Устройство для сравнения фаз двух электрических величин Советский патент 1977 года по МПК G01R25/04 H02H3/40 

I

Изобретение относится к области автоматики, в частности к усгройсгвам релейной зашиты, и может быть использовано, например, в датчиках и реле направления мощности.

Известно устройство, достроенное на логических элементах И и ИЛИ l ,

Недостатком известного устройства является недостаточная точность.

Наиболее близким к изобретению являет- ся фазосравицваюшее устройство, которое содержит два каскадно включезшых элемента И и элемент ИЛИ , входы которых соединены с Датчиками сравниваемых величин 2

Кроме того, вход первого элекгента И

соединен с выxoдo f элемента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен со входом элемента ИЛИ и со входом второго элемента И.

11едостатком известного устройства является зависимосггь выходного сигнала от разности фаз сравниваемых величин, в резултате чего выходной импульс при малой разности фаз получается узким, что требует до1101|} ительного Р сширигеля. Кроме того,

устройство обладает низкой поКШхэустойчи- востью. Налью изобретения является получение HOpsfupOBaHHoro сигнала, а повышение помехоустойчивост 1.

Поставленная пель достигается тем, что устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержаи1ее логический элеNeeHT ИЛИ, первый вход которого соединен с источником первой сравниваемой величины а второй вход и выход соедине 1ы соответственно с выходом и BTOpbiNf входом первого логического элемента И, выход которого содинен также с первым входо1 1 логического элемента И, снабжено дополнительным логическим элементом ИЛИ, первый вход которого соединен с источником второй срав)пшаемой величи 1ы, второй вход которого соединен с выходом вто)ого доги- ческог-о элеме)1та И, а выход-с первым входом первого )1огического элемента И, а также дополнительно введены один или И логических элементов ИЛИ и столько же каскадно включенных лохических элементов И, причем входы логических элементов ИЛИ II оконечного логического элемента И сое- динены с источникакга сравниваемых велич а вход каждого за исключением оконечного логического эпем;ента И соединен с вы ходом одного логического элемента ИЛИ. вход которого соединен с выходом последующего логического элемента И, На фиг. 1 приведена схема устройства, содержащая элементы ИЛИ 1 и 2 и элеме ты И 3 и 4; на фиг. 2 - временная ди-, arpaMNfa, иллюстрирующая работу устройства по фиг. 1 в зоне углов О V - 180 ( - разность фаз сигналов А и В) ; на фиг. 3 - такая же диаграмма для зоны углов 180° ( 36О°; на фиг. 4 схема устройства, обладающего повышенной помехоустойчивостью. Работа устройства состоит в следую- uieM. Сигналы А. я соответственно В сущес вуют в положительные попупериодь величин А и В, а сигналы А и В - р отрицательные полу пери оды. Сигнал Х (фиг.1 и З) появляется в начале положительного попупериода величины сигнал начале .дюложительного полупериода величины В, Сигнал возникает, когда . одновременно имеются сигналы X. и Х,и, возникнув, поддерживает сигнал X . Иначе говоря, сигнал X,, хранит память о сиг нале А . , но лишь до тех пор, пока величина В положительна. Если О - 180 (рабочая зона углов), то величина В ста- нови1х:;я отрицательной позднее, чем А. Бл годаря эток)у, сигнал А появляется в тот момент, когда величина В положительна, т. е. тогда, когда существуют сигналы X, и В результате появляется выходной сигнал X., который в свою очередь поддерживает сигналы Х, , я следствие, Х до тех пор, пока величина А от- рицатепьна. Таким образок), продолжитель ность выходного сигнала устройства не зависит от значения V внутри рабочей зон углов и равна полупериоду сравниваемых величин. Нсли же 180°- 360°, то величина В становится отрипателыюй ргшь ше, чем А. Исчезновение сигнала В, до i того, как появи1х::я сигнал .приводит2 п Х ( к исчезновению сигналов X в таких условиях выходной сигнал X 4 t oобще не может возникнуть, т.е. во всей нерабочей зоне углов сигнала на выходе схекгы нет. Таким образом, определение зоны нахождения разности фаз между cpaBHvmaeMb ми величи.наки1 производится по сшналу продолжительность которого не зависит от величины разности фаз сигналов и KOTOpijul появляе1х;я в случае, если вегшчина Л переходит от попожительных к трицательным значениям в тот момент, огда величина В положительна. Устройство,содержащее элементы ИЛИ 5-10 и элементыИ 11-16 (см. фиг. 4) включающее Б себя ус тройство по фиг. 1 ак частный случай, обладает более высоой помехоустойчивостью за счет того, то принадлежность угла к рабочей зоне роверяется несколько раз и устройство срабатывает только в том случае, если все проверки дадут положительный результат. Если первая проверка показала, что смена знака величины А с положительного на отрицательный произошла при поло- кительной полярности величины В, го аналоично изложенному, в схеме фиг. 4 появляется сигнал (аналог сигнала схеме ф1п. l) и сохраняется как минимум в течение того полупериода, когда величина А отрицательна. Если в это время величина В сменит свой знак с положительного на отрицательный, то сразу же появится сигнал Х , который поддержит сигнал Х,а значит, и Х , Х , Х , Х на время отрицательного полупериода величины В, Если появление сигнала Хг обусловлено кратко временной помехой, то сигнала Х- не будет, так как вторая проверка отрицательный результат. Действуя аналогичным образом, каждый последующий каскад, состоящий из одного элемента И и одного ИЛИ, в еще большей степени повышает помехоустойчивость устройства. Выходной сигнал iCi-r-Hi) 1 к - число каскадов, совпадает с тем входным сигналом, сформированным из величин А или В, который подается .непосредствен, на оконечный элемент И 16. Синалы ) , Xj . fK, - 7 w / находятся в таком же соответст- ВИИ друг с другом, как я сигналы Х , Х X л , X I }ш фиг. 2-. С 1гналы с номерами, меньшими чем 2п- 1, непрерывны. В нерабочей зоне углов сигналы Х , X , , Х„ в схеме ф1П. 4 располагаются во време}1и так же, как и одноименные сигналы на фиг. 3, а выходные сигналы всех элементов И , кроме самого первого, отсу1х:твуют. Благодаря использованию дополнительного элемента ИЛИ выходной cin-нал устройства становитс я }1еизме,иным во всей рабочей зоне углов, и устройство может воздействовать непосредственно на выходной орган, что делает устройство более простым в применении, чем прототип. Благодаря же использованию дополнительных каскадов, каждый из которых состоит из элемента И И элемента ИЛИ, устройство получает за- ищту от помех, искажающих входные сигналы, что позволяет повысить селективность

фазосравнивающих репе, работающих в условиях переходного процесса.

Формула изобретения

1. Устройство ДЛЯ сравнения фаз двух электрических величин, содержащее логический эпемент ИЛИ, первый вход которого соединен с источником первой сравниваемой величш1Ы, а второй вход и выход соединены соответственно с выходом и вторым входом первого логического элемента И, выход которого соединен также с первым входом второго логического элемента И, отпичающееся тем, что, с целью получения нормированного стенала и повышенуя помехоустойчивости, устройство снабжено дополнительным логическим элементом ИЛИ, первый вход которого соединен с источником второй сравниваемой величины, второй вход которого соединен

С выходом второго иогического здемента И, и выход с первым входрм iietJBoro )Ю1П1чес- KOio элем. П,

2. Устройство по п. 1, о т п и ч а ю- щ и е с я тем, что, с 11елью повышения помехоустойчивости, в него введены дополнительно один или п тюгическнх элементов ИЛИ и столько же каскадно ьключет1ых логических элементов И, причем входы логических элементов ИЛИ и оконечного логического элеме}1та И соединены с источниками сравниваемых величин, а вход каждого за исключением оконечного, логического элемента И соединен с выходом одного логического элемента ИЛИ, вход которого соединен с выходом последующего логического элемента И .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:;

1.Авторское свидетельство № 368556, М . Кл О-01 R 25/04, 23.04.71.

2.Авторское свидетельство №327549, М Кл Н О2 И 3/40, 03.07.70.

.2

)

Фиг.