Способ переключения машины переменного тока с одной питающей сети на другую и устройство для осуществления этого способа Советский патент 1978 года по МПК H02J3/08 

(54) СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ОДНОЙ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ НА ДРУГУЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Изобретение относится к области эпектротехники, а именно к способам переключения электрических машин переменного тока с одной питакмцей сети на другую.

Известны аналогичные способы пере- ключения, основанные на сравнении величины векторной разности напряжений злекрической машины и сети с определенным значением.

Недостатком их является невысокая точность и надежность, вследствие того, что такие способы допускают переключение машин в том случае, когда контролируемые сети имеют различные частоты и сдвиг по фазе.

Появление разностных токов в электрической машине приводит к нарушению ее нормальной работы.

Известен также способ переключения . машины переменного тока с одной питак шей сети на другую, по которому контролируют уровни напряжений на обеих сетях, к формируют первый разрешаюший сигнал при достижении уровнями этих напряжений определенных значений, сравнивают моменты перехода переменных напряжений обеи сетей через нулевые значения и формируют второй разрешающий сигнал при совпадении этих моментов. Сигнал на переключение машины формируют при наличии обоих разрешакяцих сигналов.

Такой способ явпиется наиболее близким к описьгааемому по технической сущности. Способ-осуществляется устройством для переключения машин переменного тока с одной сети на другую, содержащим подключенные к контролируемым сетям преобразователи, выходы которых через логический элемент И подсоединены к узлу долговременной памяти, и исполнительный орган.

Цепью изобретения является повышение, точности и надежности определения момента переключения.

Это достигается тем, что для кон1 ропя уровня напряжения измеряют разность мгновенных значений напряжений, сравнивая эту разность с заданной постоянной величиной, и при уменьшении этой разности ниже заданной формирунэт первый разрешающий сигнал, после чего для формирования второго разрешающего сигнала повторяют указанные сравнения моментов перехода через нуль в течение нескольких последовательных перио дов. . Такой способ может быть осуществлен устройством для переключения машин переменного тока с одной сети на другую содержащим подключенные к контролируемым сетям преобразователи, выходы кото рых подсоединены соответственно ко входам логического элемента И, узел доттговременной памяти, и исполнительный орган В предложенное устройство дополнительно введены селектор синфазной импугаьсной последовательности, подключенный одним входом к выходу логического элемента И, а выходом - к узлу долговременной памя ти, вторым входом - к выходу формирователя, вход которого связан с выходом одного из преобразователей и входом . логического элемента И, и узел биения, входы которого подсоединены к контроли-. руемым сетям, а выход связан с дополнительным входом логического элемента И. На фиг. 1 показана структурная cxeMt устройства для .осуществления способа на фиг. 2 ,3,4 - временные диаграммы его работы; на фиг. 5-векторная дне.грамма. Устройство содержит узел биения 1, преобразователи 2 и 3, логический элемент И 4, формирователь 5, селектор 6 синфазной импульсной последовательности узел долговременной памяти 7 и исполнительный орган 8. Устройство работает следующим образом. Напряжение U сети 9, к которой дол на быть подключена электрическая машина 1О, поступает на один вход узла биения 1 и одновременно на преобразователь 2. Последний преобразует синусоидальную форму напряжения в треугольные импульсы и той же частоты (фиг. 2) Импульсы формируются в моменты, когда синусоида проходит свои нулевые значения. Они поступают на- один из вхЬдов логического элемента И 4. Напряжение Ugсети 11 машины 1О поступает на другой вход уэла биения 1 и одновремегнно на преобразователь 3 (фиг. 3), выполняющий ту же функцию, что и преобразователь 2. С выхода преобразователя 3 импульсы поступают на второй вход логического эпеме та И 4, а на третий его вход поступает напряжение Uj с узла биений 1, который осуществляет преобразование напряжения биений в форму напряжения, удобную дня -Уппавления логическим апементом И 4. Для исключения возможности появления ложных импульсов на входе логического элемента И 4 узел биения 1 разрешает его работу только в том случае, если величина векторной разности напряжений и 2 и и,| не превышает определенного значения. Логический элемент И 4 обнаруживает синфазность импульсов, поступающих с преобразователей 2 и 3, в моменты времени t,, выдает импульсы, по форме близкие к прямоугольным и (фиг.4), на соответствующий вход селектора 6 синфазной импульсной последовательности. На другой его вход поступают импульсы с выхода формирователя 5, который поворачивает фазу входных импульсов на угол 180 ° и формирует; на выходе кратковременные импупъсы Ug. (фиг.4)с частотой напряжений Uo,, Когда напряжение Ug сети 11 и напряжение и сети 9 имеет равные частоты и сдвинуты по фазе на угол, равный нулю, логический элемент И выдает импульсы U, следующие друг за другом точно через период Т, напряжения и. Эти импупьсы и импульсы 1/я с фсфми- рователя 5, являясь синфазными, поступают на соответствующие входыселектора 6 синфазной импульсной поспедовательности;переводя последний также последовательно от импульса к импугаьсу на более высокие уровни напряжения скачкообразно, в форме ступенек,начиная с нулевого уровня Ug (фиг. 4 моменты времени tg-tg)-Korai4ecTBo ступенек для исключения ложных срабатываний должно быть не менее данном их тыре. Если в какой-либо момент интервала времени частоты напряжений U. И и окажутся не равными Ш ф (Л) или же равными Cty а 4jLfg , но указанные напряжения сдаинуты по фазе, то на выхода логического элемента И 4 происходит нарушение импульсной лоследова- тепьности. При этом селекто р 6 синфазной импульсной поспедоватеш ности в тот же момент, когда произошло нарушение, будет переведен скачком в ис- . ходаое состояние ( Ue - 0 г. 4), Векторы напряжений Ц, и Ц вращаются соответственно с угловыми скоростями tfg и tl (фиг. 5, показано пунктиром), в интервале времени они вращаются коллинеарно со сдвигом фаз, равным нулю. В момент времени tg, когда указанный вйктопы пппхппат Hvnftnne АНЯЧАНИА угла, в .селекторе 6 синфазной импульсной последовательности формируется сигнал на переключение. .Сигнал с выхода селектора 6 синфаэт ной импульсной последовательности по- ступает на узел 7 долговременной памяти где он запоминается на бескбнечно длительное время ( UY на фиг. 4 момент времени tg ). Сигнал с узла 7 долговременной памя ти поступает на вход исполнительного органа 8, который переключает электрическую машину 10 с сети 11 на сеть 9. Формула изобретения 1. Способ переключения машины пере- менного тока с одной питаюцей сети на {фугую, по которому контролируют уровни напряжений на обеих сетях и формируют первый разрешающий сигнал при дос тижении уровнями этих напряжений определенных значений, сравнивают моменты перехода переменных напряжений обеих сетей через нулевые-значения и формирую второй разрешающий сигнал при совпадении этих моментов, формируют сигнал на переключение машины при наличии ; обоих разрешающих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности определения момента переключения для контроля уровня напряжений измеряют разность мгновенных значений упомянутых напряжений, сравнивая эту разность с заданной постоянной величиной, и при уменьшении этой разности ниже заданной формируют первый разрешающий сигнал, после чего для формирования второго разрешающего сигнала повторяют указанные сравнения моментов перехода через нуль в течение нескольких последовательных периодов. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее подключенные к контрол1фуемым сетям прео азователи, выходы которых подсоединены со ответственно ко входам логического элемента И, узел долговременной памяти и исполнительный орган, о т л и ч а к щ е е с я тем, что в него дополнительно введены селектор синфазной импульсной последовательности, подключенный одним входом к выход/ упомянутого логического элемента И, а выходом - к узлу долговременной памяти, вторым входом - к выходу формирователя, вход которого связан с выходом одного из преобразователей и входом логического элемента И, и узел биения, входы которого подсоединены к контролируемым сетям, а выход связан с дополнительным входом логического элемента И.

Фиг.2

г г

Л

Фиг.

фиггЛ

фиг. 5