Реле частоты Советский патент 1978 года по МПК H02H3/10 H01H83/22 

(54) РЕЛЕ ЧАСТОТЫ

Иа фиг. 1 приведена схема описываемого реле; на фиг. 2 - диаграммы напряжения.

Оно содержит формирователь I прямоугольных импульсов, состоящий из амплитудного ограничителя и .нуль-органа, блок 2 формирования импульса сброса счетчика на «О, формирователь 3 коротких импульсов измерения периода частоты сети, задающий генератор 4 эталонной частоты, счетчики 5 импульсов, дешифратор 6 уставки частоты срабатывания, дешифратор 7 заполнения счетчика 5, триггер 8, элемент И 9, триггер 10, делитель 11 частоты, элемент И 12, счетчик 13 импульсов, усилитель 14 мощности, реагирующий орган 15. Формирователь 1 прямоугольных импульсов соединен через блок 2 сброса со счетчиком 5 импульсов, задающий генератор 4 подключен к входу счетчика 5, выход которого через дешифраторы 6 и 7 подк 1ючен к двум входам триггера 8. Выход триггера 8 подключен к одному из входов элемента И 9, второй вход которого соединен с формирователем 3 коротких импульсов, а выход элемента И 9 соединен со входом второго триггера 10. Одновременно выход триггера 8 соединен со входом делителя J1 частоты, а вход установки делителя 11 на «О соединен с выходом блока 2. Выход делителя II соединен с первым входом элемента И 12, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 4. На выход элемента И 12 последовательно включены счетчик 13 импульсов, усилитель 14 мощности и реагирующий орган 15, причем вход установки счетчика 13 на 0 соединен с выходом триггера 10.

На вход реле подается контролируемое напряжение переменного тока, которое преобразуется формирователем импульсов в прямоугольные импульсы; длительность импульсов соответствует положительному полупериоду, а пауза - отрицательному. Формирователь 3 выдает короткие импульсы в конце периода, а блок 2 сброса выдает короткий импульс в начале периода, разнесенный по времени с импульсом на выходе формирователя 3 на 10 МКС. Это обеспечивает установку триггеров счетчика 5 на «0 только после считывания информации в конце периода.

Регулировка уставок частоты срабатывания реле осуществляется дешифратором 6 по состоянию триггеров счетчика 5 в конце периода при данной частоте сети. Дополнительный дешифратор 7 обеспечивает сброс информации с триггера 8 при каждом заполнении счетчика. Этим исключается информация о части периода, не изменяющейся в заданном диапазоне регулировки уставок.

Если в конце периода в момент появления импульса на выходе формирователя 3 сигнал на выходе триггера 8 равен «1, сигнал на выходе элемента И 9 отсутствует, состояние триг.гера 10 не изменяется и на его инверсном выходе - сигнал «О. Если в конце периода сброса информации с триггера 8 не последовало и сигнал на его выходе «О, то при

пс)ЯЕ)Лении сигнала «О с выхода формирпнателя 3 появляется сигнал на выходе эл(.-меита И 9 и состояние триггера 10 изменяется. На его выходе появляется сигнал «1, что происходит только-при частоте сети, равной или меньшей частоты срабатывания реле понижения частоты. В STOM с.пучае счетчик больше не стопорится и готов к счету импульсов, поступающих на его вход.

Следовательно, при понижении частоты в j сети ниже частоты уставки за счет увеличения .длительности периода между появлением последнего сигнала «О на выходе триггера 8 и сигнала на выходе формирователя 3 появляется интервал времени, возрастающий при дальнейшем понижении частоты. Для исключения информации о части периода, которая не изменяется в диапазоне возможного понижения частоты от 50 до 45 Гц, на выходе триггера 8 включен делитель частоты. Поскольку число заполнений счетчика 5 при Частоте 49,5 Гц равно «5, а при частоте 45 Гц равно «5,5, то сигнал на выходе делителя И появляется только после поступления на его вход «5 импульсов за порнод. Только после появления импульсов «1 на выходе делителя 11 через элемент И 12 на вход 5 счетчика 13 начинают поступать импульсы с частотой генератора 4. В начале каждого периода импульсом с блока 2 счетчик 5 и делитель 1 I устанавливаются на «О. При этом поступление импульсов на вход счетчика 13 прекращается до следующего заполнения делителя 11 частоты.

Количество импульсов высокой частоты, которое поступает на вход счетчика 13 за каждый период зависит от длительности периода. Следовательно, при глубоком снижении частоты счетчик заполняется быстро, а при частоте, равной частоте срабатывания реле, в счетчик поступает один импульс за период, и время срабатывания реле оказывается максимальным.

При длительности периода напряжения в контролируемой сети равного ему соответствует частота ниже уставки срабатывания. При этой частоте сигналы на выходе триггеров 8 и 10 соответственно Hi и Hs, а на выходе делителя 11 - сигнал Из- Именно дли5 тельность импульса напряжения Из определяет количество импульсов напряжения И, поступающих через элемент И 12 на вход счетчика 13 за один период. Диапазон изменения выдержки времени на срабатывание в заданном диапазоне изменения частоты в энер° госистеме задается по необходимой минима.;тьной выдержке времени выбором частоты генератора 4 и емкости счетчика 13. Так, при частоте задающего генератора 63,4 кгц, минимальной выдержке времени на срабатыва5 .ние 0,2 с при 45 Гц на вход счетчика 13 за один период поступает 128 импульсов при устав . ке срабатываения. При повышении частоты в контролируемой сети выше частоты уставки срабатывания на выходе триггера 10 появляется сигнал «О, который осупк.ттрияот 0 сброс информации со счетчика 13. 1л.н рме ло этого было в сработанном состоянии, то оно возвращается. Если реле не успело сработать, то после сброса информации оно не срабатывает. Схема описываемого реле частоты с обратнозависимой выдержкой времени срабатывания обеспечивает значительно больший диапазон изменения выдержки времени срабатывания при изменении частоты, чем известные реле частоты с зависимой выдержкой времени, а также позволяет получать .большую стабильность и точность характеристик срабатывания. Последнее определяется тем, что заполненне обоих счетчиков реле осуществляется импульсами от кварцевых генераторов этало 1ной частоты. Формула //лобрегенкя Реле частоты по авт. св. № 498682, ст.к/чающсеся тем, .что, с целью повыпкння надежности путем обеспечения обратнозависимон выдержки времени срабатывания при изменении частоты ниже уставки срабатывания, в него дополнительно введены последовательно включенные делитель частоты, элемент И и второй счетчик импульсов, причем вход делителя частоты соединен с выходом первого триггера реле, а вход установки делителя частоты на нуль соединен с выходом блока сброса, второй вход элемента И соединен с выходом задающего генератора, вход установки второго счетчика на нуль соединен с выходом второго триггера реле, а выход второго счетчика соединен со входом усилителя MOUIHOCTH.

ЧЦЬЦШ-Е

4Di€W

.1 п п п п п

ппг .h-

i

.1- -I