CH676293A5 - - Google Patents

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CH676293A5
CH676293A5 CH95288A CH95288A CH676293A5 CH 676293 A5 CH676293 A5 CH 676293A5 CH 95288 A CH95288 A CH 95288A CH 95288 A CH95288 A CH 95288A CH 676293 A5 CH676293 A5 CH 676293A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
square
counter
wave signal
edge
period
Prior art date
Application number
CH95288A
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German (de)
Inventor
Eckhard Sauper
Original Assignee
Elin Union Ag
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/18Indicating phase sequence; Indicating synchronism
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
    • G01R25/08Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents by counting of standard pulses

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  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Description

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CH 676 293 A5 CH 676 293 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des wiederkehrenden Synchronisationszeitpunktes von zwei verschieden frequenten sinusförmigen Signalen mit gleicher Amplitude. The invention relates to a method for determining the recurring synchronization time of two different frequency sinusoidal signals with the same amplitude.

Bisher werden zwei Wechsel- bzw. Drehstromnetze mit dem Doppelspannungs- bzw. Differenzspannungsmesser, dem Doppelzungenfrequenzmesser und dem umlaufenden Leistungsfaktormesser, welcher auch Synchronoskop genannt wird, synchronisiert. Der richtige und wiederkehrende Synchronisationszeitpunkt kann am Leistungsfaktormesser abgelesen werden. Die wichtigste Voraussetzung zum Zusammenschalten von zwei Wechselstromnetzen oder einem Generator mit dem Drehstromnetz ist, daß zum Zeitpunkt der Zusammenschaltung die Zeitwerte der Spannungen übereinstimmen müssen. Das bedeutet, daß die Effektivwerte der Leiterspannungen, die Frequenzen, die Phasenlage und die Phasenfolge der Spannungen gleich sein müssen. So far, two AC or three-phase networks have been synchronized with the double voltage or differential voltage meter, the double reed frequency meter and the rotating power factor meter, which is also called a synchronoscope. The correct and recurring synchronization time can be read on the power factor meter. The most important prerequisite for connecting two AC networks or a generator with the three-phase network is that the time values of the voltages must match at the time of the connection. This means that the rms values of the line voltages, the frequencies, the phase position and the phase sequence of the voltages must be the same.

Die Generatorspannung genau auf die gleich Frequenz wie das Wechselstromnetz zu trimmen ist fast unmöglich. Daher tritt eine Schwebung auf. Bei jedem Nulldurchgang der Schwebung bei dem die Zeitwerte der Spannungen übereinstimmen und welcher der Synchronisationszeitpunkt ist, können zwei Wechselstromnetze zusammengeschaltet bzw. ein Generator an das Wechselstromnetz geschaltet werden. Trimming the generator voltage to the exact same frequency as the AC network is almost impossible. Therefore, a beat occurs. At each zero crossing of the beat at which the time values of the voltages match and which is the time of synchronization, two AC networks can be interconnected or a generator can be connected to the AC network.

Bei der händischen Synchronisation kommt es auf das Geschick und die Erfahrung des Bedienungspersonals an, wie nahe beim idealen Synchronisationszeitpunkt ein Generator an das Wechselstromnetz geschaltet wird. When it comes to manual synchronization, it depends on the skill and experience of the operating personnel how close a generator is connected to the AC network at the ideal synchronization time.

Wenn die Synchronisation vollautomatisch erfolgt, also durch dauerndes Messen der Differenzspannung, der Differenzfrequenz und der Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen, kann der Synchronisationszeitpunkt schon ziemlich exakt ermittelt werden. Dadurch, daß die einzelnen Messungen analog erfolgen, kann nicht optimal beim nächsten Synchronisationszeitpunkt eine Schalthandlung durchgeführt werden. If the synchronization takes place fully automatically, i.e. by continuously measuring the differential voltage, the differential frequency and the phase shift between the two voltages, the time of synchronization can be determined quite precisely. Because the individual measurements are carried out analogously, a switching operation cannot be carried out optimally at the next synchronization time.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein neues Meßverfahren zur Bestimmung der Frequenz von zwei Wechselstromnetzen und der Phasenverschiebung zwischen ihnen zu schaffen und somit den Synchronisationszeitpunkt bei gleichbleibender Frequenzdifferenz exakt zu bestimmen. The object of the invention is to create a new measuring method for determining the frequency of two AC networks and the phase shift between them and thus to determine the exact synchronization time with a constant frequency difference.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß jedem Signal ein phasengleiches Rechtecksignal zugeordnet wird, und daß ein fiankenempfindlicher Zähler von den beiden Rechtecksignalen zyklisch gesteuert wird, wobei am STOP-Eingang des Zählers jeweils eines der beiden Rechtecksignale ansteht, und der Zähler bei jedem Zyklus von einer bis zur übernächsten Flanke des einen Rechtecksignales zählt, dann am STOP-Eingang von dem einen Rechtecksignal auf das andere umgeschaltet wird, anschließend von dieser Flanke bis zur nächsten gleichartigen Flanke des anderen Rechtecksignales, dann von dieser Flanke bis zur übernächsten Flanke dieses anderen Rechtecksignales zählt, dann am STOP-Eingang von dem anderen Rechtecksignal auf das eine umgeschaltet wird, und dann von letzterer bis zur nächsten gleichartigen Flanke des einen Rechtecksignales zählt, und daß bei jeder den Zähler steuerenden Flanke der Rechtecksignale der Zähler gestoppt, der Zählerstand ausgelesen und abgespeichert, der Zähler zurückgesetzt und wieder gestartet wird, und daß die fortlaufend abgespeicherten Zählerstände bei jedem Zyklus nacheinander ein Maß für die Periodendauer des einen Rechtecksignales, für die Phasenverschiebung zwischen dem einen und dem anderen Rechtecksignal, für die Periodendauer des anderen Rechtecksignales und für die Phasenverschiebung zwischen dem anderen und dem einen Rechtecksignal darstellen, und daß aus den abgespeicherten Zählerständen von Periodendauer und Phasenverschiebung mit einem Programm in einem Prozeßrechner die Frequenz der beiden Rechtecksignale, sowie der Phasenwinkel zwischen den beiden und daraus der wiederkehrende Synchronisationszeitpunkt errechnet wird. The object is achieved by the invention. This is characterized in that an in-phase square-wave signal is assigned to each signal, and that an edge-sensitive counter is cyclically controlled by the two square-wave signals, one of the two square-wave signals being present at the STOP input of the counter, and the counter from one to each cycle counts to the next but one edge of the one square wave signal, then at the STOP input it switches from one square wave signal to the other, then from this edge to the next similar edge of the other square wave signal, then counts from this edge to the next but one edge of this other square wave signal, then at the STOP input from the other square-wave signal to which one is switched, and then counts from the latter to the next similar edge of the one square-wave signal, and that with each edge of the square-wave signals controlling the counter, the counter stops, the counter reading is read out and stored, the count is reset and started again, and that the continuously stored counter readings are successively a measure of the period of the one square-wave signal, the phase shift between the one and the other square-wave signal, the period of the other square-wave signal and the phase shift between the other and represent a square-wave signal, and that the frequency of the two square-wave signals and the phase angle between the two, and therefrom the recurring synchronization time, is calculated from the stored counter readings of the period and phase shift with a program in a process computer.

Das erfindungsgemäße Meßverfahren ist besonders gut zur Ermittlung des Synchronisationszeitpunktes von verschiedenfrequenten Signalen geeignet, da ein eindeutiges zeitdiskretes mathematisches Modell die Ermittlung der Phasenwinkelän-derung je Meßzyklus und somit der Schwebungs-dauer zuläßt. The measuring method according to the invention is particularly well suited for determining the time of synchronization of different-frequency signals, since a clear, time-discrete mathematical model permits the determination of the phase angle change per measuring cycle and thus of the beat period.

Von Vorteil ist, daß der Zähler beim Starten mit einem Zählerstand geladen wird, der der für stoppen, auslesen, abspeichern und rücksetzen benötigten Zeit entspricht. Dadurch ist sichergestellt, daß der Zählerstand immer der echten Zeit für die entsprechende Periodendauer oder Phasenverschiebung entspricht. It is advantageous that the counter is loaded with a counter reading when starting, which corresponds to the time required for stopping, reading out, storing and resetting. This ensures that the counter reading always corresponds to the real time for the corresponding period or phase shift.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Programmdurchlauf zur Berechnung des nächstfolgenden Synchronisationszeitpunktes nur während der Messung der Periodendauer des einen oder anderen Rechtecksignales aus den abgespeicherten Zählerständen erfolgt. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß es zu keinen Datenkollisionen zwischen der Berechnung des nächstfolgenden Synchronisationszeitpunktes und dem Auslesen aus dem Zähler und nachfolgendem Abspeichern kommt. Die maximale Zeit für den Programmdurchlauf kann daher bei einem 50 Hz Rechtecksignal 20 ms betragen. Diese Zeit reicht normalerweise für die Berechnung und eine darauffolgende Anzeige des Ergebnisses aus. A further advantage is that the program run for calculating the next synchronization time only takes place during the measurement of the period of one or the other square-wave signal from the stored counter readings. This measure ensures that there are no data collisions between the calculation of the next synchronization point in time and the reading from the counter and subsequent storage. The maximum time for the program run can therefore be 20 ms with a 50 Hz square wave signal. This time is usually sufficient for the calculation and a subsequent display of the result.

Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Rechtecksignale an einen einpoligen elektronischen Schalter gelegt ist und diese an die Eingänge einer ODER-Verknüpfung angeschlossen sind, und daß die ODER-Verknüpfung einerseits mit dem STOP-Eingang und andererseits über eine Verzögerungsschaltung mit dem START-Eingang des Zählers verbunden ist, der auch an ein als Teiler arbeitendes Flip-Flop angeschlossen ist, wobei je ein Ausgang des Teilers an je einen Steuereingang der beiden einpoligen elektronischen Schalter gelegt ist und die beiden Schalter entgegengesetzt betätigbar sind, und daß der Zähler mit einem Zwischenregister An arrangement for carrying out the method is characterized in that each of the two square-wave signals is connected to a single-pole electronic switch and these are connected to the inputs of an OR link, and that the OR link is connected to the STOP input on the one hand and via a Delay circuit is connected to the START input of the counter, which is also connected to a flip-flop operating as a divider, one output of the divider being connected to a control input of each of the two single-pole electronic switches and the two switches being actuatable in opposite directions, and that the counter with an intermediate register

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verbunden ist, in welches nach dem Stoppen der Zählerstand eingelesen wird, und welches das Rücksetzen des Zählers vornimmt, und daß das Zwischenregister mit einer Speichereinheit, die in vier Einzelspeicher unterteilt ist, im Prozeßrechner verbunden ist, und daß die Adressierung der vier Einzelspeicher zur Abspeicherung der Zählerstände für die Periodendauer des einen Rechtecksignales, für die Phasenverschiebung zwischen dem einen und dem anderen Rechtecksignal, für die Periodendauer des anderen Rechtecksignales und für die Phasenverschiebung zwischen dem anderen und dem einen Rechtecksignal jeweils durch das am START-Eingang des Zählers anstehende Signal erfolgt. Dies ist der unbedingt erforderliche Aufbau, um den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens optimal zu gewährleisten. is connected, into which the counter reading is read after stopping, and which resets the counter, and that the intermediate register is connected to a memory unit, which is divided into four individual memories, in the process computer, and that the addressing of the four individual memories for storage the counter readings for the period of the one square-wave signal, for the phase shift between the one and the other square-wave signal, for the period of the other square-wave signal and for the phase shift between the other and the one square-wave signal are each effected by the signal present at the START input of the counter. This is the absolutely necessary structure in order to optimally guarantee the execution of the method according to the invention.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung nun noch näher erläutert. Die Fig. 1 stellt ein Zeitdiagramm dar, in welchem die einzelnen Meßzyklen von einem bis zum nächsten Synchronisationszeitpunkt eingezeichnet sind und aus Fig. 2 geht schematisch die Hardware zur Verfahrensdurchführung hervor. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a time diagram in which the individual measuring cycles from one to the next synchronization time are drawn in and FIG. 2 schematically shows the hardware for carrying out the method.

Die beiden Rechtecksignale 1, 2 in Fig. 1 sind mit den beiden zu synchronisierenden Wechselspannungen phasengleich. Das Rechtecksignal 1 entspricht der Netzwechselspannung und das Rechtecksignal 2 einer Generatorausgangsspannung die an das Wechselstromnetz angeschaltet werden soll. Hierbei wird vorausgesetzt, daß die Effektivwerte der beiden Spannungen gleich groß sind und sofern es sich um ein Drehstromnetz und einen Drehstromgenerator handelt die Phasenfolge gleich ist. Wie aus der Fig. ersichtlich ist die Frequenz des Rechtecksignales 1 etwas größer als jene des Rechtecksignales 2. Die Netzfrequenz ist somit höher als die Generatorfrequenz, wodurch sich zwischen den beiden Rechtecksignalen 1,2 eine Schwebung einstellt. Eine vollkommene Frequenzgleichheit zwischen den beiden Rechtecksignalen 1, 2 herzustellen ist so gut wie ausgeschlossen. Dadurch besteht eine Phasengleichheit, bei der synchronisiert werden kann, immer nur nach einer bestimmten Zeit. Diese bleibt, soferne sich bei keinem der beiden Rechtecksignale 1, 2 eine Frequenzänderung ergibt, immer gleich und ist die Zeit der Halbwelle der Schwingungsdauer der Schwebung Ts. Die Linien 3, 4 in der Fig. stellen die Zeitpunkte dar bei denen Phasengleichheit herrscht. The two square-wave signals 1, 2 in FIG. 1 are in phase with the two AC voltages to be synchronized. The square-wave signal 1 corresponds to the AC line voltage and the square-wave signal 2 to a generator output voltage which is to be connected to the AC network. It is assumed that the rms values of the two voltages are the same and that the phase sequence is the same if it is a three-phase system and a three-phase generator. As can be seen from the figure, the frequency of the square-wave signal 1 is somewhat higher than that of the square-wave signal 2. The mains frequency is thus higher than the generator frequency, as a result of which a beat occurs between the two square-wave signals 1, 2. Establishing perfect frequency equality between the two square-wave signals 1, 2 is virtually impossible. As a result, the phases are synchronized and can only be synchronized after a certain time. If there is no frequency change in either of the two square-wave signals 1, 2, this always remains the same and is the time of the half-wave of the oscillation period of the beat Ts. The lines 3, 4 in the figure represent the times at which there is phase equality.

Bei den beiden Rechtecksignalen 1, 2 sind die Stellen mit einem Dreieck 5 markiert, bei denen der Zähler gestoppt wird. Da der Zähler negativ flankenempfindlich programmiert ist, sind die Dreiecke 5 immer nur dann anzutreffen, wenn das gerade den Zähler steuernde Rechtecksignal 1, 2 von «High» auf «Low» springt. Welches Rechtecksignal 1, 2 gerade am Steuereingang des Zählers ansteht, ist mit einer waagrechten Linie 6 über bzw. unterhalb des jeweiligen Rechtecksignales 1, 2 gekennzeichnet. Oberhalb des Rechtecksignales 1 sind mit senkrechten Pfeilen die Stellen markiert, bei denen der Zähler gestoppt wird und dazu ist noch angegeben, welcher Periodendauer oder Phasenverschiebung der Zählerstand entspricht. Fo entspricht dem Zählerstand für die Periodendauer des Rechtecksignales In the case of the two square-wave signals 1, 2, the positions are marked with a triangle 5 at which the counter is stopped. Since the counter is programmed with negative edge sensitivity, the triangles 5 can only be found when the square-wave signal 1, 2 controlling the counter jumps from "high" to "low". Which square-wave signal 1, 2 is currently present at the control input of the counter is indicated by a horizontal line 6 above or below the respective square-wave signal 1, 2. Above the square-wave signal 1, the points at which the counter is stopped are marked with vertical arrows and the period duration or phase shift of the counter reading is also indicated. Fo corresponds to the counter reading for the period of the square wave signal

1, Pi dem Zählerstand für die Phasenverschiebung zwischen dem Rechtecksignal 1 und dem Rechtecksignal 2, F2 dem Zählerstand für die Periodendauer des Rechtecksignales 2 und Po dem Zählerstand für die Phasenverschiebung zwischen dem Rechtecksigna! 2 und dem Rechtecksignal 1. 1, Pi the counter reading for the phase shift between the square wave signal 1 and the square wave signal 2, F2 the counter reading for the period of the square wave signal 2 and Po the counter reading for the phase shift between the square wave signal! 2 and the square wave signal 1.

Unter den beiden Rechtecksignalen 1, 2 in Fig. 1 ist ein Zeitdiagramm dargestellt aus dem die Phasen-winkeländerung P nach jedem Meßzyklus hervorgeht. Diese ist in einem gewissen Bereich linear u. zw. gleichgültig ob es sich um einen Meßzyklus 8, 9 welcher drei Perioden lang ist, des Rechtecksignales 1 oder 2 handelt. Die Meßzyklen des Rechtecksignales 1 gehen aus der fallenden Treppe hervor und jene des Rechtecksignales 2 aus der aufsteigenden. Die Punkte 7 stellen den Zählerwert der Phasenverschiebung Po, Pi zum jeweiligen Zeitpunkt dar. Die Zählerstände der Periodendauer Fo, Fi der beiden Rechtecksignale 1, 2 sind hier auch noch als waagrechte Geraden 1, 2 eingezeichnet. Im Zeitbereich 10 sind die Meßwerte für die Phasenverschiebung Po, Pi unbrauchbar, da eine Treppenumkehr eintritt. A timing diagram is shown below the two square-wave signals 1, 2 in FIG. 1, from which the phase angle change P emerges after each measurement cycle. This is linear u. regardless of whether it is a measuring cycle 8, 9 which is three periods long, of the square-wave signal 1 or 2. The measuring cycles of the square-wave signal 1 result from the falling stairs and those of the square-wave signal 2 from the ascending. The points 7 represent the counter value of the phase shift Po, Pi at the respective time. The counter readings of the period Fo, Fi of the two square-wave signals 1, 2 are also shown here as horizontal lines 1, 2. In the time range 10, the measured values for the phase shift Po, Pi are unusable, since a step reversal occurs.

Weiters ist im Zeitdiagramm eingetragen, wann die letzte Ermittlung 11 des Zählerstandes der Phasenverschiebung Po, unter Einhaltung einer Schalt-verzugsszeit 12, sowie Verzögerungszeit 13 zwischen Ermittlung 11 und Schaltbefehl 14, vordem folgenden Synchronisationszeitpunkt 4 erfolgt. Furthermore, the time diagram shows when the last determination 11 of the counter reading of the phase shift Po, taking into account a switching delay time 12, and a delay time 13 between determination 11 and switching command 14, before the following synchronization time 4, takes place.

Bei Fig. 2 ist an den Eingang 15 das Rechtecksi-gnai 1 und an den Eingang 15 das Rechtecksignal 2 gelegt. 2, the rectangular signal 1 is applied to the input 15 and the rectangular signal 2 is applied to the input 15.

Jedes der beiden Rechtecksignale 1, 2 wird einem einpoligen elektronischen Schalter 17, 18 zugeführt. Die beiden elektronischen Schalter 17, 18 sind über eine ODER-Verknüpfung 19 zusammengeschaltet, die einerseits mit dem STOP-Eingang 20 und andererseits über eine Verzögerungsschaltung 21 mit dem START-Eingang 22 des Zählers 23 verbunden ist. Der Zähler 23 weist noch ein Zwischenregister 24 auf, in welches nach dem Stoppen der Zählerstand eingelesen wird. Dieses Zwischenregister 24 setzt den Zähler 23 ebenfalls zurück und ladet ihn mit dem «Offset»-Zählerstand, der der Zeit für stoppen, auslesen und rücksetzen entspricht. Auf diese Zeit (ca. 12 jxs) ist auch die Verzögerungsschaltung 21 eingestellt. Die Taktung des Zählers 23 nimmt ein 1 MHz Quarz 25 vor. Each of the two square-wave signals 1, 2 is fed to a single-pole electronic switch 17, 18. The two electronic switches 17, 18 are interconnected via an OR link 19, which is connected on the one hand to the STOP input 20 and on the other hand via a delay circuit 21 to the START input 22 of the counter 23. The counter 23 also has an intermediate register 24, into which the counter reading is read after the stop. This intermediate register 24 also resets the counter 23 and loads it with the “offset” counter reading, which corresponds to the time for stopping, reading out and resetting. The delay circuit 21 is also set to this time (approx. 12 jxs). A 23 MHz crystal 25 clocks the counter 23.

Das START-Signal des Zählers 23 wird einem Teiler 26, in diesem Fall dem Clock-Eingang eines Flip-Flops, zugeführt. Der Teiler 26 weist zwei Ausgänge 27, 28 auf, wobei an einem das Signal negiert anliegt. Jedes der beiden Teilerausgangssignale steuert einen elektronischen Schalter 17, 18, wodurch von denen geweils einer geschlossen und einer geöffnet ist. The START signal of the counter 23 is fed to a divider 26, in this case the clock input of a flip-flop. The divider 26 has two outputs 27, 28, one of which has the signal negated. Each of the two divider output signals controls an electronic switch 17, 18, whereby one of them is closed and one is open.

Das Zwischenregister 24 ist mit einer Speichereinheit 29 in einem Prozeßrechner verbunden. Diese besteht aus vier Einzelspeichern 30, 31, 32, 33, in denen die Zählerstände für die Periodendauern Fo, Fi und die Phasenverschiebungen Po, Pi abgespeichert sind. So sind z.B. im Einzelspeicher 30 die Zählerstände für die Periodendauer Fo des Rechtecksignales 1 abgespeichert. Die richtige Adessie-rung der Einzelspeicher 30, 31, 32, 33, welche in der The intermediate register 24 is connected to a storage unit 29 in a process computer. This consists of four individual memories 30, 31, 32, 33, in which the counter readings for the period durations Fo, Fi and the phase shifts Po, Pi are stored. For example, the counter readings for the period Fo of the square-wave signal 1 are stored in the individual memory 30. The correct addressing of the individual memories 30, 31, 32, 33, which in the

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Fig. nur schematisch mit einem vierstufigen Schalter 34 dargestellt ist, erfolgt durch das am START-Eingang 22 des Zählers 23 anliegende Signal. Mit einem Programm im Prozeßrechner werden aus den gespeicherten Zählerständen der Periodendauer Fo, Fi die Frequenzen der beiden Rechtecksignale 1, 2 und aus den Zählerständen der Phasenverschiebungen Po, Pi die Phasenwinkel zwischen den beiden Rechtecksignalen 1, 2 errechnet. Weiters ermittelt das Programm auch den nächstfolgenden Synchronisationszeitpunkt. Fig. Is shown only schematically with a four-stage switch 34, is carried out by the signal present at the START input 22 of the counter 23. With a program in the process computer, the frequencies of the two square-wave signals 1, 2 are calculated from the stored counter readings of the period Fo, Fi and the phase angles between the two square-wave signals 1, 2 from the counter readings of the phase shifts Po, Pi. The program also determines the next synchronization time.

Abschließend wird noch bemerkt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Anordnung eine phasenrichtige Parallelschaltung zweier Drehstromnetze unter Berücksichtigung einer Vorhaltezeit aufgrund von Eigenzeit und Schaltverzugszeit mit großer Genauigkeit möglich ist. Finally, it is also noted that with the method according to the invention and the associated arrangement, a phase-correct parallel connection of two three-phase networks is possible with great accuracy, taking into account a lead time due to natural time and delay time.

Claims (4)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Ermittlung des wiederkehrenden Synchronisationszeitpunktes von zwei verschieden frequenten sinusförmigen Signalen mit gleicher Amplitude, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Signal ein phasengleiches Rechtecksignal (1, 2) zugeordnet wird, und daß ein flankenempfindlicher Zähler (23) von den beiden Rechtecksignalen (1, 2) zyklisch gesteuert wird, wobei am STOP-Eingang (20) des Zählers (23) jeweils eines der beiden Rechtecksignale (1, 2) ansteht, und der Zähler (23) bei jedem Zyklus (8) von einer bis zur übernächsten Flanke des einen Rechtecksignales (1) zählt, dann am STOP-Eingang (20) von dem einen Rechtecksignal (1) auf das andere umgeschaltet wird, anschließend von dieser Flanke bis zur nächsten gleichartigen Flanke des anderen Rechtecksignales (2), dann von dieser Flanke bis zur übernächsten Flanke dieses anderen Rechtecksignales (2) zählt, dann am STOP-Eingang (20) von dem anderen Rechtecksignal (2) auf das eine umgeschaltet wird, und dann von letzterer bis zur nächsten gleichartigen Flanke des einen Rechtecksignales (1) zählt, und daß bei jeder den Zähler (23) steuernden Flanke der Rechtecksignale (1, 2) der Zähler (23) gestoppt, der Zählerstand ausgelesen und abgespeichert, der Zähler (23) zurückgesetzt und wieder gestartet wird, und daß die fortlaufend abgespeicherten Zählerstände bei jedem Zyklus (8) nacheinander ein Maß für die Periodendauer (Fo) des einen Rechtecksignales (1), für die Phasenverschiebung (Pi) zwischen dem einen und dem anderen Rechtecksignal (2), für die Periodendauer (Fi) des anderen Rechtecksignales (2) und für die Phasenverschiebung (Po) zwischen dem anderen und dem einen Rechtecksignal (1) darstellen, und daß aus den abgespeicherten Zählerständen von Periodendauer (Fo, Fi) und Phasenverschiebung (Po, Pi) mit einem Programm in einem Prozeßrechner die Frequenz der beiden Rechtecksignale, sowie der Phasenwinkel zwischen den beiden und daraus der wiederkehrende Synchronisationszeitpunkt (3,4) errechnet wird.1. A method for determining the recurring synchronization time of two differently frequency sinusoidal signals with the same amplitude, characterized in that each signal is assigned an in-phase square-wave signal (1, 2) and that an edge-sensitive counter (23) of the two square-wave signals (1, 2) is controlled cyclically, one of the two square-wave signals (1, 2) being present at the STOP input (20) of the counter (23), and the counter (23) in each cycle (8) from one to the next but one edge of the counts a square-wave signal (1), then at the STOP input (20) it switches from one square-wave signal (1) to the other, then from this edge to the next similar edge of the other square-wave signal (2), then from this edge to the next but one edge of this other square-wave signal (2) counts, then at the STOP input (20) the other square-wave signal (2) is switched to one, and then the latter until the next similar edge of the one square-wave signal (1) counts, and that with each edge of the square-wave signals (1, 2) controlling the counter (23) the counter (23) stops, the counter reading is read out and stored, the counter (23) is reset and started again, and that the continuously stored counter readings in each cycle (8) successively measure the period (Fo) of the one square-wave signal (1), the phase shift (Pi) between the one and the other square-wave signal (2), represent for the period (Fi) of the other square wave signal (2) and for the phase shift (Po) between the other and the one square wave signal (1), and that from the stored counter readings of period duration (Fo, Fi) and phase shift (Po, Pi ) with a program in a process computer, the frequency of the two square-wave signals, as well as the phase angle between the two and from this the recurring synchronization time (3, 4) is calculated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (23) beim Starten mit einem Zählerstand geladen wird, der der für stoppen, auslesen, abspeichern und rücksetzen benötigten Zeit entspricht.2. The method according to claim 1, characterized in that the counter (23) is loaded at start with a counter reading which corresponds to the time required for stopping, reading, storing and resetting. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmdurchlauf zur Berechnung des nächstfolgenden Synchronisationszeitpunktes (3, 4) nur während der Messung der Periodendauer (Fo, Fi) des einen oder anderen Rechtecksignales (1, 2) aus den abgespeicherten Zählerständen erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the program run for calculating the next synchronization time (3, 4) only during the measurement of the period (Fo, Fi) of one or the other square wave signal (1, 2) from the stored counter readings he follows. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Rechtecksignale (1, 2) an einen einpoligen elektronischen Schalter (17, 18) gelegt ist und diese an die Eingänge einer ODER-Verknüpfung (19) angeschlossen sind, und daß die ODER-Verknüpfung (19) einerseits mit dem STOP-Eingang (20) und andererseits über eine Verzögerungsschaltung (21) mit dem START-Eingang (22) des Zählers (23) verbunden ist, der auch an ein als Teiler (26) arbeitendes Flip-Flop angeschlossen ist, wobei je ein Ausgang (27,28) des Teilers (26) an je einen Steuereingang der beiden einpoligen elektronischen Schalter (17,18) gelegt ist und die beiden Schalter (17, 18) entgegengesetzt betätigbar sind, und daß der Zähler (23) mit einem Zwischenregister (24) verbunden ist, in welches nach dem Stoppen der Zählerstand eingelesen wird, und welches das Rücksetzen des Zählers (23) vornimmt, und daß das Zwischenregister (24) mit einer Speichereinheit (29), die in vier Einzelspeicher (30, 31, 32, 33) unterteilt ist, im Prozeßrechner verbunden ist, und daß die Adressierung der vier Einzelspeicher (30, 31, 32, 33) zur Abspeicherung der Zählerstände für die Periodendauer (Fo) des einen Rechtecksignales (1), für die Phasenverschiebung (Pi) zwischen dem einen und dem anderen Rechtecksignal (2), für die Periodendauer (Fi) des anderen Rechtecksignales (2) und für die Phasenverschiebung (Po) zwischen dem anderen und dem einen Rechtecksignal (1) jeweils durch das am START-Eingang (22) des Zählers (23) anstehende Signal erfolgt.4. Arrangement for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that each of the two square-wave signals (1, 2) is connected to a single-pole electronic switch (17, 18) and this to the inputs of an OR operation ( 19) are connected, and that the OR link (19) is connected on the one hand to the STOP input (20) and on the other hand via a delay circuit (21) to the START input (22) of the counter (23), which is also connected to a flip-flop operating as a divider (26) is connected, an output (27, 28) of the divider (26) being connected to a control input of each of the two single-pole electronic switches (17, 18) and the two switches (17, 18) can be operated in opposite directions, and that the counter (23) is connected to an intermediate register (24), into which the counter reading is read after stopping, and which resets the counter (23), and that the intermediate register (24) with a memory Unit (29), which is divided into four individual memories (30, 31, 32, 33), is connected in the process computer, and that the addressing of the four individual memories (30, 31, 32, 33) for storing the counter readings for the period ( Fo) of a square wave signal (1), for the phase shift (Pi) between one and the other square wave signal (2), for the period (Fi) of the other square wave signal (2) and for the phase shift (Po) between the other and the a square-wave signal (1) is produced by the signal present at the START input (22) of the counter (23). 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th
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