Реле разности частот Советский патент 1982 года по МПК H01H47/20 H02J3/40 

(54) РЕЛЕ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ

1

Изобретение относится к устройства.м автоматических энергосистем.

По основному авт. св. № 743112 известно устройство, содержащее два датчика частоты, состоящие каждый из последовательно соединенных усилителя-ограничителя 5 и схемы преобразования длительности прямоугольных импульсов в аналоговый сигнал, выходы датчиков частоты соединены со входами дифференциального усилителя, на выходе которого включена схема сравне- IQ НИИ с потенциометром задания уставок и последовательно соединенные элемент выдержки времени, усилитель мощности и исполнительный орган, две дифференцирующие цепи, две .схемы выпрямления, вторую схему сравнения с потенциометром 15 задания уставок и последовательно соединенные элемент выдержки времени, усилитель мощности и исполнительный орган, две дифференцирующие цепи, две схемы выпрямления, вторую схему сравнения с 20 потенциометром задания уставок и схему ИЛИ, причем на выход усилителя-ограничителя каждого датчика частоты включены последовательно дифференцирующая цепь и схема выпрямления, выход которого

соединен со входами усилителя мощности, вход дополнительной схемы сравнения соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход схемы сравнения через схему ИЛИ соединен со входами элемента выдержки времени 1

Реле обеспечивает фиксацию заданной разности частот при повыщении и понижении частоты синхронизируемого генератора относительно частоты напряжения сети, обладает значительно большей точностью, чем выпускаемое промыщленностью реле разности частот типа ИРЧ-01А и за счет высокого быстродействия обеспечивает срабатывание на уставке при заданной скорости.

Однако это реле разности обладает зависимостью уставки срабатывания от изменения частоты напряжения сети. Это обусловлено тем, что датчики частоты фиксируют частоту по длительности периода, которую преобразуют в аналоговый сигнал. Реле разности частот должны быть рассчитаны на изменение частоты в диапазоне от 40 до 60 Гц. В связи с тем, что длительность периода изменяется линейно с изменением частоты, приращение длительности периода при изменении частоты на 1 Гц в пределах указанного диапазона разная. Поэтому при заданной уставке разности частот, например, в 1 Гц, разность напряжений на выходах схем преобразования длительности в аналоговый сигнал у двух датчиков частоты, входящих в состав реле разнЪсти частот, зависит от абсолютного значения частоты контролируемого напряжения на входе датчиков. Если потенциометры задания уставок питаются от источника постоянного напряжения, то с изменением частоты напряжения сети, сигнал на выходе дифференциального усилителя изменяется при одной и той же разности частот на входе и, следовательно, изменяется уставка срабатывания реле. Для того, чтобы исключить зависимость уставки срабатывания реле от частоты напряжения сети, необходимо на потенциометры задания уставок подавать напряжение, величина которого изменяется пропорционально длительности периода. Цель изобретения - повышение точности срабатывания реле при одновременном изменении частоты по обоим входам. Указанная цель достигается тем, что в реле разности частот, на выход датчика частоты, измеряющего частоту напряжения сети, дополнительно включены последовательно неинвертирующий и инвертирующий операционные усилители, причем к выходу дополнительного неинвертирующего усилителя включены вход первого потенциометра задания уставок и вход дифференциального усилителя, а, на выход второго дополнительного- инвертирующего усилителя включен второй потенциометр задания уставки. На чертеже представлена схема предлагаемого реле разности частот. Реле содержит два датчика 1 и 2 частоты, выходные сигналы которых пропорциональны частоте напряжения сети Ос и генератора Ur , неинвертирующий и инвертирующий операционные усилители 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, потенциометры 6 и 7 задания уставок, потенциометр 8 и 9 схемы сравнения (нуль-органы), схемы 10, элемент 11 выдержки времени, усилитель 12 мощности, исполнительный орган 13 дифференцирующие цепи 14 и 15 со схемами выпрямления. Выход датчика 1 через дополнительный операционный усилитель 3 соединен с первым входом дифференциального усилителя 5, а выход датчика 2 со вторым входом усилителя 5. Выходы операционных усилителей 3 и 4 включены на входы потенциометров задания уставок 6 и 7, сигнал с которых, пропорциональный частоте напряжения сети Uc подается на первые входы нульорганов 8 и 9. На вторые входы этих нульорганов поступает напряжение, пропорциональное разности частот напряжения сети и синхронизируемого генератора LJ с усилителя 5. Срабатывание реле происходит при разности частот напряжения сети и синхронизируемого генератора, меньшей уставки срабатывания. При этом тормозной сигнал с выхода усилителя 5 становится меньще сигнала срабатывания, поступающего с потенциометров 6 и 7. В зависимости от знака сигнала разности частот срабатывает один из нульорганов 8 или 9 и сигнал срабатывания через схему ИЛИ 10, элемент 11 выдержки времени действует на срабатывание исполнительного органа 13, включенного на выход усилителя 12 мощности. Элементы 14 и 15 нербходимы для блокировки ложного срабатывания исполнительного органа 13 только при (итании полупроводниковой части схемы реле от источника постоянного тока. Последовательное включение двух дополнительных усилителей необходимо для подачи разной полярности тормозного сигнала на входы нуль-органов 8 и 9, так как полярность напряжения на выходе дифференциального усилителя 5 зависит от того, больще или меньще частота генератора чем частота сети. Включение потенциометров задания уставок на выходной сигнал датчика 1, измеряющего частоту напряжения сети Ц, позволяет при одновременном изменении частоты по обоим входам в одну сторону создать зависимость сигнала на срабатывание нуль-органов 8 и 9 от частоты сети и тем самым уменьщить погрешность (изменения разности частот срабатывания) реле, связанную с изменением абсолютной величины сигнала на выходе усилителя 5 при разных частотах и сохранении неизменной разности частот. Предлагаемое дополнительное включение двух операционных усилителей позволяет повысить точность срабатывания реле разности частот. Формула изобртения Реле разности частот по авт. св. № 743112, отличающееся тем, что, с целью повышения точности срабатывания при одновременном изменении частоты по обоим входам, на выход датчика частоты, измеряющего частоту напряжения сети, дополнительно включены последовательно неинвертирующий и инвертирующий операционные усилители, причем к выходу дополнительного неинвертирующего усилителя включены вход первого потенциометра задания уставки и вход дифференциального усилителя, а на выход второго дополнительного инвертирующего усилителя включен второй потенциометр задания уставки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 743112, кл. Н 02 J 3/40, 1978.