Автоматический синхронизатор спОСТОяННыМ углОМ ОпЕРЕжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02J3/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при синхронизации генераторов переме ного тока, входящих в состав передвижных электроагрегатов и электростан ций. Известно устройство автоматической синхронизаци.и с постоянным углом опережения, в котором определение момента включения производится при достижении определенной разности фаз j В этом устройстве использован метод сравнения напряжения биений с опорным напряжением, что приводит к наличию дополнительной погрешности по углу при неравенстве синхронизируе мых напряжений. Еще одним источником погрешности является интегратор, ошиб ка которого зависит от величины перио да биений. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичестг кой синхронизации, которое содержит формирователи прямоугольных импульСОВ, выходы которых подключены через схемы совпадения (логическую схему неравнозначности) ко входам триггера, R$-тpиггepы, реле времени, дифференциаторы, инверторы и собирательную схему 2. Недостатком известного устройства является влияние на угол опережения ассиметрии фазных напряжений и ширины импульсов, формируемых дифференциаторами, а также возможность несрабатывания за счет дискретности измерения разности фаз. Цель изобретения - повьппение надежности и точности включения генераторов на параллельную работу, а также ликвидация ложных включений. в момент подачи внешнего сигнала разрешения на синхронизацию. Эта цель достигается тем, что в автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения, содержащем формирователи прямоугольных импульсов, выходы которых подключены к входам

логического элемента неравнозначности, RS-триггер, введены два логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), D-триггер и одновибратор, причем выход логического элемента неравнозначности подктг лючен к неравнозначным входам логичких элементов ЗАПРЕТ (НЕТ и через одновибратор - ко вторым их входам, выходы логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены с R и S входами КЗтриггера, выход которого подключен к С входу О-триггера, R вход которого объединен с R входом RS-триггера, а D вход подключенк зажиму для подключения к источнику сигнала разрешения на синхронизацию.

На фиг. 1 показана структурная схема автоматического синхронизатора с постоянным углом опережения j на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая гфинцип работы синхронизатора.

Синхронизатор содержит два формирователя и 2 прямоугольных импульсов, подключенные ко входам логического элемента 3 неравнозначности, соединенного с одновибратором 4, два логических элемента ЗАПРЕТ (.НЕТ) 5 и 6, подключенные к одновибратору и к элементу неравнозначности, RS-триггер 7, входы которого подключеныК выходам элементов 5 и 6,и О-тйиггер 8 на выходе синхронизатора.

Напряжения одноименных фаз синхронизируемых объектов (вход а, выход б) поступают на формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов.

Логический элемент 3 неравнозначности выделяет .импульсы разности фаз (дЧ) между передними и между задними фронтами прямоугольных импульсов Ширина этих импульсов соответствует разности фаз синхронизируемых напряжений. По переднему-фронту импульса разности фаз одновибратор 4 формируе импульс с шириной tQB соответствующий заданному углу опережения ( )., Величина toB определяется по требуемому из, соотношения - 2 т.е. )-bQg , и при неименной частоте является неизменной величиной.

При изменении частоты абсолютная погрешность составляет ДоС- (uo-t-&uu)-toB а относительная погрешность Sot %

о при ш 50 Гц, а лои 2Гц 5с/..

При этоммаксимальная ошибка по углу при oL on 30 составляет +1,2 эл

град. Таким образом, неуправляемый по длительности формируемого импульса одновибратор позволяет сформировать сигнал с постоянным углом опережения момента оптимума. Импульс с одновибратора сравнивается с импульсом разности фаз(ДЧ . Сравнение происходит, на элементах ЗАПРЕТА (НЕТ) 5 и 6, выполняющих операции/Л.Ч / ot,on и fuf/o on соответственно, причем при (.лЧ) ol-on импульсы шириной (b. поступают с выхода элемента 6 на R вход, а при ( ЛЧ) ol-on импульсы шириной oLon(u-V) поступают с элемента 5 на S вход RS-триггера 7 и триггер устанавливается в единичное состояние.

Момент перехода триггера 7 из состояния логического нуля в логическую единицу соответствует достижению заданного угла опережения.

Обратный переход триггера 7 из единицы в нуль происходит при переходе дЦ через сз1оп но уже после момента совпадения фаз.

Таким образом, на прямом выходе триггера 7 формируется импульс, пе-г редний фронт которого совпадает с моментом времени, когда Af становится меньше don- Величинао дпполностью определяется шириной импульса, формирующегося одновибратором 4.

Импульс триггера 7 поступает на С-вход выходного D-триггера 8. При этом триггер 8 переходит в единичное состояние по переднему фронту импуль-, са с триггера 7 только при наличии на D входе триггера 8 разрешающего (единичного) уровня с входа, т.е. при внешнем разрешении на включение генератора. Это позволяет сформировать передний фронт сигнала на включение генератора только после получения внешнего разрешения на включение генератора.

Обратный переход триггера 8 в исходное (нулевое) состояние происходит по R входу аналогично с триггером 7.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность включения генераторов на параллельную работу, а также ликвидировать ложные включения в момент подачи внешнего сигнала разрешения на синхронизацию.

Формула изобретения

Автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения, содержа58щий формирователи прямоугольных импульсов, выходы которых подключены к входам логического элемента riepaBнозначности, и RC-триггер, о т л ичающийся тем, что, с целью повьшеиня точности и надежности, в устройство введены два логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), D-триггер и одновибратор, причем выход логического элемента неравноэначности подключей к неравнозначным входам логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и через одновибратор - ко втор их входам, выходы логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены соответственно с R и S входами RS-триггера, выход которого подключен к С входу Dr триггера, R вход которого объединен с R входом RS-триггера, а D вход подключен к зажиму для подключения к источнику сигнала разрешения на синхронизацию. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 319993, кл. Н 02 J 3/42, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 438080, кл. Н 02 Т 3/42, 1971. -v. -W . - t .

o

«