RU2208865C1

RU2208865C1 - Frequency relay

Info

Publication number: RU2208865C1
Application number: RU2002103608/09A
Authority: RU
Inventors: В.В. Березов
Original assignee: Березов Владимир Владимирович
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: relay that functions to check for deviation of commercial frequency from rated value and to adjust it by raising or reducing this frequency has series-connected isolating transformer, frequency filter, voltage divider, first threshold unit, differentiating member, first pulse shaper, and first AND gate; series-connected frequency-dependent phase-shifting unit and second threshold unit; second AND gate; series-connected reversing counter, memory register, double-threshold comparator, and final element; series-connected monostable multivibrator whose output is connected to input of memory register zero-setting input, and clock generator; series-connected second pulse shaper, delay circuit, and first OR gate, as well as commercial-frequency reference-signal digital code shaper whose output is connected to commercial-frequency reference-signal setting input for first pulse shaper. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле частоты. The invention relates to electrical engineering and can be used as a frequency relay.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик импульсов, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1]. A device is known that contains a series-connected clock pulse generator, a binary pulse counter, a decoder, a pulse shaper and an actuator made in the form of a transistor [1].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле частоты. The disadvantage of this device is the relatively narrow functionality that does not allow its use as a frequency relay.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее последовательно соединенные разделительный трансформатор, частотный фильтр, первый частотно-зависимый элемент, первый пороговый блок, элемент ЗАПРЕТ, расширитель импульсов, усилитель и исполнительный элемент, второй частотно-зависимый элемент, вход которого соединен с выходом частотного фильтра, а выход - через ключ соединен со вторым входом первого порогового блока, последовательно соединенные делитель напряжения, вход которого соединен с выходом частотного фильтра, второй пороговый блок и дифференцирующий элемент, выход которого соединен со вторым входом дифференцирующего элемента, а также пусковой элемент, вход которого соединен с выходом разделительного трансформатора, а выход соединен со вторым входом расширителя импульсов [2]. Closest to the technical nature of the claimed is a device containing a series-connected isolation transformer, a frequency filter, a first frequency-dependent element, a first threshold block, an element BAN, a pulse expander, an amplifier and an actuating element, a second frequency-dependent element, the input of which is connected to the output of the frequency filter, and the output through the key is connected to the second input of the first threshold block, a voltage divider connected in series, the input of which is connected to the output a frequency filter, a second threshold unit and differentiating element, the output of which is connected to the second input of the differentiating element and the trigger element having an input connected to the output isolation transformer and an output connected to the second input of the pulse expander [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно одновременно может работать либо как реле понижения частоты, либо как реле повышения частоты. The disadvantage of the closest technical solution is the relatively narrow functionality, since it can simultaneously operate either as a frequency lowering relay or as a frequency increasing relay.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, путем обеспечения одновременного выполнения функций реле повышения и понижения частоты. The required technical result is to expand the functionality by ensuring the simultaneous performance of the functions of the relay increase and decrease frequency.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные разделительный трансформатор, вход которого является информационным входом реле, частотный фильтр, делитель напряжения, первый пороговый блок с нулевым пороговым уровнем и дифференцирующий элемент, последовательно соединенные частотно-зависимый фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с выходом частотного фильтра, и второй пороговый блок с нулевым пороговым уровнем, а также исполнительный элемент, введены первый формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, а выход - с первым входом первого элемента И, элемент задержки, второй элемент И, первый вход которого соединен со вторым выходом первого формирователя импульсов, а второй вход соединен с выходом второго порогового блока и со вторым входом первого элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, вход сложения которого соединен с выходом первого элемента И, а вход вычитания - с выходом второго элемента И, регистр памяти, двухпороговый компаратор и исполнительный элемент, последовательно соединенные одновибратор, вход которого является входом запуска реле частоты, а выход соединен с входом установки в ноль регистра памяти, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с третьими входами первого и второго элементов И, второй формирователь импульсов, вход которого соединен со вторым выходом первого формирователя импульсов, а выход соединен со входом элемента задержки и с входом управления записью регистра памяти, первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, второй вход - с выходом одновибратора, а выход соединен с входом установки в ноль реверсивного счетчика, формирователь цифрового кода опорного сигнала промышленной частоты, выход которого соединен со входом задания опорного сигнала промышленной частоты первого формирователя импульсов, который предназначен для формирования на его первом выходе импульса длительностью в четверть периода опорного сигнала промышленной частоты, передний фронт которого задается коротким импульсом на его входе, и для формирования на его втором выходе импульса, аналогичного импульсу на его первом выходе, передний фронт которого задается задним фронтом импульса на его первом выходе. This technical result is achieved in that in a device containing a series-connected isolation transformer, the input of which is an information input of a relay, a frequency filter, a voltage divider, a first threshold block with a zero threshold level and a differentiating element, series-connected frequency-dependent phase-shifting element, the input of which connected to the output of the frequency filter, and the second threshold block with a zero threshold level, as well as the actuator, the first driver pulses, the input of which is connected to the output of the differentiating element, and the output to the first input of the first element And, the delay element, the second element And, the first input of which is connected to the second output of the first pulse shaper, and the second input is connected to the output of the second threshold block and to the second the input of the first element And, the reversible counter is connected in series, the input of addition of which is connected to the output of the first element And, the input of subtraction - with the output of the second element And, the memory register, two-threshold comparator and execute an integral element, a one-shot connected in series, the input of which is the frequency relay start input, and the output is connected to the zero input of the memory register, and a clock pulse generator, the output of which is connected to the third inputs of the first and second elements AND, the second pulse shaper, the input of which is connected with the second output of the first pulse shaper, and the output is connected to the input of the delay element and to the control input of the memory register, the first OR element, the first input of which is connected to the output element and delays, the second input is with the output of a single-vibrator, and the output is connected to the zero-setting of the reverse counter, the shaper of the digital code of the reference signal of industrial frequency, the output of which is connected to the input of the reference signal of the industrial frequency of the first pulse shaper, which is designed to form on its first the output of a pulse with a duration of a quarter of the period of the reference signal of industrial frequency, the leading edge of which is specified by a short pulse at its input, and for generating at its second the course of the pulse, similar to the pulse at its first output, the leading edge of which is set by the trailing edge of the pulse at its first output.

Кроме того, двухпороговый компаратор содержит третий и четвертый пороговые элементы, информационные входы которых объединены и являются входом двухпорогового компаратора, а также второй элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходом, соответственно, первого и второго пороговых элементов, а его выход является выходом двухпорогового компаратора. Кроме того, формирователь цифрового кода опорного сигнала промышленной частоты содержит последовательно соединенные третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, а второй вход - с выходом генератора тактовых импульсов, счетчик импульсов, регистр сдвига, тактирующий вход которого соединен со входом установки в ноль счетчика импульсов и с выходом дифференцирующего элемента, кроме того, умножители, входы которых соединены с выходами соответствующих ячеек регистра сдвига, умножающие на коэффициенты, обратно пропорциональные номерам соответствующих ячеек, и соединенные выходами с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен со входом задания опорного сигнала промышленной частоты первого формирователя импульсов. При этом исполнительный элемент выполнен в виде реле с замыкающим контактом, обмотка которого непосредственно или через усилитель соединена с выходом двухпорогового компаратора. In addition, the two-threshold comparator contains the third and fourth threshold elements, the information inputs of which are combined and are the input of the two-threshold comparator, as well as the second OR element, the first and second inputs of which are connected to the output of the first and second threshold elements, respectively, and its output is the output two-threshold comparator. In addition, the shaper of the digital code of the reference signal of industrial frequency contains a third element And connected in series, the first input of which is connected to the output of the first threshold unit, and the second input is to the output of the clock pulse generator, pulse counter, shift register, the clock input of which is connected to the installation input to zero the pulse counter and with the output of the differentiating element, in addition, multipliers, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding cells of the shift register, multiplying by the coefficients inversely proportional to the numbers of the corresponding cells, and connected by the outputs to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the reference signal of the industrial frequency of the first pulse shaper. In this case, the actuating element is made in the form of a relay with a make contact, the winding of which is directly or through an amplifier connected to the output of a two-threshold comparator.

На фиг.1 чертеже представлена электрическая структурная схема частотного реле, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. In Fig.1 the drawing shows an electrical structural diagram of a frequency relay, Fig.2 is a timing diagram explaining its operation.

Частотное реле (фиг. 1) содержит последовательно соединенные разделительный трансформатор 1, частотный фильтр 2, делитель 3 напряжения, первый пороговый блок 4, дифференцирующий элемент 5, первый формирователь 6 импульсов и первый элемент И 7, последовательно соединенные частотно-зависимый фазосдвигающий элемент 8, вход которого соединен с выходом частотного фильтра 2 и второй пороговый блок 9, второй элемент И 10, первый вход которого соединен со вторым выходом первого формирователя 6 импульсов, а второй вход соединен с выходом второго порогового блока 9 и со вторым входом первого элемента И 7, элемент 11 задержки, последовательно соединенные реверсивный счетчик 12, вход сложения которого соединен с выходом первого элемента И 7, а вход вычитания соединен с выходом второго элемента И 10, регистр 13 памяти, третий пороговый блок 14 и второй элемент ИЛИ 15, выход которого соединен со входом исполнительного элемента 16, четвертый пороговый блок 17, вход которого соединен с выходом регистра 13 памяти, а выход -соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ 15, последовательно соединенные одновибратор 18, выход которого соединен с входом установки в ноль регистра 13 памяти, и генератор 19 тактовых импульсов (ГТИ), выход которого соединен с третьими входами первого 7 и второго 10 элементов И, второй формирователь 20 импульсов, вход которого соединен со вторым выходом первого формирователя 6 импульсов, а выход соединен со входом элемента задержки 11 и с входом управления записью регистра 13 памяти, первый элемент ИЛИ 21, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки 11, второй вход соединен с выходом одновибратора 18, а выход соединен с входом установки в ноль реверсивного счетчика 13, последовательно соединенные третий элемент И 22, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока 4, а второй вход соединен с выходом генератора 19 тактовых импульсов, счетчик 23 импульсов, регистр 24 сдвига, управляющий вход которого соединен со входом установки в ноль счетчика 23 импульсов и с выходом дифференцирующего элемента 5, группа умножителей 25 и сумматор 26, выход которого соединен со входом задания опорного сигнала промышленной частоты первого формирователя 6 импульсов. Третий 14 и четвертый 17 пороговые блоки и второй элемент 15 ИЛИ образуют двухпороговый компаратор 27, а третий элемент 22 И, счетчик 23 импульсов, регистр 24 сдвига, группа умножителей 25 и сумматор 26 образуют формирователь 28 цифрового кода опорного сигнала промышленной частоты. The frequency relay (Fig. 1) contains a series-connected isolation transformer 1, a frequency filter 2, a voltage divider 3, a first threshold unit 4, a differentiating element 5, a first pulse shaper 6 and a first element And 7, connected in series with a frequency-dependent phase-shifting element 8, the input of which is connected to the output of the frequency filter 2 and the second threshold block 9, the second element And 10, the first input of which is connected to the second output of the first pulse shaper 6, and the second input is connected to the output of the second thresholds block 9 and with the second input of the first element And 7, the delay element 11 connected in series to the counter 12, the addition of which is connected to the output of the first element And 7, and the subtraction input is connected to the output of the second element And 10, memory register 13, the third threshold block 14 and the second element OR 15, the output of which is connected to the input of the actuating element 16, the fourth threshold block 17, the input of which is connected to the output of the memory register 13, and the output is connected to the second input of the second element OR 15, serially connected single-vibration a torus 18, the output of which is connected to the setup zero in the memory register 13, and a clock pulse generator (GTI) 19, the output of which is connected to the third inputs of the first 7 and second 10 AND elements, the second pulse shaper 20, the input of which is connected to the second output of the first pulse shaper 6, and the output is connected to the input of the delay element 11 and to the recording control input of the memory register 13, the first element is OR 21, the first input of which is connected to the output of the delay element 11, the second input is connected to the output of the one-shot 18, and the output is connected to the zero input of the reversible counter 13, the third element And 22 connected in series, the first input of which is connected to the output of the first threshold unit 4, and the second input is connected to the output of the clock pulse generator 19, a pulse counter 23, a shift register 24, the control input of which is connected to the input of the zero counter 23 pulses and with the output of the differentiating element 5, the group of multipliers 25 and the adder 26, the output of which is connected to the input of the reference signal of the industrial frequency of the first pulse shaper 6 . The third 14 and fourth 17 threshold blocks and the second OR element 15 form a two-threshold comparator 27, and the third AND element 22, a pulse counter 23, a shift register 24, a group of multipliers 25 and an adder 26 form an industrial frequency reference signal digital code generator 28.

Исполнительный элемент 16 может быть выполнен в виде реле с замыкающим контактом, обмотка которого непосредственно или через усилитель соединена с выходом двухпорогового компаратора 2. Дифференцирующий элемент 5 формирует короткий импульс по фронту входного импульса на его входе. При использовании стандартного дифференцирующего элемента в его составе в качестве выходного узла может быть использован ограничитель отрицательных сигналов. Первый формирователь 6 импульсов по короткому импульсу с выхода дифференцирующего элемента 5 формирует на первом своем выходе импульс, длительностью в четверть периода опорного сигнала промышленной частоты, а на втором выходе - импульс той же длительности, сразу после первого. Управление длительностью импульса производится кодом сигнала с выхода сумматора 26. Второй формирователь 20 импульсов формирует короткий импульс по заднему фронту импульса, поступающего на его вход сигнала. Разделительный трансформатор 1, частотный фильтр 2 и делитель напряжения 3 могут иметь ту же конструкцию, что и в прототипе, а пример конструктивного выполнения частотно-зависимого фазосдвигающего элемента 8 приведен в [2, стр.52, рис. 1.14]. Первый 4 и второй 9 пороговые блоки являются аналоговыми компараторами, а третий 14 и четвертый 17 пороговые блоки - цифровыми компараторами. Остальные блоки являются стандартными элементами электронной техники. The actuating element 16 can be made in the form of a relay with a make contact, the winding of which is connected directly or through an amplifier to the output of the two-threshold comparator 2. The differentiating element 5 forms a short pulse along the front of the input pulse at its input. When using a standard differentiating element in its composition, an negative signal limiter can be used as an output node. The first driver 6 pulses in a short pulse from the output of the differentiating element 5 generates a pulse at its first output, a quarter of a period of the reference signal of industrial frequency, and at the second output, a pulse of the same duration, immediately after the first. The pulse duration is controlled by the signal code from the output of the adder 26. The second pulse shaper 20 generates a short pulse at the trailing edge of the pulse supplied to its signal input. The isolation transformer 1, the frequency filter 2 and the voltage divider 3 can have the same design as in the prototype, and an example of the design of the frequency-dependent phase-shifting element 8 is given in [2, p. 52, Fig. 1.14]. The first 4 and second 9 threshold blocks are analog comparators, and the third 14 and fourth 17 threshold blocks are digital comparators. The remaining blocks are standard elements of electronic equipment.

На фиг.2 представлены сигналы на выходе частотного фильтра 2 (фиг.2,а), на выходе первого порогового блока 4 (фиг.2,6), на выходе второго порогового блока 9 (фиг.2, в), на выходе реверсивного счетчика 12 (фиг.2,г) и первого элемента ИЛИ 15 (фиг.2,д). Figure 2 presents the signals at the output of the frequency filter 2 (Fig.2, a), at the output of the first threshold block 4 (Fig.2.6), at the output of the second threshold block 9 (Fig.2, c), at the output of the reverse counter 12 (figure 2, g) and the first element OR 15 (figure 2, d).

Частотное реле работает следующим образом. The frequency relay operates as follows.

При включении устройства питание подается на все его элементы, в том числе, на вход одновибратора 18, который вырабатывается одиночный импульс, поступающий на вход запуска ГТИ 19, на вход установки в нулевое состояние регистра 13 памяти, через второй элемент ИЛИ 21 - на вход установки в ноль реверсивного счетчика 12 и на вход установки в начальное состояние регистра 24 сдвига. Во всех ячейках регистра 24 устанавливается код промышленной или текущей частоты входного сигнала. Этот код является опорным кодом для начала работы реле частоты. When the device is turned on, power is supplied to all its elements, including the input of a single-vibrator 18, which produces a single pulse, which is input to the start of the GTI 19, to the input of the unit in the zero state of memory register 13, through the second element OR 21 to the installation input to zero of the reverse counter 12 and to the input of the installation in the initial state of the shift register 24. In all cells of register 24, the code of the industrial or current frequency of the input signal is set. This code is the reference code for starting the frequency relay.

На вход разделительного трансформатора 1 поступает входной сигнал, из которого частотный фильтр 2 устраняет влияние высших гармоник (фиг.2,а). Поэтому на выходе первого порогового блока 4 (с нулевым пороговым уровнем) формируется последовательность прямоугольных импульсов (фиг.2,б), длительность которых равна половине периода входного сигнала, равного или близкого промышленной частоте. Дифференцирующий элемент 5 формирует короткие импульсы из передних фронтов его входной последовательности, а первый формирователь 6 импульсов преобразует их в два последовательных импульса длительностью в четверть периода входного сигнала. Первый сформированный импульс поступает на вход первого элемента И 7, а второй - на вход второго элемента И 10. At the input of the isolation transformer 1 receives an input signal from which the frequency filter 2 eliminates the influence of higher harmonics (figure 2, a). Therefore, at the output of the first threshold block 4 (with a zero threshold level), a sequence of rectangular pulses is formed (Fig. 2, b), the duration of which is equal to half the period of the input signal equal to or close to the industrial frequency. The differentiating element 5 generates short pulses from the leading edges of its input sequence, and the first pulse shaper 6 converts them into two consecutive pulses lasting a quarter of the input signal period. The first generated pulse goes to the input of the first element And 7, and the second to the input of the second element And 10.

Одновременно с этим выходной сигнал частотного фильтра 2 поступает на вход частотно-зависимого элемента 8. В зависимости от отклонения частоты первой гармоники входного сигнала от промышленной частоты частотно-зависимый элемент 8 производит сдвиг фазы сигнала в положительную или отрицательную сторону, поэтому на выходе второго порогового блока 9 (с нулевым пороговым уровнем) формируется последовательность импульсов (фиг.2,в), которая отличается от последовательности импульсов на выходе первого порогового блока 4 положением на временной оси относительно импульсов входной последовательности. At the same time, the output signal of the frequency filter 2 is fed to the input of the frequency-dependent element 8. Depending on the deviation of the frequency of the first harmonic of the input signal from the industrial frequency, the frequency-dependent element 8 produces a phase shift of the signal in the positive or negative direction, therefore, at the output of the second threshold block 9 (with a zero threshold level), a pulse sequence is generated (Fig. 2, c), which differs from the pulse sequence at the output of the first threshold block 4 by the position on the time axis relative to the pulses of the input sequence.

В результате, через первый элемент И 7 на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 поступают счетные импульсы ГТИ 19 в течение интервала совпадения первой половины полупериода входного сигнала со сдвинутым (частотно-зависимым элементом 8) сигналом. Аналогично на вычитающий вход реверсивного счетчика 12 поступают счетные импульсы ГТИ 19 в течение интервала совпадения второй половины полупериода входного сигнала со сдвинутым (частотно-зависимым элементом 8) сигналом. В зависимости от направления сдвига частоты входного сигнала по окончании второй половины полупериода входного сигнала на выходе реверсивного счетчика 12 сформируется положительный или отрицательный сигнал, амплитуда которого пропорциональна сдвигу частоты входного сигнала от номинальной промышленной частоты. Сформированный в реверсивном счетчике 12 сигнал в цифровом виде переписывается в регистр 13 памяти, а содержимое реверсивного счетчика 12 обнуляется. Это осуществляется по сигналу второго формирователя 20, который вырабатывает короткий импульс по заднему фронту своего входного импульса. Этот импульс поступает на вход управления записью регистра 14 памяти и через элемент задержки 11 и второй элемент ИЛИ 21 - на вход установки в ноль реверсивного счетчика 12. Задержка сигнала необходима для синхронного управления процессами записи информации из реверсивного счетчика 12 в регистр 13 памяти с последующим обнулением реверсивного счетчика 12. As a result, through the first element And 7, the counting pulses of the GTI 19 arrive at the summing input of the reverse counter 12 during the interval of coincidence of the first half of the input signal half-period with the shifted (frequency-dependent element 8) signal. Similarly, the subtracting input of the reverse counter 12 receives the counting pulses of the GTI 19 during the interval of coincidence of the second half of the input signal half-cycle with the shifted (frequency-dependent element 8) signal. Depending on the direction of the frequency shift of the input signal, at the end of the second half of the input signal half-cycle, a positive or negative signal will be generated at the output of the counter 12, the amplitude of which is proportional to the frequency shift of the input signal from the rated industrial frequency. The signal generated in the reverse counter 12 is digitally written into the memory register 13, and the contents of the reverse counter 12 are reset. This is carried out according to the signal of the second driver 20, which generates a short pulse along the trailing edge of its input pulse. This pulse is fed to the recording control input terminal of the memory register 14 and through the delay element 11 and the second element OR 21 to the zero input of the reversible counter 12. The signal delay is necessary for synchronous control of the processes of recording information from the reversible counter 12 to the memory register 13 with subsequent zeroing reverse counter 12.

Сигнал регистра 13 памяти сравнивается с верхним пороговым уровнем в третьем пороговом блоке 14 и с нижним пороговым уровнем в четвертом пороговом блоке 17. При выходе сигнала регистра 13 памяти за эти пороги на выходе третьего порогового блока 14 или четвертого порогового блока 17 формируется сигнал с уровнем логической единицы, который проходит через первый элемент ИЛИ 15 на вход исполнительного элемента 16. Реле частоты срабатывает. При возвращении частоты входного сигнала в допустимые пределы отклонения от промышленной частоты на выходах третьего 14 или четвертого 17 пороговых блоков сигналы с уровнем логической единицы не образуются и реле частоты переходит или остается в исходном состоянии. The signal of the memory register 13 is compared with the upper threshold level in the third threshold block 14 and with the lower threshold level in the fourth threshold block 17. Upon the output of the signal of the memory register 13 for these thresholds, a signal with a logic level is generated at the output of the third threshold block 14 or the fourth threshold block 17 unit, which passes through the first element OR 15 to the input of the actuating element 16. The frequency relay is tripped. When the frequency of the input signal returns to the allowable limits of deviation from the industrial frequency at the outputs of the third 14 or fourth 17 threshold blocks, signals with a logic unit level are not generated and the frequency relay switches or remains in its original state.

При этом, для исключения влияния изменения (уменьшения или увеличения) длительности периода входного сигнала на работу реле частоты предусмотрена оценка длительности полупериода входного сигнала. Для этого сигнал с выхода первого порогового блока поступает на вход третьего элемента И 22, на другой вход которого поступают импульсы ГТИ 19. В результате счетчик 23 в течение длительности импульса с выхода первого порогового блока 4 определяет длительность полупериода входного сигнала и соответствующая оценка поступает в регистр 24 сдвига. В начальный период в нем записаны коды, соответствующие промышленной или текущей частоте сигнала и постепенно эти коды заменяются на несколько соседних отсчетов полупериодов входного сигнала. В умножителях группы 25 эти отсчеты умножаются на коэффициенты, обратно пропорциональные номерам ячеек регистра 24. Поэтому на выходе сумматора 26 формируется усредненный код длительности полупериода входного сигнала, который управляет длительностью импульсов первого формирователя 6 импульсов. In this case, to exclude the influence of changes (decrease or increase) in the duration of the input signal period on the operation of the frequency relay, an estimate of the duration of the input signal half-cycle is provided. To do this, the signal from the output of the first threshold block is fed to the input of the third element And 22, to the other input of which the pulses of the GTI 19 are received. As a result, the counter 23 determines the half-period of the input signal for the duration of the pulse from the output of the first threshold block 4 and the corresponding estimate goes to the register 24 shifts. In the initial period, codes corresponding to the industrial or current signal frequency are recorded in it and gradually these codes are replaced by several adjacent samples of half-periods of the input signal. In the multipliers of group 25, these samples are multiplied by coefficients inversely proportional to the numbers of the cells of register 24. Therefore, the output of the adder 26 generates an averaged code for the half-period of the input signal, which controls the pulse duration of the first pulse shaper 6.

Таким образом, благодаря введению новых блоков и связей расширяются функциональные возможности реле частоты, поскольку оно позволяет одновременно реагировать на недопустимые отклонения частоты входного сигнала как в сторону повышения, так и в сторону понижения. Thus, thanks to the introduction of new blocks and connections, the functionality of the frequency relay is expanded, since it allows you to simultaneously respond to unacceptable deviations of the frequency of the input signal both upward and downward.

Источники информации
1. Электротехнический справочник, в 4-х томах, т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г. Герасимов и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998 г., с.390, рис.35.10.Sources of information
1. Electrical reference book, in 4 volumes, t.2. Electrical products and devices. Under the general editorship of V.G. Gerasimov et al. - M.: MEI Publishing House, 1998, p. 390, Fig. 35.10.

2. В.А. Андреев. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с. 122, рис.3.29. (прототип). 2. V.A. Andreev. Relay protection and automation of power supply systems. - M.: Higher School, 1991, p. 122, Fig. 3.29. (prototype).

Claims

1. A frequency relay containing a series-connected isolation transformer, the input of which is an information input of the relay, a frequency filter, a voltage divider, a first threshold block with a zero threshold level and a differentiating element, series-connected frequency-dependent phase-shifting element, the input of which is connected to the output of the frequency filter , and a second threshold block with a zero threshold level, as well as an actuator, characterized in that the first pulse shaper, the input of which connected to the output of the differentiating element, and the output to the first input of the first element And, the delay element, the second element And, the first input of which is connected to the second output of the first pulse shaper, and the second input is connected to the output of the second threshold block and to the second input of the first element And connected in series with a reversible counter, the addition input of which is connected to the output of the first element And, and the subtraction input is connected to the output of the second element And, memory register, two-threshold comparator and actuator, one-vibrator, the input of which is the start input of the frequency relay, and the output is connected to the installation input to zero the memory register, and a clock pulse generator, the output of which is connected to the third inputs of the first and second elements And, the second pulse shaper, the input of which is connected to the second output the first pulse shaper, and the output is connected to the input of the delay element and to the control input of the memory register, the first OR element, the first input of which is connected to the output of the delay element, the second input a single-vibrator output, and the output is connected to the zero-setting of the reversible counter, the generator of a digital code of the reference signal of industrial frequency, the output of which is connected to the input of the reference signal of the industrial frequency of the first pulse shaper, which is designed to generate at its first output pulse lasting a quarter of the reference period industrial frequency signal, the leading edge of which is given by a short pulse at its input, and for generating a pulse at its second output pulse at its first output, the leading edge of which is set by the trailing edge of the pulse at its first output.

2. The relay according to claim 1, characterized in that the generator of the digital code of the reference signal of industrial frequency contains a third element And connected in series, the first input of which is connected to the output of the first threshold unit, and the second input is to the output of the clock generator, pulse counter, register a shift whose control input is connected to the input of the zero pulse counter and to the output of the differentiating element, in addition, multipliers, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding cells of the shift register, multiplying guides on the coefficients inversely proportional to the numbers of the respective cells, and the combined outputs with respective inputs of the adder, whose output is connected to the input of industrial job reference frequency of the first pulse signal generator.

3. The relay according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating element is made in the form of a relay with a make contact, the winding of which is directly or through an amplifier connected to the output of a two-threshold comparator.