Устройство для сравнения фазэлЕКТРичЕСКиХ ВЕличиН Советский патент 1981 года по МПК H02H3/38 H01H83/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ФАЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ном реле направления мощности и в ряде других случаев. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее диодные миниселектор и максиселектор на объединенные входы которых подаются сравниваемью величины, компаратор выполненный на дифференциальном операционном усилителе с балластными резисторами на входах, каждый из которых подключен также через соответствующий резистор к одному из полюсов источника питания и через диод к общей шине устройства, блок измерения длительности импульса совпадения знаков сравниваемых величин, подключенный к выходу компаратора, .и выходной орган, дополнительно введены два резистора и два диода, причем выход диодного миниселектора подключен через один из вновь введенных резисторов к положительному полюсу источника питания и через один из вновь введеуныхдиодов к одному из балластных резисторов на.входе компаратора, а выход диодного максиселектора подключен через другой резистор к отрицательному полюсу неточника питания и через другой диод к другому оалластному резистору на входе компаратора. На чертеже представлена функциональная схема устройства для сравнения фаз электрических величин. Устройство содержит диодный миниселектор 1 и диодный максиселектор 2, имеющие общие входы, резисторы 3 и 4, соединяющие выходы мини- и максиселекторов с полюсами источника питания, и тем самым понижающие потенциал выхода максиселектора и повышающие потенциал выхода миниселектора вплоть до порогов срабатывания компаратора 5, выполненного на диодах 6 и 7, дифференциальном операционном усилителе 8, резисторах 9 и 10 и балластных резисторах 11 и 12, к которым подключены диоды 13. и 14, блок 15 измерения длительности импульса совпадения знаков сравниваемых величин, включенный па выходе компаратора 5 и выходной орган 16. Устройство работает следующим образом. Компаратор 5 срабатывает при выполнении одного из двух условий (1) Jg -Vc, .,(2) гдеЗо и Jj,- - потенциалы выходов миниселе тора 1 и максиселектора 2; Vc -заданный порог, причем Vc Уд Уд - прямое падение напряжения на диоде. Если входные сигналы Ui, Uj ... U равны нулю, то диоды мини- и максиселекторов 1 и 2 обтекаются токами резисторов 3 и 4, а диоды 6 и 7 обтекаются токами резисторов 9 и 10. В этом режиме Па. Уд tJg -Уд, что не оказывает влияния на состояние компаратора 5. Напряжение на входах операционного усилителя 8 VccJ 2ид 0. Его состояние, равно как блока 15 и выходного органа 16, соответствует несрабатыванию устройства. Теперь предположим, что на входы устройства поданы все сравниваемые величины. Если в некоторый момент их знаки не совпадают (полярность хотя бы одной.величины отличается от отставных), то тогда Wm+VAi Jg--Un,ax-VA, где соответственно минимальное и максимальное напряжение на входах устройства. Поскольку . 0. а Jmax 0 потенциал точки а понижается, а точки в повышается, вследствие чего диоды 13 и 14 запираются и отключают выходы мини- и максиселектора 1 и 2 от компаратора 5. Состояние устройства при этом не меняется. Предположим далее, что по меньшей мере одно из входных напряжений, скажем и равно нулю. На интервале несовпадения знаков остальных величин его обстоятельство ничего в схеме не из.меняет, но здесь устройство и так не срабатывает. Но необходимо еще выяснить, как обстоит дело на интервалах совпадения знаков остальных величин. Если все остальные величины положительны, го rig и й. (так как Umi.vv 0), если они отрицательffbi, JO Па Urnin.Wmi,yft и - Цд (так как UmCtv 0). Таким образом, хотя в рассматриваемом случае заперт только один из диодов 13 или 14, ни одно из условий срабатывания (1) и (2) по-прежнему не выполняется. И, наконец, лишь в тех только случаях, когда все сравниваемые величины одновременно положительны, причем Utnliv Vc - выполняется условие (1), а тогда они одновременно отрицательны, причем Umaif - (У,.-), выполняется условие (2). Компаратор 5 тогда срабатывает, блок 15 заряжается, измеряет длительность интервала совпадения знаков сравнивае.мых величин и, спустя известное время, вызывает срабатывание выходного органа 16. В данном устройстве при выполнении условия (1) выходное напряжение миниселектора 1 запирает диод 7 и создает на его .катоде потенциал tld д, а при выполнении условия (2) выходное напряжение максиселектора 2 запирает диод 6 и создает на его аноде потенциал 3с При это.м напряжение изменяет свой знак, и операционный усилитель 8 переключается. Как следует из рассмотрения работы устройства, разделение цепей смещения селекторов и компаратора, а также применение диодной связи между ними, обеспечивает его несрабатывание при исчезновении хотя

бы одной из сравниваемых величин, вследствие чего оно обладает более широкими функциональными возможностями.

Формула изобретения

Устройство для сравнения фаз электрических величин, содержащее диодные миниселектор и максиселектор, на объединенные входы которых подаются сравниваемые величины, компаратор, выполненный на дифференциальном операционном усилителе с балластными резисторами на входах, каждый из которых подключен также через соответствующий резистор к одному из полюсов источника питания и через диод.к общей шине устройства, блок измерения длительности импульса совпадения знаков сравниваемых величин, подключенный к выходу компаратора, и выходной орган, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, дополнительно введены два резистора и два диода, причем выход диодного миниселектора

подключен через один из вновь введенных резисторов к положительному полюсу источника питания и через один из вновь введенных диодов к одному из балластных резисторов на входе компаратора, а выход диодного максиселектора подключен через другой резистор к отрицательному полюсу источника питания и через другой диод к другому балластному резистору на входе компаратора.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе

1.Фабрикант В. Л. Дистанционная зашита. М., «Высшая школа, 1978, с. 215.

2.Шнеерсон Э. М. Полупроводниковые реле сопротивления. М., «Энергия, 1975, с. 144..

3.Авторское свидетельство СССР № 347684, кл. Н 01 Н 83/16, 1969.

4.Авторское свидетельство СССР

№ 433566, кл. Н 01 Н 83/16, Н 02 Н 3/40 1971.

5.Авторское свидетельство СССР, 457140, кл. Н 02 Н 3/26, 1972.

6.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2527409/07, кл. Н 02 Н 3/40, 1977.

f

5