1 N

Z/;J;f li fe.r