SU1065957A2 - Автоматический синхронизатор с посто нным углом опережени - Google Patents

Abstract

АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНХРОНИЗАТОР С ПОСТОЯННЫМ УГЛОМ ОПЕРЕЖЕНИЯ по авт.св. 961045, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени синхронизации и повышени  точности включени , он снабжен ВхоО Входг ВходЗ третьим одновибратором, третьим RPтриггером , двум  дополнительными логическими элементами ЗАПРЕТ (НЕТ), причем выход первого RP-триггера подключен к неравнозначным входам дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и через третий одновибратор к вторым их входам, выходы дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены соответственно с R- и г -входами третг-его В8-триггера , схема совпадени  подключена третьим входом к инверсному выходу третьего ps-тригера, при этом пр мой выход третьего PS-триггера  вл етс  выходом устройства дл  подгонки частоты.S (Л 05 ел CD СЛ

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к технике включени  синхронных генераторов на параллельную работу, и может быть использовано при синхрОЕ1Изации генераторов переменного тока, вход щих в состав передвижных электроагрегатов и электростанций.

По основному авт.св. № 961045 известен автоматический синхрониз тор с посто нным углом опережени  содержащий два формировател  пр моугольных импульсов, включенные на входы логического элемента неравнозначности , два одновибратора, четыр . логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), два Rf;-триггера, схему совпадени , а также выходой D-триггер, при этом выход элемента неравнозначности подклйчен к входам первого одновибратора и первых двух логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ), к вторым входам которого подключен выход первого одновибратора, выход первого логического элемента ЗАПРЕТ (НЕТ)подключен к П-входу первого pfi-триггера , к FI-входу которого подключен выход второго логического элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), который подключен и к :-входу выходного D-триггера, к С входу которого подключен выход первого кГ)-триггера, к входу второг одновибратора и к первым входам третьего и четвертого логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) подключен выход первого RR-тригера, выход второго одновибратора подключен к вторым входам третьего и четвертого логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ), выходы которых подключены соответственно к Б- и В-входам второго RS-триггера , выход которого подключе к входу схемы совпадени , второй вход которой  вл етс  входом разрешени  на синхронизацию, выход схемы совпадени  подключен, к D-входу выходного D-триггера Т. .

К недостаткам известного синхронизатора относитс  то, что при его использовании длительность времени синхронизации достигает одного периода биений, т.е. при малых скольжени х достигает значительных величин а также низка  точность при малых .скольжени х, обусловленна  тем, что ошибка по углу включени  может достигать величины, близкой к величине угла опережени . В частности, при очень близйих величинах частот синхронизируемых напр жений (зависании) длительность времени синхронизации может оказатьс  сколь угодно большо а ошибка по углу включени  может иметь величину, равн,та расчетному углу опере сени .

Цель изобретени  - сокращение времени синхронизации и повышение точности включени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что синхронизатор дополнительно содержит третий одновибратор, третий Нб-триггер, два дополнительных логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), причем выход первого RP-триггера подключен к неравнозначным входам дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и через, третий одновибратор к вторым их входам, выходы дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены соответственно с R- и S-входами третьего НБ-трих гера, схема совпадени  подключена третьим входом к инверсному выходу третьего RS-триггера, при этом пр мой выход третьего КЗ-триггера  вл етс  выходом устройства дл  подгонки частоты.

На. фиг. 1 представлена структурна  схема втоматического синхронизатора с посто нным углом опережени ; на ф.иг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы.

Синхронизатор содержит два формировател  1 и 2 пр моугольных импуль сов, логический элемент 3 неравнозначности , первый одновибратор 4, два логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ 5 и б, первый RS-триггер 7, D-триггер 8, второй одновибратор 9, два логи еских элемента ЗАПРЕТ (НЕТ) 10 и 11, второй чп-триггер 12, схему 13 совпадени , третий од-новибратор 14,два дополнительных логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ) 15 и 16 и третий RS-триггер 17.

Синхронизатор работает следующим образом.

Формирователи 1 и 2 обеспечивают преобразование синусоидальных напр  жений Up и -и,, одноименных фаз синхронизируемых напр жений в пр моугольные импульсы. Логический элемент 3 неравнозначности выдел ет импульсы разности фаз ( df) длитель ностью t между передниг./1и и между задними фронтами пр моугольных импульсов. Ширина этих импу.льсов соответствует разности фаз синхронизируемых напр жений. По переднему фронту импульса разности фаз однови ратор 4 формирует импульс шириной tgg, соответствующей заданному углу опережени . Импульс одновибратора сравниваетс  с импульсом разности фаз д1/). Сравнение происходит на элементах ЗАПРЕТ (НЕТ) 5 и 6,

выполн ющих операции |лЧ/Ы

и с.,

on . ( йЧЧо/.1 соответственно, где UI-Q, заданный угол опережени , соответпричем при |й41 Ы,

ствуюгций t.

OR IT -. .. 1 1 .- %,

импульсы поступарот с выхода элемент, 6 на ,Я-вход, а при импульо. поступают с элемента 5 на п--вход RS-триггера и триггер устанавливаетс  в единичное состо ние. Момент перехода триггера 7 из состо ни  логического нул  в логическую едини цу соответствует достижению заданно угла опережени . Обратный переход триггера 7 из единичного состо ни  в нулевое происходит при переходе л4 через oLf.„ , но уже после момента с.овпадени  фаз. Таким образом, на пр мом выходе триггера 7 формируетс  импульс, передний фронт которого совпадает с моментом времени, когда лУ становит с  меньше otj, . По переднему фронту импульса с пр мого выхода триггера одновибратор 9 формирует импульс шириной, соответствующей заданной максимально допустимой разности частот синхронизируемых напр жений Интервал времени tj, в течение которого/d4/ oipj, (фиг, 2), характеризующий длительность периода биени   следовательно, и разность частот flf, сравниваетс   с заданным значением этого интервала . Сравнени производитс  на элементах. ЗАПРЕТ (НЕТ) 10 и 11 каждый период биений причем при t 062 импульсы Шири ной tpg2 - t поступают с выхода элемента 11 на н-вход, а импульсы шириной , поступают с элемента.10 на з-вкод RS-триггер 12 и триггер устанавливаетс  в еди ничное состо ние. Величина t св за на с и Т соотношением 2 7Г 27ГЛ f - период биений} где Т 5 л{ - разность частот. Таким образом, переход RS-триггера 12 из состо ни  логического нул  в. логическую единицу соответствует ситуации, когда величина разности частот синхронизируемых напр жений становитс  меньше предельно допустимой, а из состо ни  логической единицы в логический нуль - ситуации, когда величина разности частот синхронизируемых напр жений больше максимально допус тимой. В результате состо ние триггера 12 характеризует область нахож дени  текущего значени  разности частот. Контроль величины скольжени  с целью вы влени  малых скольжений и формировани  сигнала на под гонку частоты в этих случа х осуществл етс  элементами 14-17. По переднему фронту импульса с пр мого выхода триггера 7 одновибратор 14 формирует импульс юирнной , соответствующей вешанной минимально допустимой разности частот синхронизируемых напр жений Интервал времени t, пропорциональный разности частот 4f , сравниваетс  с i-ogj. Сравнение производитс  на элементах ЗАПРЕТ (НЕТ)15 и 16 .каждый период биений, причем при + Ьд ., импульсы шириной (пч поступают с выхода элек- ента i6 на R-вход, а при -t . tfja а импульсы шириной t - 06 5 поступают с элемента 15 на S-вход HP-триггера 17 и триггер устанавливаетс  в единичное состо ние . Нахождение RP-триггера 17 в состо нии логической единицы соответствует ситуации, когда величина разности частот синхронизируемых напр жений меньше минимально допусткКтОй , Сигнал с пр мого выхода RS-триггера по.цаетс  на исгтолнительное устройство, осьтцествл ющее подгонку частоты. Подгонка частоты может осуществл тьс  как вверх, так и вниз (предпочтительно вверх, так как в этом случае при включении агрегат не попадает в обратную мощность ) до тех пор, пока триггер 17 не перейдет в состо ние логического нул . Переход триггера 17 из состо ни  лохической единицы в состо ние логического нул  соответствует ситуации , когда величина разности частот синхронизируемых напр жений больше минимально допустимой. При нахождении текущего значени  разности частот в области от-минимального до максимального допустимого значени  или подгонке область длительность времени синхронизации и точность включени  оптимальны. При этом триггер 17 в состо нии логической единицы, а триггер 12 в состо нии логического нул  (пр мые выходы). Тогда через схему 13 совпадени  единичные сиг налы с пр мого выхо.да триггера 12 и инверсного выхода триггера 17 подаютс  на D-вхЬд выходного D-триггера 8 при наличии на третьем входе схемы совпадени  внешнего разрешени  на синхронизацию (вход 3). В результате по переднему фронту импульса с триггера 7 выходной D-триггер может перейти в единичное состо ние только при единичном уровне на его D-входе, т.е. в случае разрешающего состо ни  RS-триггера 12 и RS-триггера 17. Така  ситуаци  может быть только в заданном диапазоне раз«ости частот при наличии внешнего разрешени . Обратный переход триггера 8 в исходное (нулевое ) состо ние происходит на его R-входе одновременно с триггером 7. Предлагаема  структура синхронизатора обеспечивает возможность его самосто тельного использовани  при всех значени х разности частот синхронизируемых напр жений. При разности частот больше максимально допустимой величины в устройстве автоматически формируетс  запрет на синхронизацию и включени  генератора не происходит. При разности частот меньше минимально допустимой также происходит запрет на синхронизациго до тех пор, пока разность wacTOT не войдет в за,цанную область, тогда вьадаетс  сигнал на подгонку частоты. Это уменьшает длительность

времени синхронизации и повышает точность при включении агрегатов на параллельную работу.

Вш ад2.

Claims (1)

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНХРОНИЗАТОР С ПОСТОЯННЫМ УГЛОМ ОПЕРЕЖЕНИЯ по авт.св. № 961045, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени синхронизации и повышения точности включения, он снабжен третьим одновибратором, третьим RSтриггером, двумя дополнительными логическими элементами ЗАПРЕТ (НЕТ), причем выход первого RS-триггера подключен к неравнозначным входам дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и через третий одновибратор к вторым их входам, выходы дополнительных логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены соответственно с R- и s-входами третьего RS-триггера, схема совпадения подключена третьим входом к инверсному выходу третьего ps-тригера, при этом прямой выход третьего RS-триггера является выходом устройства для подгонки частоты. !

   Фиг!

   SU ,„.1065957