Przedmiotem wynalazku Jest sposób realizacji stalego czasu wyprzedzenia w automatycznym synchronizatorze obiektów energetycznych pradu przemiennego, dla których wlaczanie do pracy równoleglej odbywa sie przy stosunkowo niewielkich róznicach czestotliwosci.Wlaczanie obiektów energetycznych do pracy równoleglej lub laczenie asynchronicznych obszarów sieci Jest operaoja wymagajaca spelnienia okreslonych warunków; Jednym z nich Jest konieaznosc uzyskania, w mozliwie szerokim zakresie zmian róznicy czestotliwosci, stalego czasu wyprzedzenia równego czasowi wlaczania wylacznika mocy; Znany z patentu PRL nr 128 159 sposób realizacji stalego czasu wyprzedzenia w automa¬ tycznym synchronizatorze obiektów energetycznych pradu przemiennego, wykorzystuje przetwa¬ rzanie kata pomiedzy wirujacymi wektorami napiec obiektów synchronizowanych na przebieg impulsowy o wspólczynniku wypelnienia odpowiadajacym katowi pomiedzy tymi wektorami oraz przetwarzanie przebiegu impulsowego na przebieg schodkowy o wartosci zaleznej od wspólczynni¬ ka wypelnienia przebiegu impulsowego, W powyzszym sposobie sygnal na wlaczenie wylacznika mocy wyprowadza sie w chwili, w której malejaca wartosc przebiegu schodkowego, odpowiadajace¬ go katowi pomiedzy wirujacymi wektorami napiec obiektów synchronizowanych zrówna sie z sygna- lam odpowiadajacym róznicy czestotliwosci napiec obiektów synchronizowanych* Sygnal ten two¬ rzy sie przez pomiar bezwzglednej wartosci róznicy okresów napiec obiektów synchronizowanych.W innym rozwiazaniu sposobu wedlug patentu PRL nr 128 159 sygnal odpowiadajacy róznicy czes¬ totliwosci napiec obiektów synchronizowanych tworzy sie przez pomiar bezwzglednej wartosci róznicy czasów trwania kolejnych impulsów przebiegu impulsowego o wspólczynniku wypelnienia odpowiadajacym katowi pomiedzy wirujacymi wektorami napiec obiektów synchronizowanych, a w chwili zrównania sie powyzszego sygnalu z malejaoa wartoscia przebiegu schodkowego odpowia¬ dajacego katowi pomiedzy wirujacymi wektorami napiec obiektów synchronizowanych wyprowadza sie sygnal na wlaczenie wylacznika mocyl Niedogodnoscia sposobu wedlug patentu PRL nr 128 159, jest tworzenie sygnalu odpowiada¬ jacego róznicy czestotliwosci na podstawie pomiaru róznicy dwóch czasów wzajemnie bardzo blis- kioh w porównaniu do wartosci tych czasów, co wymaga zastosowania ukladów o duzej rozdzielczos¬ ci, gdyz w przeciwnym przypadku moga wystepowac niejednoznacznosci, zwlaszcza dla malych war¬ tosci róznicy czestotliwosci;2 129 679 W sposobie wedlug wynalazku wykorzystuje sie przetwarzanie kata pomiedzy wirujacymi wekto¬ rami napiec obiektów synchronizowanych na przebieg impulsowy o wspólczynniku wypelnienia odpowiadajacym katowi pomiedzy tymi wektorami oraz przetwarzanie przebiegu impulsowego na przebieg schodkowy o wartosci zaleznej od wspólczynnika wypelnienia przebiegu impulsowego.Sygnal na wlaczenie wylacznika mocy wyprowadza sie w chwili, w której malejaca wartosc przebiegu schodkowego odpowiadajacego katowi pomiedzy wirujacymi wektorami napiec obiektów synchronizowanych zrówna sie z,sygnalem odpowiadajacym równicy czestotliwosci napiec obiek¬ tów synchronizowanych. Istotne jest, ze svgnal odpowiadajacy ró-nicy czestotliwosci tworzy sie przez pomiar róznicy czasów trwania impulsów przebiegu impulsowego w okresie równym iloczynowi stalego wspólczynnika liczbowego i czasu wyprzedzenia i tak utworrony syficnal odpowiadajacy róz.uicy czestotliwosci porównuje cie z ostatnia wartoscia czasu trwania im¬ pulsu przebiegu impulsowego pomnozona przez staly wspólczynnik liczbowy* Sygnal na wlacze¬ nie wylacznika mocy wyprowadza sie w chwili, gdy wvnik operacji porównania zmienia znak na przeciwny.Proponowany sposób ogranicza operacje na sygnalach jedynie do sumowania i porównywa¬ nia, gdy staly wspólczynnik-liczbowy równy jest 1 oraz dodatkowo do mnozenia przez wspól¬ czynnik staly, gdy wspólczynnik liczbowy rózny jest od 1, co jest stosunkowo proste w rea¬ lizacji praktycznej przy wykorzystaniu ukladów elektroniki. Cenna zaleta jest równiez brak wplywu bledu multiplikatywnego przetwornika czasu trwania impulsów na sygnal elektryczny, gdyz porównuje sie dwa, sygnaly otrzymane z tego samego przetwornika.Wybór wartosci stalego wspólczynnika liczbowego zalezy od przedzialu czasu, w którym usrednia sie sygnal odpowiadajacy róznicy czestotliwosci, a to z kolei zalezy od wlasci¬ wosci dynamicznych obiektów synchronizowanych.Wynalazek zostanie blizej objasniony na podstawie przykladowego rozwiazania przedsta¬ wionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dwa wektory napiec obiektów synchronizo¬ wanych, wirujace z róznymi predkosciamiskatowymi, fig. 2 przedstawia opadajaca czesc prze¬ biegu kata pomiedzy wirujacymi wektorami jednoimiennych faz napiec obiektów synchronizowa¬ nych dla dwóch róznych wartosci róznioy ozestotliwosoi A f* A f2 i obrazuje sposób realizacji stalego czasu wyprzedzenia, fig. 3 przedstawia opadajaca czesc przebiegu czasów trwania impulsów, odpowiadajacego przebiegowi kata pomiedzy wektorami napiec obiektów syn¬ chronizowanych oraz wyjasnia sposób wyznaczania sygnalu odpowiadajacego róznicy czestotli¬ wosci wyzej wymienionych napiec, natomiast fig, 4 przedstawia przykladowa realizacje prak¬ tyczna sposobu wedlug wynalazku; Jak pokazano na fig* 1 obiekty synchronizowane maja napiecia u i u o róznych czesto- P e tliwosciach, wynoszacych odpowiednio f i f ; Kat 5 pomiedzy wirujacymi wektorami tvch p s napiec zmienia sie w czasie; Na fig. 2, pokazujacej zaleznosci kata wyprzedzenia od równicy czestotliwosci przy stalej wartosci czasu wyprzedzenia, kat wyprzedzenia 8 * odpowiada róznicy czestotliwosci Af«| i jest wiekszy od kata wyprzedzenia 8 v2 odpowiadajacego A f2, przy zalozeniu, ze czas wyprzedzenia tv » const.Jak pokazano na fig. 3 stalemu czasowi wyprzedzania t odpowiada czas trwania impul¬ su t5vf zwiazany z katem impulsów wyprzedzania 6 v, a srednie nachylenie przebiegu czasów trwania impulsów t^ wynika z róznioy N^ czasu t^ odpowiadajacej czasowi k • t , gdzie k jest stalym wspólczynnikiem liczbowym.Przedstawiony na fig. 4 uklad do praktycznej realizacji sposobu wedlug wynalazku skla¬ da sie z ukladu 2, realizujacego funkcje logiczna wytwarzajaca sygnal u^ bedacy ciagiem impulsów o czasie trwania t$ , którego wyjscie polaczone jest z jednym z wejsc ukladu ste¬ rujacego 3 posiadajaoego dodatkowe wejscia 4, 5. Wyjscie ukladu sterujacego 3 polaczone jest z jednym z wejsc ukladu porównujacego 6, którego drugie wejscie polaczone jest z wyje¬ ciem ukladu 2. Wyjscie ukladu porównujacego 6 jest polaczone z wejsciem ukladu 7 wykrywa¬ nia zmiany znaku o wyjsciu 8.129 679 3 Dla narastajacej czesci przebiegu 6 /t/ i przy zalozeniu 6 /t-0/ « O, mozna napisac ¦ ó ¦ 211 »A f • t, gdzie A f oznaoza róznice czestotliwosci napiec obiektów synchronizo¬ wanych. W celu uzyskania stalego czasu wyprzedzenia ty, równego czasowi wlaczania wylacz¬ nika mocy, nalezy dla chwilowej wartosci róznioy czestotliwosci A f wyznaczac wartosc kata 6 równa g f przy której podaje sie sygnal na wlaczenie wylacznika mocy, poniew-^ t t ¦ - m const. Realizacja tego postulatu wymaga znajomosci chwilowej wartosci v 211 A f kata 6 oraz wartosci róznicy czestotliwosci A ff zgodnie z tym co przedstawiono na fie.2; Dla uzyskania informacji dotyczacej kata 6 w znany sposób przetwarza sie napiecia u i u obiektów synchronizowanych na odpowiadajace im przebiegi prostokatne u . i uq1 o do¬ datnich pólfalach, a nastepnie tworzy sie funkcje logiczna: u^ » /u - A ug1/ v /u. /\ u^/ bedaca przebiegiem impulsowym o wspólczynniku wypelnienia zaleznym od kata 6 • Wspólczyn¬ nik wypelnienia tego przebiegu jest schodkowa funkcja czasu o dlugosci pojedynczego ser.odka równej polowie okresu napiecia'o mniejszej czestotliwosci. Dla malych wartosci wzglednej róznicy czestotliwosci co zwykle zachodzi w praktyoe, mozna poslugiwac sie czasem trwa¬ nia tg poszczególnych impulsów przebiegu, impulsowego u5 , gdyz okres powtarzania tych impulsów jest dostatecznie staly. Stanowi to miare kataó" , zgodnie z tym co pokazano na fig* 3.Róznioa czestotliwosci A f jest zwiazana z szybkoscia zmiany kata 6 czyli jest zalez¬ na od pochodnej tego kata wzgledem czasu. Bezposrednie rózniczkowanie przebiegu tg , od¬ powiadajacego katowi 6 jest utrudnione ze wzgledu na schodkowy charakter tego przebiee-u.Ewentualna filtracja w znacznym stopniu komplikuje uklad; W zwiazku z tym informacje o róznicy czestotliwosci otrzymuje sie przez wyznaczanie róznicy wartosci rzednych przebie¬ gu tg , odpowiadajacego katowi 6 , w okreslonym przedziale czasu. W ten sposób otrzymuje sie usredniona wartosc pochodnej przebiegu tg , zgodnie z tyra co pokazano na fig. 3.Na podstawie fig. 3 nozna napisac proporcje: 1 6 v , gdzie k jest k . t " t„ stalym wspólczynnikiem liczbowym, a t «v jest wartoscia czasu tg trwania impulsu przebie¬ gu impulsowego Ug , przy której nalezy podac sygnal na wlaczenie wylacznika mocy. Wynika stad, ze róznica N* czasów tg , trwania impulsów przebiegu impulsowego Ug zmierzona • czasie k tv wynosi: V± - k tg y Z powyzszych zaleznosci wynika prosty sposób przewidywania chwili, w której kat 6 bedzie równy zeru. W tym celu mierzy sie róznice Nj. wartosoi czasów tg trwania impulsów przebiegu impulsowego Ug w czasie kty i otrzymana wartosc N^ porównuje sie z ostatnia wartoscia tg pomnozona przez k. Gdy wynik tej operacji zmienia znak na przeciwny wyprowa¬ dza sie sygnal na*wlaczenie wylacznika raocyi latwo zauwazyc, ze od tej vrlasnie chwili osiagniecia przez kat 6 wartosci zerowej uplywa czas nie wiekszy od czasu wyprzedzenia t^ Przykladowa realizacja praktyczna sposobu wedlug wynalazku jest nastepujaca. Napie¬ cia u i ug sa podawane na wejscie 1 ukladu 2, który realizuje funkcje logiczna, majaca na celu wytworzenie sygnalu ug bedacego ciagiem impulsów o czasie trwania tg , którr 3est podawany na jedno z wejsó ukladu 3» Na wejscie 4 podaje sie sygnal elektryczny, odpowisda- jaoy ozasowi wyprzedzenia ty, natomiast na wejscie 5 podaje sie sygnal elektryczny, repre¬ zentujacy staly wspólczynnik liczbowy k. Uklad 3 po czasie równym k ty wytwarza na wyjs¬ ciu sygnal elektryczny NA wprost proporcjonalny do róznicy czestotliwosci obliczonej w czasie k tv. Sygnal N^ jest podawany ne jedno z wejsc ukladu porównujacego 6, na którego drugie wejscie jest podawany sygnal tg • Wyjscie ukladu porównujacego 6 jest polaczone z wejsciem ukladu 7 wykrywania zmiany znaku. Na wyjsciu 8 pojawia sie sygnal na wlaczeni? wylacznika mooy.4 129 679 Zastrzezenie 'patentowe Sposób realizaoji stalego czasu wyprzedzenia w automatocznym synchronizatorze obiek¬ tów energetycznych pradu przemiennego wykorzystujacy przetwarzanie kat^ pomiedzy wiruja¬ cymi wektorami napieó obiektów synchronizowanych na przebieg impulsowy o wspólczynniku wypelnienia odpowiadajacym katowi pomiedzy tymi wektorami oraz przetwarzanie przebiegu impulsowego na przebieg schodkowy o wartosci zaleznej od wspólczynnika wypelnienia prze¬ biegu impulsowego i charakteryzujacy sie tyra, ze sygnal na wlaczenie wlacznika mocy wy¬ prowadza sie w chwili, w której malejaca wartosc przebiegu schodkowego odpowiadajacego katowi pomiedzy wirujacymi wektorami napieó obiektów synchronizowanych zrówna sie z syg¬ nalem odpowiadajaoym róznicy czestotliwosci napieó obiektów synchronizowanych wedlug pa¬ tentu nr 128 159, znamienny tym, ze sygnal odpowiadajacy rónnicy czestotli¬ wosci tworzy sie przez pomiar róznicy /N./ czasów /tg / trwania impulsów przebiegu impul¬ sowego /ug / w okresie równym iloczynowi stalego wspólczynnika liczbowego /k/ i czasu wy¬ przedzenia /ty/f i tak utworzony sygnal odpowiadajaoy równicy czestotliwosci porównuje sie z ostatnia wartoscia czasu trwania impulsu /tg / przebiegu impulsowego /ug / pomnozo¬ na przez staly wspólczynnik liczbowy /k/f przy czym sygnal na wlaczenie wylacznika mocy wyprowadza sie w chwili, gdy wynik operacji porównywania zmienia znak na przeciwny.129 679 Us i 2JTf5 FI6. A FIG. 2129 679 Vi tr * r l —L Mi '^ ktv _ '^ h . -*—-—-i FIG. 3 o 3 5 o- FIG.4 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL