Орган сравнения по фазе двух электрических величин Советский патент 1979 года по МПК H02H3/38 

1

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной загните и автоматике энергосистем.

Известны органы сравнения по фазе двух электрических величин, построенные на принципе сопоставления времени совпадения или времени несовпадения мгновенных значений сравниваемых величин с заданным-, временем 1,2.Они содержат формирователи прямоугольных импульсов, одновременно выполняют функции схем совпадения и реализуются с помощью диодов и транзисторов, что приводит к их невысокой точности и большому потреблению. .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является орган сравнения по фазе, испольщунхций принцип сопоставления времени совпадения с временем несовпадения полярностей мгновенных значений сравниваемых электрических величин 3. Он содержит два формирователя прямоугольных импульсов, выходы которых подк.лючены ко входам сумматора, инерционное звено, выход которого подключен ко входу выходного порогового блока.

Недостатком прототипа является невысокое быстродействие и сложность схемы.

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение принципиальной схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в известный орган сравнения по фазе двух электрических величин, дополнительно введен двухполупериод0ный формирователь модуля прямоугольных импульсов, включенный между сумматором и инерционным звеном,причем упомянутйЬ формирователи прямоугольных импульсов выполнены биполярными

5 и служат входными блоками всего органа.

Кроме TorOjB том же органе сравнения по фазе;формирователи модуля и прямоугольных импульсов и пороговый

0 блок выполнены на операционных усилителях (на-линейно-импульсных микросхемах) , причем в обратной связи усилителей-формирователей прямоугольных импульсов включены ограничи5тели .

Упрощенная прониципиальная схема предлагаемого органа сравнения по фазе представлена на чертеже,

исходы входных блоков - формирователей биполярных прямоугольных импульсов, выполненных на операцион ных усилителях 1 и 2, подключенных ко входу сумматора на операционном усилителе 3. Выход последнего подключен ко входу формирователя модул на операционных усилителях 4 и 5 вы которого через инерционное звено ЦС 6 включен на вход выходного поро вого блока на операционном усилител 7. Орган работает следующим образом. Входные напряжения Е,(i) ) сравниваемых по фазе электрических величин поступают на входы операционных усилителей 1 и. 2 с ограничит-е лями в обратной связи, напряжения йа выходе кгокдого усилителя 1 и 2. имеют вид прямоугольных биполярных ймпульсоа, в качестве ограничителей могут быть использованы и более сло ные диодные цепи. Передний и задний фронты этих импульсов совпадают с моментами перехода через нуль напря жений Е((t) и ); Прямоугольные импульсы операционных усилителей 1 2 суммируются операционным усилителем 3, и преобразуются в импульсы одной полярности двухполупериодным формирователем модуля из операционHfcoc уситштелях 4 и 5, Включение дио дов в обратную связь операционного усилителя 4 обеспечивает ВЫСОКУЮ точность работы формирователя модул и органа в целом. Прямоугольные импульсы на выходе усилителя 5 по длительности равны времени совпаден полярности мгновенных значений элек трических величин Е (t) и E2(t), Эти импульсы поступают в операционн усилитель,в котором сравнивается усредненное напряжение прямоугольны импульсов с постоянным напряжением смещения. Если мгновенное значение напряжения на конденсаторе интегрирующей цепи 6 превышает напряжение смещения выходной пороговый блок, выполненный на операционном усилите 7, срабатывает, переходит из одного устойчивого состояния в другое. Систематическая погрешность такой с мы сравнения при использоцанчи инте гральных микросхем типа К1УТ4О2А не превышает 1%. Предлагаемый орган сравнения по фазе может быть использован при построении элементов релейной защиты и системой автоматики, в частности для построения реле направления мощности и реле сопротивления. Эффективность изобретения определяется повышением быстродействия точности работы указанных элементов при одновременном упрощении конструкции, уменьшении.габаритов и потребления мощности. Формула изобретения 1.Орган сравнения., по фазе двух электрических величин, содержащий два формирователя прямоугольных импульсов, выходы которых подключены ко входам сумматора, инерционное звено, выход которого подключен ко входу выходного порогового блока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения схемы органа, он дополнительно содержит двухполупериодный формирователь модуля прямоугольных импульсов, включенный межд. сумматорам и инерционным звеном, причем упомянутые формирователи прямоугольных импульсов выполнены биполярны1-ли и служат входными блоками всего органа. 2,Орган сравнения по фазе по П.1, отличающийся тем, что с целью повышения точности и уменьшения потребления и габаритов органа, упомянутые формирователи модуля, прямоугольных импульсов, выполнены на операционных усилителях, причем в обратной связи усилителей-формирователе 5 прямоугольных импульсов включены ограничители. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 411568, кл.Н 02 Н 3/38, 1972, 2.Авторское свидетельство СССР 456237, кл.Н 02 Н, 1972. 3.Фабрикан-i В,Л, Основы теории построения измерительных органов. релейной защиты и автоматики, М., Высшая школа, 1968, с,96-117.