Устройство для сравнения фаз двух электрических величин Советский патент 1982 года по МПК H02H3/38 H01H83/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных преобразователях и реле направления мощности, а также в реле сопротивления. Известно устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее два фазочувствительных блока Си. Недостатком данного устройства является возможность ложного его срабатывания при наличии апериодических составляющих в сравниваемых величинах Известно устройство содержащее два однополупериодных фазочувствительных блока, источник постоянного напряжения и исполнительное (электромагнитное) реле, причем выходные зажимы фазочувствительных блоков соединены собой параллельно, а с источником постоянного напряжения и электромагнитным реле - последовательноГ2 i eдocтaткoм данного устройства является возможность его ложного срабатывания при наличии апериодических составляющих, имеющих одноименный - : знак в обеих сравниваемых величинах. В указанном режиме на границе угловой рабочей зоны устройства возможно срабатывание одного из фазочувствитель- : ных блоков, причем, длительность паузы между выходными импульсами блока . сокращается с ростом уровня апериодических и, при некоторых значениях последних, пауза становится неотличима (для выходного транзистора) от нормальной при работе обеих блоков. Цель изобретения - исключение ложного срабатывания устройства при наличии в сравниваемых величинах апериодических состав.ляющих. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнивания фаз двух электрических величин, содержащее два однополупериодных фазочувствительных блока .одни выводы которых соединены между собой и отрицательным полюсом источника питания , резистор подключенный одним выводом к аноду диода катод которого подключен к управляющему электроду тиристора, электромаг нитное реле и другой резистор, дополнительно введены тиристор, семь . диодов, два стабилитрона и трехобмоточный трансформатор, при этом конец первой и начало второй обмоток трансформатора через диоды подключены со ответственно к другим выводам фазо, чувствительных блоков, а начало первой и конец второй обмоток подклю- чены соответственно к катодам упомянутого и вновь введенного тиристоров, аноды которых соединены между собой и одним выводом электромагнитного реле и подключены к положительному полЮсу источника питания, другой вывод реле через диоды подключен к выводам третьей обмотки трансформатора, начало которой через диод подключено к другому выводу одного фазочувствитель ного блока, а также через последовательно включенные другой резистор и диод к управляющему электроду вновь введенного тиристора, а конец третьей обмотки трансформатора через диод подключен к другому выводу второго фазочувствительного блока и другому выводу резистора, кроме того, параллельно каждому из тиристоров включен стабилитрон. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства5 на фиг. 2 - вре менные диаграммы,поясняющие его рабо ту в рабочей зоне углов а и на гра-нице рабочей зоны при наличии в сравниваемых величинах апериодических составляющих одного знака 5 Устройство содержит два однополупериодных фазочувствитёльных блока 1 и 2, одни выводы которых подключены к отрицательному полюсу источни ка 3 питания, электромагнитное реле k, подключенное одним выводом к анодам тиристоров 5 и 6, трехобмоточный трансформатор 7, первая обмотка 8 которого через диод 9 подключена к выводу фазочувствительного блока 1 и к катоду тиристора 5, вторая, обмотка 10 трансформатора 7 подключена через диод 11 к выводу фазочувствительного блока 2 и к катоду тиристора 6,третья обмотка 12 трансформатора через диОДЫ 13 и 1t подключена к фазочувствительным блокам 1 и 2, а через диоды 15 и 16 к другому выводу реле , последовательно включенные резистор 17 и диод 18 подключенные к управляющему электроду тиристора 5, последовательно включенные резистор 19 и диод 20 подключенные к управляющему электроду тиристора 6 и стабилитроны 21 и 22. Фазочувствительные блоки 1 и 2 эквивалентны ключам, постоянно разомкнутым в нерабочей зоне углов 180- ; и периодически замыкающимся в рабочей зоне 0 Ч 180, где i - разность фаз сравниваемых величин. Устройство работает следующим образом. В рабочей зоне углов, когда рабо тают оба однополупериодных блока 1 и 2 (фиг.2 аj они попеременно подключают электромагнитное реле 4 к источнику 3 питания. Допустим, что в первый момент времени включен блок . 1 (состояние 1 на диаграмме фиг,2,а), тогда индуктивность реле А заряжается. При отключении блока, ЭДС обмотки 12 запирает диод 16 и в течение бестоковой паузы, обусловленной конечной чувствительностью элементов блоков, инду| тивность реле разря хается по следующему пути: верхний по схеме вывод обмотки реле, диод 15, резистор 19, .диод 20,.управляющий электрод-катод тиристора 6, стабили- трон 21, нижний по схеме вывод обмотки реле. Тиристор 6 подготавливается к включению и при появлении сигнала на выходе второго фазочувствительного блока (состояние 2 на диаграмме фиг. 2,с() на электромагнитное реле подается суммарное напряжение второй 10 и третьей 12 обмоток трансформатора 7- Ток в реле быстро возрастает и реле форсированно срабатывает. На границе рабочей зоны срабатывает только один фазочувствительный блок, тот, которыйобладает более высокой чувствительностью. Примем для : определенности, что это блок 1 (фиг. 2,5), если при этом во входных величинах присутствуют одноименные апериодические составляющие, то пауза между выходными импульсами блока .;.:; уменьшается с ростом уровня апериодическихЧ При включенном состоянии блока, в обмотке электромагнитного реле k протекает ток, но параметры схемы выбраны так, чтобы при работе одного лока значение тока в реле i р было еньше тока его срабатывания я и больше тока возврата За. 8 бестск овую паузу индуктивность реле и рансформатора 7 разряжается по вышеуказанному пути но так как выходной сигнал второго блока отсутствует, а только он способен подготовить к вклю чению тиристор 5, что необходимо для срабатывания устройства при включении первого блока, последнее не срабатыва ет , даже в том случае, когда за в(емя паузы ток через управляющий переход тиристора 6 не успел уменьшиться до уровня обеспечивающего надежное aanep тое состояние тиристора 6. В рабочей .зоне углов оба фазочувствительных блока не работают, и реле отключено от источника питания. Путем соответствующего выбора параметров трансформатора и стабилитронов, напряжение подаваемое на электромагнитное реле в момент срабатывания может быть выбрано достаточно большим по сравнению с напряжением с точника питания, что увеличивает также быстродействие устройства. Формула изобретения Устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее два однополупериодных фазочувствительных блока, одни выводы которых соединены между собой и-отрицательным полюсом источника питания, резистор, подключенный одним выводом к аноду диода, катод которого подключен к управляюще му электроду тиристора, электромагнит ное реле и другой резистор, о т л и чаю щ е ее я. тем, что, с целью ис ключения ложного срабатывания устройства при наличии в сравниваемых величинах, апериодических составляющих, дополнительно введены тиристор, семь диодов, два стабилитрона и трехобмоточный трансформатор, при этом конец первой и начало второй обмоток трансфорг матора через диоды подключены соответственно к другим выводам фазочуветвительных блоков, а начало первой и конец второй обмоток подключены соответственно к катодам упомянутого / и вновь введенного тиристоров, аноды которых соединены между собой и одним выводом электромагнитного реле и подключены к положительному полюсу источника питания, другой вывод реле через диоды подключён к выводам третьей обг мотки трансформатора, начало которой через диод подключено к другому выводу одного фазочувствительного блока,а также через последовательно включенные другой резистор и диод к управляющему электроду вновь введенного тиристора, а конец третьей обмотки трансформатора через диод подключен к другому выводу второго чувствительного блока и другому выводу резистора кроме того, параллельно каждому из тиристоров включен стабилитрон., Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР IP ЗбВТ, кл. Н 02 Н 3/38, 1977, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке tf 26885 1/2V07, кл. Н 02 Н 3/38, 1978.

0)

П

11

J 04