Автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения Советский патент 1982 года по МПК H02J3/42 

Изобретение относится к технике включения синхронных генераторов на параллельную работу и может быть использовано при синхронизации генераторов переменного тока, входящих в состав передвижных электроагрегатов и электростанций.

По основному авт.св.№ 738897 известен автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения, содержащий два формирователя прямоугольных импульсов, включенные на входы логического элемента неравно.значнрсти, одновибратор, два логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), RS-триггер и О-триггер причем выход логического элемента неравнозначности подключен к неравнозначным входам логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и через одновибратор к вторым их входам. Выходы логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены с R-и S-входами RS-триггера, выход которого подключен к С-входу D-триггера, R-вход которого объединен с R-входом RS-триггера, а D вход подключен к источнику сигнала раз1зешения на синхронизацию. Однако это устройство не позволяет автоматически формировать запрет на синхронизацию при

недопустимой разности частот синхронизируемых напряжений ij .

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения автоматического формирования запрета на синхронизацию при разности частот синхронизируемых напряжений больше допустимой.

Поставленная цель достигается тем,

10 что в автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения введены второй одновибратор, два дополнительных логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), второй RS-триггер и схема

15 совпадения, причем выход первого RS-триггера подключен к неравнозначным входам дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и через второй одновибратор к-вторым их вхо20дам, выходы дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены соответственно с R-и S-входами второгоRS-триггера, выход которого подключен к D-входу D-триггера через

25 схему совпадения, а зажим для подключения к источнику сигнала разрешения на синхронизацию подключен к 0-входу D-триггера через схему совпадения.

На фиг. 1 представлена структур30ная схема автоматического синхронизатора с постоянным углом опережения; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы. Устройство содержит два формирователя ПРЯМОУГОЛЬНЫХ импульсов 1 и 2, логический элемент неравнозначности 3, одновибратор 4, два логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ) 5 и 6, RS-триггер 7, О-тригх-ер 8, второй одновибратор 9, два дополнительных логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ) 10 и 11, вtopoй RS-триггер 12 и схему совпадения 13, Формирователи импульсов 1 и 2 обеспечивают преобразование синусоидальных напряжений U и U одноименных фаз синхронизируемых напряжений в прямоугольные импульсы. Логический элемент неравнозначности 3 выделяет импульсы разности1фаз 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 формирует импульс с шириной tog , соответствующей заданному углу опережения. Импульс одновибратора сравнивается с импульсом разности фаз(Л)- Сравне ние происходит на элементах ЗАПРЕТ (НЕТ) 5 и 6, выполняющих операции (с&) и /Af/tZon соответственно, причем при/ЛЧ/ 7 dfon импульсы посту пают с выхода элемента 6 на R-вход, а при / Д Ч / импульсы поступаю с элемента 5 на 5-вход RS-триггера и триггер устанавливается в единичное состояние. Момент перехода триггера 7 из состояния логического нуля в ЛОГИческуи.единицу соответствует достижению заданного угла опережения. Обратный переход триггера 7 за еди ницы в нуль происходит при переходе йЧ через , но уже после момента совпадения фаз. Таким образом, на прямом выходе триггера 7 формируется импульс, передний фронт которого совпадает с моментом времени, когда &vjt становится меньше По переднему фронту импульса с прямого выхода триггера 7 одновибратор 9 фор мирует импульс с шириной toBi соответствующей заданной допустимой разности частот синхронизируемых напряжений. Интервал времени t, в течение которого/ДЧ / (фиг, 2) характеризующий длительность периода биений, а следовательно и разнос частот д{ , сравнивается с заданным значением этого интервала . Сравнение производится .на элементах ЗАПРЕТ (НЕТ) 10 и 11 каждый период биений, причем при t tQg импульсы шириной toe-i поступают с выхода элемента 11 на R-вход, а при t. toea импульсы шириной t-tflg поступают с элемента 10 на 5-вход RS-триггера 12 и триггер устанавливается в единичное состояние. .. Величина t связана с сСоп и. Т соотношением g-on fc откуда -. iT, Т„ ас г|Сд{ где Т(. - период биений; й- - разность частот. Таким образом переход RS-триггера 12 из состояния логического нуля в логическую единицу соответствует ситуации, когда величина разности частот синхронизируемых напряжений становится меньше предельно допустимой, переход триггера 12 из состояния логической единицы в логический нуль соответствует ситуации когда величина разности частот синхронизируемых напряжений больше допустимой. Через схему совпадения 13 сигнал с триггера 12 подается на D-вход выходного триггера при наличии на втором входе схемы совпадения внешнего разрешения на синхронизацию (входа Ь). В результате по переднему фронту импульса с триггера 7 выходной D-триггер может перейти в единичное состояние только в случае разрешающего состояния RS-триггера 12, т.е. при допустимой разности частот Обратный переход триггера 8 в исходное (Нулевое) состояние происходит по его R-входу одновременно с триггером 7. Предлагаемая структура синхронизатора обеспечивает возможность его самостоятельного использования при всех значениях разности частот синхронизируемых напряжений. При разности частот синхронизируемых напряжений большей допустимой величины в устройстве,автоматически формируется запрет на синхронизацию и включение генератора не происходит. Это повышает уровень автоматизации при включении агрегатов на параллельную работу. Формула изобретения Автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения по авт.св. № 738897, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит второй одновибратор, второй RS-триггер, схему совпадения, два дополнительных логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), причем выход первого RS-триггера подключен к неравнозначным входам дополнительных логических элементов

ЗАПРЕТ (НЕТ) и через второй одновибратор - к вторым их входам, выходы дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены соответственно с R-и S-входами второго RS-триггера, выход которого подключен к п-входу О-триггера через схему совпадения, а зажим для подключения к источнику сигнала разрешения на синхронизацию подключен к О-входу- О-триггера через схему совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 738897, кл. Н 02 J 3/42, 1979.