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Elektrisches Schutzrelais Die Erfindung bezieht sich auf elektrische
Schutzrelais. Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Schutzrelais umfaßt erste und
zweite Komparatoren, von denen jeder dazu dient, mindestens zwei Eingangssignale
aufzunehmen und zu vergleichen, wobei jedes Eingangssignal proportional zu einer
anderen vektoriellen Größe ist, die sich nach den elektrischen Bedingungen in einem
durch das Relais zu schützenden elektrischen zystem richtet; der erste Komparator
ist so angeordnet, daß er ein erstes Ausgangssignal in Abhängigkeit von einer vorbestimmten
Beziehung zwischen seinen Eängangssignalen erzeugt, die anzeigt, daß ein elektrischer
Fehler innerhalb einer vorbestimmten ersten Zone aufgetreten ist, die durch ein
bcheinwiderstandsdiagramm dargestellt ist; der zweite Komparator ist so angeordnet,
daß er das zweite .Ausgangssignal in .Abhängigkeit von einer vorbestimmten Beziehung
zwischen seinen Eingangssignalen erzeugt, die anzeigt, daß ein Fehler innerhalb
einer zweiten vorbestimmten Zone oder Fläche aufgetreten ist, die durch das iScheinwiderstandsdiagramm
dargestellt ist; ferner
ist ein @teuersignalgenerator vorgesehen, der ein ziteuer- |
Signal immer dann erzeugt, wenn die ersten und zweiten nus- |
gangssignale gleichzeitig vorhanden sind, wobei das 'jteuer- |
signal anzeigt, d.aß ein Fehler innerhalb einer dritten Zone |
oder Fläche des @clieinwiderstandsdiagramms aufgetreten ist, |
wobei diese dritte Fläche diejenige Fläche ist, welche der |
ersten und der zweiten Fläche gemeinsam ist. |
Gemäß einem vierkmal derErfindung kann ein solches ifelais |
mindestens drei Komparatoren umfassen, von denen jeder dazu |
dient, mindestens zwei Eingangssignale aufzunehmen und zu ver- |
gleichen, wobei jedes Eingangssignal proportional zu einer |
anderen vektoriellen Größe ist, die sich nach den elektrischen |
Bedingungen in einem durch das Relais zu schützenden elektri- |
schen bystem richtet; die Komparatoren sind so angeordnet,
daß |
sie Ausgangssignale in Abhängigkeit von einer vorbestimmteh |
Beziehung zwischen ihren :Eingangssignalen erzeugen, die je- |
weils anzeigt, daß ein elektrischer Fehler innerhalb einer |
zugehörigen vorbestimmten Zone oder Fläche eines bcheinwider- |
standsdiagramms aufgetreten ist; ferner ist ein Steuersignal- |
generator vorgesehen, der ein Steuersignal immer dann erzeugt, |
wenn die Ausgangssignale gleichzeitig auftreten; dieses Feuer- |
signal zeigt an, daß ein Fehler innerhalb einer Fläche des |
äcbeinwiderstandsdagramms aufgetreten ist, die sämtlichen vor- |
stehend erwähntenFlächen gemeinsam ist. |
Gemäß einem weiteren TVierknal der Erfindung kann das Relais |
einen ersten, einen zweiten und einen dritten Komparator um- |
fassen, denen jeweils zwei zugehörige Eingangssignale zugeführt |
werden, wobei jedes Eingangssignal proportional zu einer anderen |
vektoriellen Größe ist, die sich nach den elektrischen Bedingungen
in einem durch das Relais zu schützenden elektrischen System richtet; die Komparatoren
erzeugen erste, zweite und dritte Ausgangssignale in Abhängigkeit von vorbestimmten
Beziehungen zwischen ihren Eingangssignalen, die anzeigen, daß ein Fehler in einer
ersten bzw. einer zweiten bzw. einer dritten Fliiche eines Scheinwiderstandsdiagramms
aufgetreten ist; ferner ist eine Zeitverzögerungsvorrichtung vorgesehen, die auf
das gleichzeitige Auftreten der ersten und der zweiten Ausgangssignale anspricht,
um eines der Eingangssignale für den dritten Komp,-4arator zu modifizieren, so daß
praktisch die dritte Fläche nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne modifiziert»wird;
weiterhin ist ein Steuersignalgenerator vorgesehen, der ein Steuersignal in Abhängigkeit
vom gleichzeitigen Vorhandensein der ersten, der zweiten und der dritten Ausgangssignale
erzeugt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann mindestens einer der
Komparatoren ein symmetrischer Phasenwinkelkomparator sein, mittels dessen festgestellt
wird, ob die zugehörigen Eingangssignale innerhalb eines vorbestimmten Phasenwinkels
zu beiden Seiten einer vorbestimmten elektrischen Vektorgröße auftreten, die in
einem Scheinwiderstandsdiagramm dargestellt ist, wobei dieser Komparator das Ausgangssignal
in Abhängigkeit von einer solchen Übereinstimmung erzeugt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann mindestens einer der
gomparatoren ein unsymmetrischerPhasenwinkelkomparator sein, mittels dessen festgestellt
wird, ob die zugehörigen Eingan#ssignale innerhalb anderer vorbestimmter Phasenwinkel
austreten,und zwar in Abhängigkeit davon, auf welcher Seite einer
vorbestimmten
elektrischen Vektorgröße Eingangssignale auftreten, wobei dieser gomparator dazu
dient, das Ausgangssigna.. in Abhängigkeit von einem solchen Vorgang zu erzeugen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann mindestens einer der
Komparatoren ein Amplitudenkomparator sein, mittels dessen die Amplituden der zugehörigen
Eingangssignale verglichen werden, und der das Ausgangssignal in Abhängigkeit von
einer vorbestimmten Amplitudenbeziehung zwischen diesen Einrgangseignalen erzeugt.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus devrolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen.
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Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild und zeigt das erfindungsgemäße
Relais in einem Blockdiagramm.
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Fig. 2@zeigt die Schaltung eines Teils des Relais. Fig. 3 und 4 sind
Scheinwiderstandsdiagramme, die zur Erläuterung der Wirkungsweise des Relais dienen.
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Fig. 5 ist ein Scheinwiderstandsdiagramm, aus dem die Betriebscharakteristiken
des Relais hervorgehen.
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Fig. 6 zeigt in einem Blockdiagramm eine Schaltung mit fünf Eingangssignalgeneratoren.
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Fig. 7 ist ein Scheinwiderstandsdiagramm, aus dem die Betriebscharakteristiken
des Relais nach Fig. 6 ersichtlich sind. Fig. 8 und 9 zeigen schematisch die Schaltung
von unsymmetrischen Phasenwinkelkomparatoren.
Fig. 10 gibt die Schaltung
eines symmetrischen Phasen-. winkelkomparators wieder.
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Gemäß Fig. l .kann eine durch das Relais u schützende Netzleitung
10 von der Stromquelle abgeschaltet werden, wenn. ein elektrischer Fehler
auftritt; zu diesem Zweck ist ein Ausschalter 11 vorgesehen. Ein Stromtransformator
12 und ein Spannungstc-ansformator 13 führen Signale 1a den Relaiseingangskreisen
14 und 1 5 zu, wobei diese Signale proportional gum Zeitungsstrom bzw. zur
Leitungsspannung sind. Innerhalb des Relais 16 werden die.über die Eingangskreise
14 und 15 zugeführten Signale mehreren Signalgeneratoren 17 bis 22 zugeführt, die
noch zu beschreibende Schaltungen enthalten und dazu dienen, Signale 81 bis
S4 zu erzeugen. Diese Signale entsprechen den folgenden Ausdrücken:
Hierin sind giA, und K39.3 Spannungsbeiwerte ; Z191 , Z2 A2, Z303 und Z484 sind
die gegenseitigen gurzschlußwiderstände; Y ist die Spannung des Systems;
ist der Strom des Systems, Die Phasenwinkelkomparatoren 32 bis 34 sind so geschaltet,
daß ihnen Signale von den zugehörigen Signalgeneratoren aus zugeführt werden, wobei
die Signale bezüglich ihrer Phase verglichen werden. Ferner sind Und-Gatter 37 und
38 vorgesehen, die Auslösesignale immer dann erzeugen, wenn ihnen jeweils zwei Signale
gleichzeitig zugeftihrt werden.
' Ein Oder-Gatter 40 leitet in Abhängigkeit
von einem Auslösesignal aus dem Und-Gatter 38 oder aus einem zweistufigen Zeitgeber
41 das Auslösen des Ausschalters 11 über einen Ausgangskreis 42 ein.
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Fig. 2 zeigt die Schaltung des Diagrammblocks 17 in Fig. 1. Die Sekundärwicklungen
eines einen Scheinwiderstand 26 speisenden Stromtransformators 25 und eines Spannungstransformators
27 sind zwischen den Klemmen 28 und 29 in Reihe geschaltet. Primär-Wicklun-en der
Transformatoren 25 und 27 sind an die Eingangskreise 14 und 15 angeschlossen, so
daß ein in der Zeitung 30 erscheinendes Ausgangssignal proportional zu einem Spannungsvektor
(IZ,@ - V) ist; hierbei ist V die Spannung und I der Strom in der Netzleitung 10,
und Z- 1 ist der@Wert des Scheinwiderstandes 26; mit anderen Worten, das
in der Zeitung 30 erscheinende Spannungssignal hat die Form (AV - BIZ1).
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Die Schaltung der Signalgeneratoren 18 bis 22 ähnelt allgemein der
Schaltung des Signalgenerators 17. Es sei jedoch bemerkt, daß Z, jeden beliebigen
vorbestimmten Wert erhalten kann, und daß eine Umkehrung der Polarität der Sekundärwicklung
des Transformators 25 oder des Transformators 27 eine Umkehrung der-Polarität von
I bzw. von V in. dem Spannungsvektor (AV #. BIZ, ) bewirkt. Entsprechend können
die Transformatoren so geschaltet sein, daß man den Phasenwinkel von V gegenüber
I oder die Größe von V gegenüber I nach Wunsch einstellen kann. Ferner kann man
den Transformator 25 oder den Transformator 27 fortlassen, so daß das in der Leitung
30 erscheinende Spannungssignal dann proportional zu dem Spannungsvektor (AV) oder
(BIZ1) sein kann, Mit anderen Worten, A und B können jeden beleibigen Wert auf-
weisen, und diese Werte können Vektorwerte sein, abgesehen
davon, |
daß 1 und B nicht gleichzeitig gleich Null sein. können.
Es sei |
bemerkt, daß Zi bei einem einwandfreien,ßetrieb des Relais. |
nicht gleich Null sein dann, wenn A gleichzeitig gleich
Null |
ist. |
Eine Betriebsweise des Phasenwinkelkomparators 32 wird |
nachstehend. an Hand von Fig. 3 beschrieben. Wenn
die Ausgang». |
-signale der Signalgeneratoren 17 und 18 in der beschriebenen, |
Weise so erzeugt werden, daB sie sich nach
den Spannungsvektoren |
(-Y + IZ1) bzw. (IZ2).richten, und wenn ZZ der
effektive Schein- |
widerstand der Netzleitung ist, kann. me,n sagen, daß
die Ausgsngs- |
signale der-Signalgeneratoren praktisch proportional zu den |
&'cheinwiderstanavektoren (-ZZ +.Z-1) bzw, (Z2)
sind. Der Phasen-. |
winkelkomparator 32 ist so geschaltet, daß ihm die in den |
Zeitungen 30 und 31 erscheinenden Spannungssignale zugeführt |
und diese Signale verglichen werden, und daß in der Leitung
3#, |
ein Ausgangssignal immer dann erscheint, wenn der Phasenwinkel |
zwischen den Signalen gleich 450 oderkleiner als 45o
ist. Aus |
Fig. *st ersichtlich, daB ZZ innerhalb der schraffierten. Polar- |
charakteristik für den Phasenwinkel zwischen den Spannungs- |
signalen an den Zeitungen 30 und 31 liegen und kleiner
als |
450 Bein muB. Ferner ersieht man aus Fig. 3) daß der Phasen- |
winkel des Scheinwiderstandes Z2 gegenüber den Achsen des Dia- |
gramme zusammen mit dem Phasenwinkel, bei dem der Phasenwinkel... |
komparator zur Wirkung gebracht wird, um ein Ausgangssignal
zu |
erzeugen, die Richtung der Linien CD und DE bestimmt. Wenn
der |
Phasenwinkelkomparator so ausgebildet ist, daß er für eine |
Phasenfolgs$er Ausgangssignale der Signalgeneratoren
sowie für |
den J?hasgnwinkel zwischen den Ausgangssignalen empfindlich
ist, |
kann man die Richtung der Linie DE in Abhängigkeit von der Richtun;des
Scheinwiderstandes Zi hach Fig. 31 jedoch unabhängig von der Richtung der Linie
D0, ändern;
ein Phasenwinkelkomparator, der zur Wirkung gebracht werden kann,
um ein Ausgangs- . Signal zu erzeugen, das sich nach Differenzphasenwinkeln entsprechend
der Phasenfolge von Signalen richtet, die bezüglich ihrer Phase durch den Komparator
verglichen werden sollen, ist einunsymmetrischer Phasenwinkelkomparator". Ferner
richtet sich die Lage des Punktes D ausschließlich nach demWert von ZJ
, so daß man den Punkt D in dem Diagramm nach Fig. 3 in jede gewünschte Lage
bringen kann. Durch Einstellen des Phasenwinkels von A gegenüber B bei dem Spannungsvektor
(AY - BIZ1) kann°man die Achsen von Fig. 3 praktisch gegenüber der Polarcharakteristik
ODE drehen, In Fig. 4 veranschaulicht die Polarcharakteristik FGHJ einen Zonenschutz
des Relais. Der Phasenkomparator 32 ist so geschaltet, daß er ein Ausgangssignal
für das Und-Gatter 37 immer dann erzeugt, wenn der effektive Scheinwiderstand der
Netzleitung innerhalb der waagerecht schraffierten Fläche liegt, Entsprechend ist
der Phasenkomparator 33 so geschaltet, daB er ein Ausgangssignal für das Und-Gatter
37 immer dann erzeugt, wenn der effektive Scheinwiderstand des Netzes innerhalb
der senkrecht schraffierten Fläche liegt. Das Und-Gatter 37 erzeugt ein Auslösesignal
immer dann, wenn die erwähnten Ausgangssignale der Komparatoren 30 und 33 gleichzeitig
auftreten, d.h, immer dann, wenn der effektive Leitungsscheinwiderstand in die sowohl
waagerecht als auch senkrecht schraffierte Fläche FGHJ fällt.
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Nachstehend wird die Wirkungsweise der Relaisschaltung an Hand von
Fig. L und 5 beschrieben. Bei den durch die Signalgeneratoren 17 bis 2 o erzeugten
Signalen handelt es sich, .-
wie schon erwähnt, um die Signale 8 1 bis 84.
Immer dann, wenn |
der effektive Scheinwiderstand der Netzleitung in den in Fig.
5 |
durch die polare Charakteristik FGHJ begrenzte Fläche fällt, |
.erscheint bei P in*Fig. 1 ein Ausganßss#,gnal. Immer dann,
wenn |
der effektive Scheinwiderstand der Netzleitung einen Blind.- |
widerstandswert hat, der positiv und gleich HK oder
kleiner als |
HK ist, erscheint bei Q ein Ausgangssignal. Somit wird ein |
Auslösesig#al ohne Verzögerung bei S immer dann erscheinen, |
wenn der effektive Scheinwiderstand der Netzleitung
innerhalb |
der Polarcharakteristik hKHJ liegt, so daß ein Schutz ent- |
sprechend einer ersten Zone möglich ist. |
Das Erscheinen eines Signals bei P veranlaBt den
zwei- |
stufigen Zeitgeber 41, die Parameter des Signalgenerators 22 |
nach einer vorbestimmten zeitlichen Verzögerung so zu modi- |
fizieren, daB dann ein Ausgangssignal immer dann erzeugt
wird, |
wenn der effektive Scheinwiderstand der Netzleistung innerhalb |
der Polarcharakteristik NMHJ liegt, so daß ein Schutz ent- |
sprechend einer zweiten Zone möglich ist, |
Nach einer weiterenzeitlichen Verzögerung erzeugt der |
zweistufige Zeitgeber 41 ein Auslösessignal für das Oder-Gatter |
40, so daß ein Schutz entsprechend einer dritten Zone möglich |
ist. |
Es sei bemerkt, daB man auf logische Weise jede Betriebs- |
charakteristik aus zwei oder mehr Signalen aufbauen
kann, die |
in einem oder mehreren Komparatoren verglichen werden, und
die |
danach mit Hilfe von Und-Gattern, Oder-Gattern oder beliebigen |
anderen geeigneten Mitteln verarbeitet werden können.
Ferner kann |
man jede Charakteristik unabhängig regeln und verändern, so
daB |
z.B. der rückwirkende Bereich der Betriebscharakteristik nach
fig. 5 unabhängig vom Widerstandsbereich der Betriebscharakteristik erweitert werden
kann. Entsprechend kann man z.B. die Linie GF gegenüber den Achsen des Diagramms
nach Fig. 5 gegenüber ihrer dargestellten Lage um einen vorbestimmten Winkel neigen,
indem man den Komparator 32 so einstellt, daß nur der Punkt F gegenüber seiner ursprünglichen
Lage verlager@wird..Das Relais ist in keiner Weise auf
die Erzeugung geradliniger
Betriebscharakteristiken beschränkt. Kreisrunde Charakteristiken, z.B. Leitfähigkeits-Relaisbetriebscharakteristiken,
lassen sich ebenso gut auf ähnliche Weise gewinnen.
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Mehrere geradlinige und kreisrunde Charakteristiken können auf logische
Weise so vereinigt werden, daß sich jede gewünschte komplexe Relaisbetriebscharakteristik
ergibt. Ferner ist es durch Abänderungen an den Signalgeneratoren und dem Komparator
möglich, jede dieser Charakteristiken einzeln zu regeln, bevor sie miteinander vereinigt
werden.
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Das erfindungsgemäße Relais bietet gegenüber anderen Relais den Vorteil
)daß man leicht dafür sorgen Kann, daß seine polaren Charakteristiken genau mit
einem geometrischen Ort für alle zu erwartenden fehlerhaften Scheinwiderstandswerte
eines bestimmten elektrischen Systems zusammenfallen. Hierbei ist das nelais weniger
anfällig für eine fehlerhafte Arbeitsweise, z.B, bei Leistungsschwgnkungen in dem
System. Das Relais läßt sich auf einfache Weise einstellen, um jede gewünschte polare
Charakteristik zu liefern, wie es vorstehend beschrieben ist.
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Gemäß Fig. 6 werden die hier nicht gezeigten Signalgeneratoren entnommenen
Signale zwei Komparatoren 32 und 33 zugef
@ihrt. Die Signale
S1, S2 und 83 werden dem Komparator 32 und die Signale. S4 und S5 dem Komparator
33 zugeführt; die Signale Si bis S5 entsprechen den folgenden Ausdrücken:
Die Komparatoren 32 und 33 sind jeweils so geschaltet, daß sie ein Ausgangssignal
immer dann erzeugen! wenn der Winkel zwischen ihren Eingangssignalen 900
oder weniger beträgt. Immer dann, wenn diese beiden Komparatoren gleichzeitig ein
Ausgangssignal für das Und-Gatter 37 erzeugen, erzeugt das Und-Gatter ein Auslösesignal.
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Wenn gemäß Fig. 7 ein Fehler innerhalb der waagerecht schraffierten
Fläche auftritt, erzeugt der Komparator 32 ein Ausgangssignal; tritt dagegen ein
Fehler in der senkrecht schraffierten Fläche auf, wird ein Ausgangssignal durch
den Komparator 33 erzeugt, wenn. ein Fehler innerhalb der sowohl waagerecht als
auch senkrecht schraffierten Fläche auftritt, erzeugt somit das Und-Gatter 37 das
Auslösesignal.
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Gemäß Fig. 8 umfaßt ein unsymmetrischer Phasenwinkel-. komparator
mit zwei Eingangsklemmen 40 und 41 für zwei Eingangssignale von Signalgeneratoren
eine Signalverzögerungsvorrichtung 42, der eines der Eingangssignale zugeführt wird,
und die in Abhängigkeit davon ein zeitlich verzögertes Eingangssignal erzeugt, däs
im folgenden als zweites Hilfssignal bezeichnet wird.
Ein Und-Gatter
43 ist so geschaltet, daß ihm die Eingangssignale und das zweite Hilfssignal zugeführt
werden, und daß es ein Zwischensignal immer dann erzeugt, wenn diese Signale gleichzeitig
das gleiche vorbestimmte Vorzeichen haben. Eine Signalverzögerungsvorrichtung 44
ist an dass Und-Gatter 47 angeschlossen und dient dazu, in Abhängigkeit von einem
Zwischensignal ein zeitlich verzögertes Zwischensignal zu erzeugen, das im folgenden
als das erste Hilfssignal bezeichnet wird. Ein Und-Gatter 45 ist-mit dem
Und-Gatter 47 und der SignalverzÖgerungsvorrichtung 44 verbunden, und dient dazu,
das Komparatorausgangssignal an der Klemme 46 immer dann erscheinen zu lassen, wenn
das Zwischensignal und das erste Hilfssignal gleichzeitig das gleiche vorbestimmte
Vorzeichen haben.
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Während des Betriebs hat die Signalverzögerungsvorrichtung 42 die
Wirkung, daß sie den effektiven "Übereinstimmungs-winkel" der Eingangssignale verkleinert,
wenn diese ihr Vorzeichen in einer ersten Größenordnung ändern, und gleichzeitig
bewirkt sie keine Änderung des effektiven "Übereinstimmungswinkels", wenn
sich die Eingangssignale im gleichen Sinne in einer Größenordnung ändern,
die der ersten Größenordnung entgegengesetzt ist. Somit ermöglicht dieser Komparator
die Feststellung ungleicher Phasenwinkel auf beiden Seiten einer vorbestimmten Yektorgröße,
die in einem Saheinwiderstandsdiagramm dargestellt ist.
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Die Signalverzögerungsvorrichtung 44 verzögert das Zwischensignal
um eine vorbestimmte Zeitspanne und kommt daher zusammen mit dem.Und-Gatter 45 zur
Wirkung, um "die Breite des Zwischensignals zu,prüfen". Die durch die Signalverzögerungsvorrichtung
44
eingeführte ze:.tliche Verzögerung regelt die tatsächlichen
Phasenwinkel, welche durch den Phasenwinkelkomparator festgestellt werden.
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Fig. 9 zeigt einen unsymmetrischen Phasenwinkelkomparator mit einem
abgeänderten Eingangskreis, der ein weiteres Und-Gatter 47 umfaßt, das so geschaltet
ist, daß ihm das durch das Und-Gatter 43 erzeugte Zwischensignal immer dann zugeführt
wird, wenn die zugehörigen Eingangssignale das gleiche vorbestimmte Vorzeichen haben.
Die Signalverzögerungsvorrichtung 42 ist so geschaltet, daß ihr wie zuvor ein Eingangssignal
zugeführt. wird, daß sie jedoch das zweite Hilfssignal dem Und-Gatter 47 und nicht
dem Und-Gatter 43 zuführt. Die Wirkungsweise dieses Komparators ähnelt derjenigen
des zuvor beschriebenen.
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Es sei bemerkt, daß man weitere Signalverzögerungsvorrichtungen vorsehen
kann, um weitere zeitlich verzögerte Eingangssignale in lbhängigkeit von dem anderen
Eingangssignal hinzuzufügen und so die Meßwinkel auf beiden Seiten der erwähnten
vorbestimmten Vektorgröße unabhängig zu regeln. Berner sei
bemerkt, daß die
Zeitverzögerungsvorrichtungen bei diesem Komparator verstellbar sein können, so
daß sich die Meßwinkel leicht einstellen lassen.
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Fig. 10 zeigt einen symmetrischen Phasenwinkelkomparator mit Eingangsklemmen
50 und 51 für die Signale 8 1 und S2. Dioden 52 und 53 sind an
die Klemmen 50 und 51 angeschlossen und dienen dazu, die Signale 8l und 82
der Basis eines PNP-Transistors 54 zuzuführen. Ein Widerstand 55 ist zwischen der
Basis des Transistors 54 und einer Speiseklemme 56 angeschlossen. Ein
wei-
terer Widerstand 57 liegt zwischen der Speiseklemme
56 und dem Kollektor des Transistors 54 ein PNP-Transistor 58 ist mit seiner Basis
an den Kollektor des Tranistors 54 angeschlossen, .und sein Kollektor ist über einen
Widerstand 59 mit der Speise-
klemme 56 verbunden. Der Emitter des Transistors
54 und des Transistors 58 sind in Parallelschaltung mit einer weiteren Speiseklemme
60 verbunden. -Eine Reihenschaltungsschleife, die Widerstände 61, 62 und 63 sowie
einen Kondensator 64 umfallt, ist an ihren Enden mit der Speiseklemme 56 verbunden
Der Kollektr eines PNP= Tranistors 65 ist über einen Widerstand 66 an die Speiseklemme
56 angeschlossen, und der Kollektor eines PNP-Transistors 67 ist über einen Widerstand
68 mit der Speiseklemme 56 verbunden. Die Emitter der Transistoren 65 und 67 sind
parallelgeschaltet und zwischen den Widerständen 61 und 62 angeschlossen; die Basis
des Transistors 65 ist mit dem Kollektor des Transistors 67 verbunden. Von der Basis
des Transistors 67 führt eine erste Verbindung über eine Diode 69 zur Verbindungsstelle
zwischen dem Widerstand 63 und dem Kondensator 64, eine zweite Verbindung über einen
Widerstand 70 zum Kollektor des Transistors 65 und . eine cutte Verbindung über
eine Diode 71 zum Emitter des Transistors 65. Eine Ausgangsklemme 72 ist an den
Kollektor des Transistors 65 angeschlossen.
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Die Basis eines PNP-Transistors 73 ist mit dem Kollektor des Transistors
58 verbunden, und sein Emitter ist an die Speiseklemme 60 angeschlossen, während
der Kollektor mit der Verbindungsstelle der Widerstände 62 und 63 verbunden
ist.
. Während des Betriebs sind die Speiseklemmen 56 und
60 mit einer äußeren Gleichstromquelle verbunden, so daß an ihnen eine negative
Spannung bzw. das Erdpotential liegt. Die Dioden 52-und 53 sowie die Transistoren
54 und 58 bilden ein Und-Gatter zum Feststellen der Zeitspanne, während deren die
Signale 81 und 8, gleichzeitig negativ sind. Am Kollektor des Transistors
58 erscheint ein Zwischensignal mit einer Wellenform, deren Breite proportional
zum Phasenwinkel zwischen den beiden Signalen 81 und 8 2
ist. Das Zwischensignal wird der Basis des Transistors 73 zugeführt, um diesen
Transistorwährend des negativ gerichteten Teils des Zwischensignals leitfähig zu
machen.
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Immer dann, wenn der Transistor 73 leitfähig gemacht wird, fließt
ein Ladestrom durch diesen Transistor, um den Kondensator 64 aufzuladen. Bei einer
vorbestimmten Ladung hat die Spannung an der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand
63 und dem Kondensator 64 einen Wert, der ausreicht, um den Transistor 67 leitfähig
zu machen, so daß auch der Transistor 65 leitfähig gemacht wird, damit ein Strom
durch den Widerstand 66 fließt, und das Potential an der Ausgangsklemme 72
stärker positiv wird, wobei diesen Potential das Ausgangssignal des Komparators
darrstellt.
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Ist der Transistor 73 nicht leitfähig, entlädt sich der Kondensator
64 über einen Entladungsweg, der den Widerstand 61 und die Diode 71 umfaBt.
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Wenn die negativ gerichtete Breite des Zwischensignals kleiner
ist als eine vorbestimmte Zeitspanne, hört das Aufladen des Kondensators 64.- auf,
bevor die Ladung des Kondensators den
erwähnten vorbestimmten giert erreicht
hat, so daß der Transistor
67 nicht leitfähig bleibt und die Spannung
an der Ausgangsklemme 72 auf der Spannung oder in der Nähe der Spannung gehalten
wird, die an der Speiseklemme 56 liegt; mit anderen Worten, es wird kein Ausgangssignal
erzeugte Somit erzeugt dieser Phasenwinkelkomparator nur dann ein Ausgangssignal,
wenn der Phasenwinkel zwischen den Signalen Si und 82 größer ist als ein vorbestimmter
Phasenwinkel. Der Wert dieses vorbestimmten Phasenwinkels kann dadurch eingestellt
werden, daß man die Kapazität des Kondensators 64 einstellt oder daß man die Basisspannung
ändert,, die erforderlich ist, um den Transistor 67 leitfähig zu machen.