Устройство для определения параметров выбросов напряжения Советский патент 1982 года по МПК H03K5/00 

(kj УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

-.1

Изобретение относится к измерительной технике и может найти пррменение при определении критических параметров характеристик выбросов и провалов напряжения, приводящих К; сбою в работе различного типа электрооборудования,: газоразрядных ламп 8ЫСО-кого давления, блоков питания электронных устройств, устройств релейной защиты, автоматики ителемеханики.

Известно уст1эойство для выделения одного импульса из непрерывной последовательности, содержащее два 0-триггера СО- - -., .

К недостаткам данного устройства ts относятся узкие функциональные возможности, т. е. выделение лишь одно-, го импульса из непрерывной последовательности..

Наиболее близким к предлагаемому 20 изобретению является устройство для формирования перерывов питающего напряжения, содержащее формирователь . прямоугольных импульсов, вход котоВЫБРОСОВ НАПРЯЖЕНИЯ

рого подключен к одной шине сетевого напряжения, элемент нагрузки, первый вывод которого соединен с первой шиной сетевого напряжения,элемент 2 И-НЕ, два триггера, двоичный счетчик, вход которого соединен со счетным входом первого триггера, синхронизирующий вход которого соединен с инверсным выходом формирователя прямоуг,ольных импульсов, а инверсный выход -. со вторым входом 2И-НЕ, выход которого подключен ко входу двоичного счетчика t2.

К недостатку этого устройства относится длительное время, затрачиваемое на определение критических параметров характеристик выбросов и провалов питающего напряжения из-за ручного управления устройства. .

Цель изобретения - ускорение определения критической длительности быбросов и провалов напряжения, вызывающих сбой в работе исследуемого элемента нагрузки. Поставленная цепь достигается тем что в устройство для определения параметров напряжения дополнительно введены два ключа, переключатель jKHMi работы, элемент совпадения, задатчик периода повторения, симисторы, одновибратор, вентели записи, информационный счетчик, блок индикации, триггер управления, датчик обратной связи, кнопка, трансформатор и автотрансформатор, имеющие управляющие обмотки, зашунтированные симисторами, управляющие электроды которых подключены к выходу соответствующего ключа, входы ключей соединены с плюсовой шиной питания, а входы управления, через переключатель режима работы подключены, cooTBeTCtвенно, к прямому и инверсному выходам второго триггера, второй вывод элемента нагрузки соединен с отводом вторичной обмотки трансформатора, начало которой соединено с одним отводом обмотки автотрансформатора, начэло которой подключено ко второй шине сетевого напряжения, а конец через первичную обмотку трансфЬрматора - к первой шине сетевого напряжения, элемент нагрузки.через датчик обратной связи соединен с входом установки триггера управления, вход сброса которого через кнопку связан с общей шинЬй, а инверсный выход три гера управления соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которой подключен к прямому выходу формирователя прямоугольных импульсов, а выход - ко второму входуэлемента 2И-НЕ и входу задатчи ка периода повторения, выход которого соединен со счетнымвходом информационного счетчика, прямые выходы которого подключены к блоку индикации, а инверсные - к первым входам вентилей записи, вторые входы которы соединены с входом сброса первого триггера, и через одновибратор с выходом задатчика периода повторения, выходы Ёентилей записи связаны с информационными входами двоичного счет чика. На чертеже изображена схема устро ства для определения параметров выбросов напряжения. Схема содержит элемент нагрузки 1 трансформатор 2, содержащий обмотки i-l а-1 2. автотрансформатор 3 с обмотками W, 3-0. мисторы 4 и 5, формирователь прямоугольных импульсов 6, два ключа 7 и 8, элемент совпадения 9, триггер управления 10, кнопку Т1, датчик обратной связи 12, переключатель режи.ма работы 13, элемент 2И-НЕ 14, двоичный счетчик 15, первый триггер 1б, второй.триггер 17, задатчик периода повторения 18, вентили записи 19, одновибратор 20, информационный счетчик 21, блок индикации 22. Устройство работает в двух режимах моделирования: провалов и выбросов напряжения. Режим работы устройства задается установкой переключателя 13 в первое или второе положение. Рассмотрим работу устройства в режиме моделирования провалов напряжения. Информационный счетчик 21 находится в нулевом состоянии, все триггеры устройства - в единичном,.ключ 7 открыт и на управляющий электрод симистора 5 поступает ток, достаточный для его открывания. Последний открывается и своим малым сопротивлением шунтирует управляющую обмотку автотрансформатора 3 который оказывается практически закороченным. Результирующий коэффициент трансфор- j мации трансформатора 2 и автотранс- . форматора 3 становится равным 2. . W. ., 2-й Напряжение .U, на элементе нагрузки 1 задается путем выбора соответствующего отвода на первичной обмотке трансформатора 2. При нажатии кнопки 11, триггер управления 10 перебрасывается в нулевое состояние, элементсовпадения 9 открывается и импульсы с прямого выхода формирователя прямоугольных импульсов 6 поступают на вход задатчика периода повторения 18, который представляет собой делитель . частоты. При появлении на выходе задатчика 18 импульса срабатывает одновибратор 20. Импульс, появляющийся на выходе одновибратора 20, стробирует все вентили записи 19. в результате чего число 00...О е выходов информационного счетчика 21 переписывается в двоичный счетчик 15 в обратном коде 11...1. По заданномуфронту импульса, вырабатываемого задатчиком периода повторения 18, в информационный счетчик 21 записывается один импульсный код 10...О и на цифровом табло блока индикации 22 высвечивается цифра 1 . При стробировании вен тилей записи 19 первый триггер упра ления 16 устанавливается в нулевое состояние, а перевод второго триггер 1 7 происходит по переднему фронту очередного импульса, вырабатываемог на инверсном выходе формирователя прямоугольных импульсов 6. При пере воде второго триггера 17 в нулевое состояние ключи 7 и 8 синхронно пе реключаются, симистор 5 закрывается а симистор k открывается, шунтируя своим малым сопротивлением управляю щую обмотку W,, трансформатора 2. Трансформатор 2 оказывается закороченным, что приводит к изменению ко эффициента трансформации, который становится равным: V2. . - ., Напряжение на элементе нагрузки Т становится равным U . Таким образом на элементе нагрузки 1 происходит провал напряжения, глубина которого равна Vy, и,- - и, . Однорременно с переводом второго триггера 17 в нуле вое положение элемент 2И-НЕ открывается и импульсы с прямого выхода формирователя 6, через открытую схем совпадения 9 поступают на счетный вход двоичного счетчика 15- Поступление импульсов в двоичный счётчик происходит до момента времени, когда триггеры счетчика 15 устанавливаются в состояние 11.,.f. При поступлеНИИ еще одного импульса происходит обновление двоичного счетчика 15 в состояние 00,.,О и перевод первого триггера 16 вновь в единичное состоя ние. По переднему фронту очередного синхронизирующего импульса второй триггер 17 возвращается в исходное состояние, элемент 2И-НЕ закрывается, ключи 7 и 8 синхронно переключаю ся в исходное состояние, Автотрансфо матор 3 закорачивается и к элементу нагрузки 1 вновь прикладывается исходное напряжение. Следовательно, длительность модулируемого провала напряжения на элементе нагрузки 1 определяется количеством импульсов, необходимых для обновления двоичного счетчика, В описанном примере длительность провала на элементе нагрузки 1 равна одному импульсу, т, е, одному полупериоду источника сетевого напряжения . Далее через промежуток времени, определяемый работой задатчика периода повторения 16, срабатывает одновибратор 20 и число 10,,,О с выходов информационного счетчика 21 переписывается в двоичный счетчик 15 в обратном коде 01,,.1, Следовательно, в следующем цикле работы устройства для переполнения счетчика 15 потребуется уже два импульса, соответственно, и длительность моделируемого провала напряжения на элементе нагрузки Т составляет два полупериода источника сёте:вого напряжения,В последующих циклах работы устройства длительность модулируемого провала напряжения автоматически увеличивается на величину длительности одного полупериода. Увеличение длительности модулируемого провала напряжения позволяет определить критический параметр характеристики провала напряжения, при котором наступает сбой в работе исследуемой нагрузки 1. Если при заданной глубине провала напряжения сбой в работе элемента нагрузки 1 не происходит во всем интервале изменения длительности, то изменяют глубину провала напряжения путем переключе ния на другой отвод обмотки автотрансформатора 3. Сбой в работе иссяедуемой нагрузки 1 фиксирует датчик обратной связи 12 который в зависимости от типа исследуемой нагрузки 1 имеет различное схемное решение. Например, если в качестве элемента нагрузки 1 исследуется реле напряжения, то в качестве датчика обратной связи 12 используются его собственные нормально-закрытые контакты, один из которых подключен к общей шине устройства, а другой к Sy,-входу триггера управления 10, При достижении критического значения площади провала напряжения реле отпускает и замыкает свои контакты, триггер управления 10 перебрасывается в единичное состояние прекращая работу устройства. Работа устройства при определении критических параметров характеристик выбросов напряжения происходит аналогично режиму моделирования провалов, с той лишь разницей, что пере7 . ключэтель режима работы 13 устанавли вается во второе положение. Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет значительно сократить время определения критической длительности выбросов и провалов напряжения, что достигается за счет автоматизации процесса моделирования. Формула изобретения Устройство для определения параме ров выбросав напряжения, содержащее фop wipoвaтeль прямоугольных импульсов, вход которого подключен к одной шине сетевого напряжения, элемент нагрузки, первый вывод которого соединен с первой шиной сетевого напряжения, элемент 2И-НЕ, два триггера, двоичный счетчик, вход которого соединен со счетным входом первого триггера, прямой выход которого под ключен к 0-входу второго триггера, синхронизирующий вход которого соедин%нч с инверсным выходом формирователя прямоугольных импульсов, а инаерсный выход - с вторым входом эле м«нта 2И-НЕ, выход которого подключенЭО

к входу двоичного счетчика, о т я ич а ю щ е с с я тем,, что, с целью ускорения определения критической длительности выбросов и провалов напряжения, в него дополнительно введе ны два ключа, переключатель режима работы, элемент совпадения, задатчик периода повторения, симисторы одновибратор, вентили заНиси, информационный сметчик, блок индикации, триггер управления, датчик обратной связи, кнопка, трансформатор и автотрансформатор, имеющие управляющие обмотки, зашунтированные симисторами, управляющие электроды которых

входам вентилей записи, вторые,входы которых соединены с входом сброса первого триггера и через одновибратор С выходом задатчика периода повторе,ния, выходы вентилей записи связаны с информационными входами двоичного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе / 1. Гутников В. С; Интегральная электроника в измерительных приборах, Энергия, М., 197, с. .

2. Авторское свидетельство СССР по заявке W 2917013/18-2, кл. Н 03 К 5/156, от 25.0Л.80, 08 подключены к выходу соответствующего ключа, входы ключей соединены с плюсовой шиной питания, а управляющие входы через переключатель режима работы подключены соответствейно к прямому и инверсному выходам второго триггера, второй выход элемента нагрузки соединен с отводом вторичной обмотки трансформатора, начало кото- . рой соединено с одним отводом обмотки трансфо рматора, начало которой подключено к второй шине сетевого напряжения, а конец через первичную обмот ку трансформатора - к первой шине сетевого напря;кёния, элемент нагрузки через датчик обратной связи соединен с входом устанобки триггера управления,, вход сброса которого через кнопку связан с общей шиной, а инверсный выход триггера управления соединен с первым входом элемента совпадения второй вход которого подключен к прямому входу формирователя прямоугольных импульсов, а выход -. к.-вто рому входу элемента 2И-НЕ и входу задатчика периода повторения, выход которого соединен со счетным входом информационного счетчика, прямые выходы которого подключены к блоку индикации, а инверсные - к первым