DE2318876C3 - Frequenzrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Frequenzrelais mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Frequenzrelais dieser Art (DE-OS 19 33 104) ist an den Ausgang der Einrichtung zur Erzeugung von Auswerteimpulsen ein Speicher angeschlossen, dessen Ein- und Ausgänge mittels Logik-Gliedern ständig überprüft werden. Der Zähler ist mit einem Ausgang eines von zwei Impulsgeneratoren der Einrichtung verbunden und wird dann angelassen, wenn von den Logik-Gliedern Potentialunterschiede an einander zugeordneten Ein- und Ausgängen des Speichers festgestellt werden.

Weiterhin ist aus der DE-PS 12 71 169 eine Frequenzbzw. Phasenvergleichsanordnung bekannt, die die Frequenz bzw. Phasenlage zweier Eingangssignale im Hinblick auf Abweichungen auswertet. Die Phasenlage der Eingangssignale zueinander wird in einer Vergleichsstufe ausgewertet, und es werden bei Abweichungen der Phasenlage Impulse erzeugt. Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist keine Sollperiodendauer festgelegt, und somit können beliebige Phasenverschiebungen eines Eingangssignal auch bei übereinstimmender Frequenz mit dem anderen Eingangssignal Impulse hervorrufen, die dann weiterverarbeitet werden; das Ausgangssignal der bekannten Anordnung ist also nicht eindeutig Anzeichen für eine Frequenzabweichung. Ferner sind bei dieser bekannten Anordnung zwei Zähler vorgesehen, die erst bei einer gewissen Anzahl von Differenzsignalen ein Ausgangssignal erzeugen. In einen Zähler werden die Impulse eingezählt, während der weitere Zähler an das eine Eingangssignal angeschlossen ίο ist, deren Teilfaktor dieses Zählers um 1 größer ist als derjenige des ersten Zählers. Der weitere Zähler liefert einen Rücksetzimpuls an den ersten Zähler. Nachteilig ist diese Anordnung, weil zur Meßwiederholung und zur Änderung des wählbaren Zählerstandes in zwei Zähler, deren Teilfaktoren immer in einer bestimmten Zuordnung zueinander stehen müssen, eingegriffen werden muß, und eventuell durch falsche Einstellungen fehlerhafte Kommandogaben verursacht werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Frequenzrelais vorzuschlagen, das eine erhöhte Sicherheit gegen Störbeeinflussung aufweist.

Zur Lösung ist ein Frequenzrelais der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 entsprechend ausgebildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Frequenzrelais erfolgt 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 Erhöhung der Störsicherheit unter Berücksichtigung der Netzverhältnisse (Absinken der Meßspannung, Ausgleichsschwingungen) 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 erfindungsgemäßen Relais durch Schaltvorgänge ist damit weitgehend ausgeschlossen, indem eine Meßwiederholung durchgeführt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen 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 einer der Anzahl der Binärstufen entsprechenden Zahl von Eingängen besteht.

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 Erläuterung der Erfindung ist in der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Frequenzrelais nach der Erfindung wiedergegeben; in der F i g. 2 sind mehrere Diagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einen als Begrenzerstufe ausgebildeten Impulsformer 1 eine monostabile Kippstufe 2 angeschlossen, an deren Ausgang eine weitere monostabile Kippstufe 3 angeschlossen ist. Ein weiterer Eingang der weiteren monostabilen Kippstufe 3 ist direkt mit dem Ausgang des Impulsformers 1 verbunden; außerdem ist der Ausgang des Impulsformers 1 direkt mit einem Eingang eines NOR-Gliedes 4 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der weiteren nionostabilen Kippstufe 3 verbunden ist.

Diese Baugruppen werden im Anspruch 1 zusammenfassend als eine Einrichtung bezeichnet, in der durch Vergleich von Impulsen mit einer der Sollperiodendauer proportionalen Breite mit Impulsen mit einer der zu überwachenden Periodendauer proportionalen Breite bei Periodendauer-Abweichungen im Taki der zu überwachenden Frequenz Auswerteimpulse gewonnen werden. Für diesen Teil des erfindungsgemäßen Frequenzrelais wird kein Schutz beansprucht.

An den Ausgang des NOR-Gatters 4 ist ein als Dualzähler ausgebildeter Zähler 5 mit vier Binärs'.ufen angeschlossen. An Ausgängen 6, 7, 8 und 9 des Zählers 5 ist eine Abfrageeinrichtung 10 angeschlossen, die eine Schalteinrichtung 11 enthält.

Ein nachgeordnetes NAND-Glied 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 eines Kontaktorgans 17 wahlweise mit den Ausgängen 6 bis 9 des Zählers 5 verbunden werden können.

Der Ausgang 17 des NAND-Gliedes 12 ^:st über eine Leitung 18 zum Eingang des Zählers 5 zurückgeführt. Über diese Leitung 18 erfolgt eine Freigabe des Zählers 5 bzw. ein Sperren, wenn am Ausgang des NAND-Gliedes 12 ein Auslösesignal erscheint.

Zur Rückstellung des Zählers 5 dient eine Leitung 19, die über ein ODER-Glied 20 an eine Überwachungseinrichtung 21 sowie an einen Überwachungsieil 22 führt. In der Überwachungseinrichtung 21 werden die aus dem NOR-Glied 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-Glied 20 die Rückstellung des Zählers 5 bewirkt; die Einzahlung der Auswerteimpulse beginnt erneut.

Der Überwachungsteil 22 überwacht die Amplitude der Meßspannung und hält über das ODER-Glied 20 den Stand des Zählers 5 so lange auf Null, wie die Meßspannung unter einem vorgegebenen Grenzwert abgesunken bleibt.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsboispiels des erfindungsgemäßen Relais wird auf die F i g. 2 Bezug genommen, in der das Diagramm a den Verlauf der Spannung mit der zu überwachenden Frequenz über der Zeit ί wiedergibt Vom Punkt X ab wird ein Frequenzrückgang angenommen. Das Diagramm b zeigt eine Rechteckkurve, die von Jem als Begrenzerstufe ausgebildeten Impulsformer 1 aus der Kurve nach Diagramm a gebildet ist. Aus

ίο der Rechteckkurve nach Diagramm b wird unter Mitwirkung der monostabilen Kippstufe 2 von der weiteren 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-Glied 4 vorgenommen wird, ergibt sich eine Impulsfolge, wie sie im Diagramm d wiedergegeben ist. Die einzelnen Impulse nach dem Diagramm c/werden in den Zähler 5 eingezählt und führen dazu, daß sich an seinem Ausgang 6 ein »1 «-Signa! 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 /"ist ersichtlich, daß sich am Ausgang 7 des Zählers 5 ein »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-Glieds 12 auf den Wert »1«. Diese Änderung wird als Auslösesignal ausgewertet.

Durch verschiedene Anordnung des Kontaklorgans 17 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 /.ur Erfassung von Abweichungen einer zu überwachenden Frequenz von einer Sollfrequenz vorgeschlagen, das mit hoher Sicherheit gegen Fehlkommandos arbeitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Frequenzrelais zur Erfassung von Abweichungen einer zu überwachenden Frequenz einer Meßspannung von einer Sollfrequenz mit einer Einrichtung, in der durch Vergleich von Impulsen mit einer der Sollperiodendauer proportionalen Breite mit Impulsen mit einer der zu überwachenden Periodendauer proportionalen Breite bei Periodendauer-Abweichungen im Takt der zu überwachenden Frequenz Auswerteimpulse gewonnen werden und an einem Ausgang der Einrichtung abgreifbar sind, sowie mit einem Zähler und einer nachgeordneten Abfrageeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (5) an den Ausgang der Einrichtung (1,2,3,4) angeschlossen ist, daß die an die Ausgänge (6, 7, 8, 9) des Zählers (5) angeschlossene Abfrageeinrichtung (10) bei einem wählbaren Zählerstand eine Kommandogabe veramaßt, daß dem Zähler (5) eine Überwachungseinrichtung (22) zugeordnet ist, die beim Absinken der Meßspannung unter einen vorgegebenen Grenzwert eine Rückstellung des Zählers (5) bewirkt und ein Einzählen der Auswerteimpulse verhindert, und/oder dem Zähler (5) ein Überwachungsteil (21) zugeordnet ist, der beim Ausbleiben eines Auswerteimpulses und bei zu rascher Aufeinanderfolge der Auswerteimpulse eine Rückstellung des Zählers (5) veranlaßt.

2. Frequenzrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (5) ein Dualzähler mit mehreren Binärstufen ist und daß die Abfrageeinrichtung (10) aus einer Schalteinrichtung (11) mit einer der Anzahl der Binärstufen entsprechenden Zahl von Eingängen besteht.

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.