DE2318876A1

DE2318876A1 - Frequenzrelais

Info

Publication number: DE2318876A1
Application number: DE19732318876
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dipl Phys Born; Helmut Leibold
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1974-10-24
Also published as: SE396480B; NL7404255A; IT1009769B; DE2318876C3; DE2318876B2; CH569980A5

Description

Frequenzrelais Die Erfindung bezieht sich auch ein Frequenzrelais zur Erfassung von Abwichungen einer zu überwachenden Frequenz einer Meßspannung von einer Sollfrcecluenz, bei dem durch Vergleich von Impulsen einer der Sollfrequenz entsprechenden Breite mit Impulsen mit einer der zu überwachenden Frequenz entspreeh enden Breite Auswerteilimpulse gewonnen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Frequenzrelais, das im einzelnen beispielsweise so ausgebildet sein kann, wie es in der deutschen Offengungsschicht 1 466 657 beschrieben ist, oder das so ausgeführt sein kann, wie es in der deutchen Patentanmeldung P .. .. ... (VPA 73/3068) vorgeschlagen worden ist derart zu verbessern, daß die Messung und damit die Kommandogabe so schnell wie möglich bei gleichzeitig großer Sicherheit gegen Störbeeinflussung ausgeführt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Frequenzrelais der eingangs beschriebenen Art ein Zähler vorhanden, in den die Auswerteimpulse eingezählt werden; an die Ausgänge des zählers ist eine Abfrageeinrichtung angeschlossen, die bei einem wählbaren Zählerstand eine Kommandogabe veranlaßt.
Bei dem erfindungsgemäßen Frequenzrelais erfolgt also eine Abgabe eines Kommandos nicht schon dann, wenn ein erster Auswerteimpuls gebildet ist, der auf eine Abweichung der zu überwachenden Frequenz von der Sollfrequenz hinweist. Vielmehr wird zur Erhbhung der Störsicherheit unter Berücksichtigung der Netzverhältnisse eine wählbare Anzahl aufeinanderfolgender Auswerteimpulse erfaßt und erst dann ein Kommando abgegeben, wenn alle Auswerteimpulse eine Abweichung der zu überwachenden Frequenz von der Sollfrequenz wiedergeben. Eine Beeinflussung des Meßergebnisses des er:Eindungsgemäßen Relais durch Schaltvorgänge ist damit weitgehend ausgeschlossen, indem eine Meßwiederholung durchgeführt wird.
Bei dem erfindungsgema.ßen Frequenzrelais kann sowohl der Zähler als auch die Abfrageeinrichtung unterschiedlich ausgebildet sein. Als vorteilhaft wird es vor allem aus Kostengründen angesehen, wenn der Zähler ein Dualzähler mit mehreren Binärstufen ist, und die Abfrageeinrichtung aus einer Schalteinrichtung mit nachgeordnetem NAND-Gatter besteht, dessen Eingänge über die entsprechend dem gewählten Zählerstend geschaltete Schalteinrichtung an die Ausgänge des Dualzählers angeschlossen sind.
Unter Umständen kann es Jedoch auch vorteilhaft sein, wenn der Zähler ein Dezimalzähler ist, und die Abfrageeinrichtung aus einem Decoder mit 10 Ausgängen und einer nachgeordneten Kontakteinrichtung mit einer entsprechenden Zahl von Eingängen besteht.
Zur weiteren Erhöhung der Störsicherheit ist vorteilhafterweise dem Zähler eine Überwachungseinrichtung zugeordnet die beim Absinken der Meßspannung unter einen vorgegebenen Grenzwert eine Rückstellung des Zählers bewirkt und ein Einzählen der Auswerteimpulse verhinder l; e Um auch gegen Ausgleichsschwingungen beispielsweise in den dem Frequenzrelais vorgeordneten Übertragungeinri chtungen (Meßwandler3 mit einer von der Netzfrequenz abweichenden Brequenz ausreichend störsicher zu sein, ist dem Zähler ein Uberwachungsteil zugeordnet, der beim Ausbleiben eines Auswerteimpulses und bei zu rascher Aufeinanderfolge der Auswerteimpulse eine Rückstellung des Zählers veranlaßt.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einen Frequenzrelais nach der Erfidnung wiedergegeben; in der i'igur 2 sind mehrere Diagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispekl ist an eines als Grenzwertstufe ausgebildete Meßeinrichtung 1 eine Kurzzeit stufe 2 angeschlossen, an derem Ausgang eine monostabile Kippstufe 3 angeschlossen ist. Ein weiterer Eingang der monostabilen Kippstufe 7> ist direkt mit dem Ausgang der Meßeinrichtung 1 verbunden: außerdem ist der Ausgang der meßeinrichtung 1 direkt mit einem Eingang eines NOR-Gatters 4 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der monostabilen Kippstufe 3 verbunden ist. Der Ausgang der monostabilen Kippstufe 3 ist caußerdem auf den Eingang rückgekoppelt.
An den Ausgang des NOR-Gatters 4 ist ein als Dualzähler ausgebildeter Zähler 5 mit vier Binärstufen angeschlossen. An Ausgänge 6, 7, 8 und 9 des Zählers 5 ist eine Abfrageeinrichtung 10 angeschlossen, die eine Schalteinrichtung 11 1 und ein NAND-Gatter 12 enthält. Das NAND-Gatter 12 hat eine der Zahl der Ausgänge des Zählers 5 entsprechende Zahl von Eingängen, die über jeweils einen Kontakt 13, 14, 15 und 16 mittels Kontakt-Organen 17 wahlweise mit den Ausgängen 6 bis 9 des Zählers 5 verbunden werden können.
Der Ausgang 17 des NAND-Gatters 12 ist über eine iteitung 18 zum Eingan des Zählers 5 zurückgeführt. Über diese leitung 18 erfolgt eine Freigabe des Zählers 5 bzw. ein Sperren, wenn am Ausgang des NAND-Gatters 12 ein Auslösesignal erscheint.
Zur Rückstellung des Zahlers 5 dient eine Leitung 19, die über ein ODER-Gatter 20 an eine Überwachungseinrichtung 21 sowie an einnuberwachungsteil 22 22 führt. In der Uberwachungseinrichtung 21 werden die aus dem NOR-Gatter 4 austretenden Impulse auf ihren zeitlichen Abstand kontrolliert (Impulsabstandsüberwachung); ist der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse zu kurz oder fällt ein Auswerteimpuls während einer Periode der Meßspannung aus, wird über das ODER Gatter 20 die Rückstellung des Zahlers 5 bewirkt; die Einzählung der Auswerteimpulse beginnt erneut.
Der Überwachungsteil 22 überwacht die Amplitude der Meßspannung und hält über das ODER-Gatter 20 den S-tand des Zahlers 5 solange auf Null, wie die Meßspannung unter. einem vorgegebenen Grenzwert abgesunken bleibt.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des in der Figur 1 dargestellt-en Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Relais wird auf die Figur 2 Bezug genommen5 in der das Diagramm a den Verlauf der Spannung mit der zu überwachenden Frequenz über der Zeit t wiedergibt. Vom Punkt X ab wird ein Frequenzrückgang angenommen. Das Diagramm b zeigt eine Rechteckkurve, die von der als Grenzwertstufe ausgebildeten Meßeinrichtung 1 aus der Kurve nach Diagramm a gebildet ist. Aus der Rechteck-, kurve nach Diagramm b wird unter Mitwirkung der Kurzzeitstufe 2 von der monostabilen Kippstufe 3 eine Impulsfolge gebildet, wie sie im Diagramm c dargestellt ist. Durch Vergleich der Kurve nach Diagramm b mit der nach Diagramm c, der im NOR-Gatter 4 vorgenommen wird, ergibt sich eine Impulsfolge, wie sie im Diagramm d wiedergegeben ist. Die einzelnen Impulse nach dem Diagramm d werden in den Zähler 5 eingezählt und führen dazu, daß sich an seinem Ausgang 6 ein "1"-Signal ergibt, -wenn der erste Impuls auftritt. Beim Auftreten des zweiten Impulses ändert sich das Potential am Ausgang 6, während sich beim Auftreten des dritten Impulses wieder "1"-Signal ergibt. Aus der Kurve aus dem Diagramm f ist ersichtlich, daß sich am Ausgang 7 des Zählers 5 ein in 1""Signal einstellt, wenn der Ausgang 6 wieder auf "0"-Potential zurückfällt. Bei der Änderung des Potentials am Ausgang 7 des Zählers 5 ergibt sich bei der dargestellten Anordnung des Kontaktorgans 17 eine Potentialänderung am Ausgang des NAND-Gatters 12 auf den Wert "1".
Diese Änderung wird als Auslösesignal ausgewertet.
Durch verschiedene Anordnung des Kontaktorgans 17 bzw. unter Zuhilfenahme weiterer Kontaktorgane kann erreicht werden, daß bei einer vorwählbaren Anzahl von in den Zähler eingezählten Impulsen eine Auslösung vorgenommen wird. Dabei richtet sich die Zahl der jeweils berücksichtigten Impulse nach der jeweils gewünschten Sicherheit gegen Fehlauslösungen.
Mit der Erfindung wird ein Frequenzrelais zur Erfassung von Abweichungen einer zu überwachenden Frequenz von einer Sollfrequenz vorgeschlagen, das mit hoher Sicherheit gegen ehlkommando arbeitet.
2 Figuren 5 Patentansprüche

Claims

Patentanspruche 1. Frequenzrelais zur Erfassung von Abweichungen einer zu überwachenden Frequenz einer Meßspannung von einer Sollfrequenz, bei dem durch Vergleich von Impulsen mit einer der Sollfrequenz entsprechenden Breite mit Impulsen mit einer der zu überwachenden Frequenz entsprechenden Breite Auswerteimpulse gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzrelais einen Zähler (5) enthält, in den die Auswerteimpulse eingezahlt werden, und daß an die Ausgänge (6, 7, 8, 9) des Zählers (5) eine Abfrageeinrichtung (10) angeschlossen ist, die bei einem wählbaren Zählerstand eine Kommandogabe veranlaßt (Fig. 1).
2. Frequenzrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (5) ein Dualzähler mit mehreren Binär stufen ist und daß die Abfrageeinriehtung (10) aus einer Schalteinrichtung (11) mit nachgeordneten NAND-Gatter (12) besteht, dessen Eingänge über die entsprechend dem wählbaren Zähler stand geschaltete Schalteinrichtung (11) an die Ausgänge (6, 7, 8, 9) des Dualzählers (5) angeschlossen sind (Fig. 1).
3. Frequenzrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler ein Dezimalzähler ist und daß die Abfrageeinrichtung aus einem Decoder mit zehn Ausgängen und einer nachgeordneten Schalteinrichtung mit einer entsprechenden Zahl von Eingängen besteht.
4. Frequenzrelais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (5) eine uberwachungseinrichtung (22) zugeordnet ist, die beim Absinken der Meßspannung unter einen vorgegebenen Grenzwert eine Rückstellung des Zählers (5) bewirkt und ein Einzählen der Auswerteimpulse verhindert
5. Frequenzrelais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (5) ein Überwachungsteil (21) zugeordnet ist, der beim Ausbleiben eines Auswerte-Impuls es und bei zu rascher Aufeinanderfolge der Auswerteimpulse eine Rückstellung des Zählers (5) veranlaßt.