SU1141509A2 - Устройство дл подгонки частоты одного источника напр жени к частоте другого источника напр жени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ЧАСТОТЫ одаЬго ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ к ЧАСТОТЕ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА НАПРЯЖНИЯ по авт.св. № 991551, о т л и;чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , оно снабжено логическим элементом ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно .к выходам первого и второго логических элементов И, третьим одновибра:тором , ннвертирующи вход которого подключен к R-входу RS-триггера, третьим и четвертым логическими элементами И, синхронным D-триггером и п тым счетчиком импульсов, счетный вход которого подключен к выходу третьего логического элемента И, вход начальной установки - к выходу третьего одновибратора, а выходы ,разр дов подключены к соответствующим входам четвертого логического элемента И, выход которого подключен к D-входу синхронного D-триггера и к выполненному инвертирующим одному из входов третьего логического элемента И, другой вход которого (Л подсоединен к выходу логического элемента ИЛИ, причем С-вход D-триггера соединён с инвертирующим входом третьего одновибратора, а выход D-триггера  вл етс  выходом, указывающим вхо :даение тзкущей разности частот в заданную зону. О1

Description

Изобретение относитс  к автомати зации режимов работы электроагрегатов переменного тока и может быть использовано дл  автоматического pe гулирован н  частоты электроагрегата с целью поддержани  заданного значени  частоты, дл  подгонки частоты электроагрегата к частоте сети и дл  контрол  вхождени  разности частот в заданную зону. По основному авт.св. № 991551 известно устройство дл  подгонки частоты одного источника напр жени  к частоте другого источника напр жени , содержащее два формировател  пр моугольных импульсов, два генера гора тактовых импульсов, счетчик об ратного счета, счетчик пр мого счета , в качестве которого использован счетчик с паралхгельной синхронной записью .и синхронизацией записи,,ре глстр параллельной записи,.два одновибратора , интегратор,ДЗ-тригГор , два логических элемента И, два выходных счетчика, два выходных.рас ширител  импульсов,, причем первый генератор тактовых импульсов подклю чен своим выходом через счетный вхо счетчика импульсов к S-входу RS-три гера, которого через первый одновибратор подключен к одному из выходов первого формировател  пр моугольнььк импульсов, первый вход первого логического элемента И соединен с инверсным выходом первого . формировател  пр моугольных импульсов , второй, вход первого логического элемента И соединен с инверсным выхо7 ом КЗ-триггера, третий - с выходом второго генератора тактовых №1Г1ульсов и с первым входом второго злемепта И, второй вход второго логического элемента И соединен с пр  мым выходом RS-триггера, третий его вход - с выходом первого формировател  пр моугольных импульсов, выходы каждого элемента И через выходные счетчики подсоединены к соответ ств то1Щ1М выходным расширител м импульсов , выход второго формировател пр моугольных импульсов подключен к входу начальной установки счетчика обра1 ного счета и через второй одновибратор - к входу синхронизации записи регистра и через интегратор к входу начальной установки регистра , выходы которого соединены с вхо параллельной синхронной записи счетчика импульсов, вход синхрониза ции записи счетчика импульсов пoдсоединен к выходу второго одновибратора , выходы параллельной записи регистра - к выходам счетчика обратного счетаJ счетный вход счетчика обратного счета соединен с выходом первого генератора тактовых импульсов . Известное устройство гфи оптимальном быстродействии, точности и качестве переходных процессов обеспечивает возможность подгонки частоты как к номинальному значению частоты , так и к частоте источника, с которым осуществл етс  синхронизаци  и дальнейшее включение на, параллельную работу fl. Однако известное устройство не обладает дЪстаточно широкими функциональными возможност ми, в частности не позвол ет определ ть момент вхождени  в допустимую зону разности частот, в которой разрешаетс  осуществл ть включение на параллельную работу. В результате дл  осуществлени  автоматического включени  на параллельную работу возникает необходимость в установке отдельных функциональных узлов, осуществл ющих контроль вхождени  текущей разности частот в допустимую зону .. Cufqon ). Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  возможности контрол  вхождени  текущей разности частот в заданную зону. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  подгонки частоты одного источника напр жени  к частоте другого источника напр жени  снабжено логическим злемен- . том ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго логических элементов И, третьим одновибратором , инвертирующий вход которого подключен к R-входу, RS-триггера, третьим и четвертым логическим элементами И, синхронным D-триггером и п тым счетчиком импульсов, счетный вход которого подключен к выходу третьего логического элемента И, вход начальной установки - к выходу третьего одновибратора, а выходы разр дов подключены к соответствующим входам четвертого логического, элемента И, выход которого подключен к D-входу синхронного D-триг31

гера и к выполненному инвертируюпщм одному из входов третьего логического элемента И, другой вход которого подсоединен к выходу логического элемента ИЛИ, причем С-вход D-триггера соединен с инвертирующим входом третьего одновибратора , а выход D-триггера  вл етс  BbixoflOfi, указывающим вхождение текущей разности частот в заданную

лэону.

На фиг. 1 приведена обща  функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие принцип определени  текущей разности частот и сравнение ее с заданным значени-

ем f до.

; Устройство содержит формирователи 1 и 2 пр моугольных импульсов по перекоду синусоиды U и UQ синхронизируемых напр жений через ноль, генератор 3 импульсов, соединенный со счетными входами (--Т) , счетчика 4 обратного счета и (+Т) счетчика :5. При этом выходы Qg...Qf, счетчи:Ка обратного счета соединены с вхо .дами DQ,,.D регистра, вькоды разр дов которого подключены к входам ;параллельной записи счетчика 5. Счет :чик А снабжен также входом начальiной установки (НУ|, по которому осуществл етс  установка счетчика в заданное состо ние, счетчик 5 входом синхронизации записи С, регистр 6 - входом йачальной установки (НУ) и синхронизации записи С. Входы одновибратора 7 и интегратора - 8 объединены и подсоединены к выходу формировател  2. Выходной сйГ нал при отсутствии Uc, т.е. импульсов на выходе формировател . 2, .удерживает регистр 6 в исходном состо нии (нулевом), соответствующем автономному режиму работы устройства, а при наличии Ug формирует противопо ложный сигнал, определ ющий режим включени  на параллельную работу и разрешающий введение в регистр состо ний по его D-входам.

К одному из выходов формировател  1 подключен вход одновибратора 9.. При включении к инвертирзпощему выходу формировател  одновибратор выполн етс  формирующим импульс по заднему фронту, к инвертирующему входу по переднему фронту импульса с формировател  1.

415094

RS-триггер 10 подключен своими входами к- логическим элементам И 11 и 12, подключенньм также к генератору 13 импульсов, выход элемента И 11 5 подключен через один выходной счетчик 14 к соответствующему расширителю 15, а выход элемента И 12 через другой сче,тчик 16 к импульсному расширителю 17. С выходов импульсных О расширителей 15 и 17 сигналы поступают на соответствующий выход устройства и далее на исполнительное устройство , например серводвигатель, осуществл ющее подгонкучастоты в 15 соответствующую зону.

Выходы логических элементов И 11 и 12 объедин ютс  элементом ИЛИ 18, выход которого через элемент И 19

подключаетс  к счетному входу счетчика 20 импульсов, снабженному входом начальной установки (нулевой). Выходы счетчика подключены к входам элемента И 21, выход которого соединен с D-входом синхронного D-триг25 гера 22, С-вход которого подключен к выходу одновибратора 9 и входу одновибратора 23.

В случае исполнени  одновибраторов 9 и 23 по идентичным схемам вход 30 одновибратора 23должен быть инвертирующим . Это позвол ет форьшровать импульс одновибратором 23 по окончании импульса с одновибратора 9, благодар  чему происходит надежна  пере-. C дача информации из счетчика 20 в триг- гер.22,.т.е. сначала записываетс  информаци  в триггер 22, а затем осуществл етс  начальна  установка счетчика 20. Выход триггера 22 40 указывает зону, в которой-находитс  . jтекуща  разность частот flf. В случае .(jon на .выходе ufij уровень логичес- ; кой единицы, а при uf flfyoKi - уровень логического нул .

., Устройство работает следующим образом .

В режиме уравнивани  частот, т.е. при наличии на выходе формировател  2 импульсов, интегратор 8 формиру ,р ет уровень логического сигнала (еди . ницы, например) , при котором paiSoTa регистра определ етс  только его остальными входами.

По переднему фронту импульса Q е формировател  2 одновибратор 7 формирует короткий импульс, который перезаписывает в регистр 6 код, наход щийс  в этот момент времени в счетчике 4 обратного счета, одновременно после перезаписи устанавлива  его в исходное состо ние по его входу НУ и удержива  его в этом состо нии одну половину периода. Во второй половине периода сигнал по входу НУ счетчика 4 измен етс  на противоположный, разреша  ему счет. За исходное состо ние счетчика 4 рринимаетс  состо ние, соответствующее номинальному значению частоты. Импульс с одновибратора 7 перезаписывает коды из счетчика 4 в регистр 6, в результате чего в реги стре 6 посто нно хранитс  код, соответствующий текущему значению отклонени  частоты f источника с напр лсением Uc от эталонного значени  fg. Этот код далее используетс  Б качестве текущего исходного состо ни  сЧй-.тчика 5. При этом его состо ние, фиксирующеес  на выходе Р, соответствует частоте генератора 3 н выбираетс  таким, чтобы при нулевом отклонении fc от fg счетчик 5 от исходного состо ни  до фиксиру емого на его Р-выходе отсчитал количество тактовых импульсов, соответствующее номинальному значению частоты генератора В исходное состо ние счетчик 5 устанавливаетс  импульсом с одновибратора 9 по началу каждого периода fг- Одновременно этот же импульс производит установку в нулевое состо ние RSтриггера 10. В промелсутке между двум  импульсами с одновибратора 9 счетчик 5 от считывает количество эталонных импульсов , приход щих на его счетный вход +Т с эталонного генератора 3/, начина  с номинального состо ни , перезаписываемого в счетчик 5 с регистра 6 сигналом по входу С с одно вибратора 9. При достижении счетчиком 5 задан ного состо ни  на его Р-выходе формируетс  сигнал, устанавливающий RS-триггер 10 в состо ние логической 1.. Элементы И 11 и 12 сравнивают ин тервал Т, отсчитанный счетчиком 5 с полупериодом генерируемого напр жени . В случае если , где 1 -1/f-j, элемент И 11 пропускает счет ные импульсы до установки триггера 10 в состо ние 1 и счетчик 14 накапливает импульсы. Если , 96 то элемент И 12 пропускает счетные импульсы и счетчик 16 накапливает их. В момент достижени  заданного количества импульсов счетчики 14 и 16 формируют импульсы, которые расшир ютс  в расширител х 15 и 17 импулы сов и поступают на исполнительное устройство, осуществл ющее подгонку частоты в требуемую сторону. В результате устройство осуществл ет подгонку частоты в зависимости от величины f(-f;5-( 9)fc-f г т.е. в зависимости от разности частот синхронизируемых напр жений, и формирует исполнительные управл ющие импульсы посто нной длительности и с частотой, пропорциональной разности частот . Это достигаетс  измерением отклонени  fс и г от одной и той же эталонной величины fg благодар  измерению и введению этой разности в качестве величины, корректирующей исходное состо ние так, что подгонка частоты осуществл етс  не до величины fg, а до величины +( Дл  посто нного ко.нтрол  за вхождением текущей разности частот uf в заданную зону f qo« используетс  счетчик 20, который раз за период отсчитьшает количество счетных импульсов , соответствующих разности uf.(ff4-f 2.) . Эти импульсы формируютс  каждый период вблизи его середины на одном из выходов элементов И 11 или 2 в соответствии со знаком разности л и поступают через элемент ИЛИ 18 и элемент И 19 на счетный вход счетчика 20 (фиг. 2). По началу каждого периода по импульсу с одновибратора 9 D-триггер 22 записывает информацию, поступающую на его D-вход, а по окончании импульса с одновибратора 9 одновибратор 23 формирует короткий импульс, осуществл ющий начальную установку счетчика 20 (нулевую). По достижении счетчиком 20 заданного числа. соответствующего величине fgon, на выходе элемента И 21 становитс  уровень логической единицы, который поступает на инвертирующий вход элемента И 19, запреща  тем самым дальнейшее поступление счетных импульсов на счетчик 20. В единичное состо ние выход элемента И 21 будет переходить только в случае, ес;;и Af /ifqor. С момента перехода единичное состо ние будет сохран тьс  до конца периода и по началу каждого нового периода перезаписыватьс  в D-триггер и храimjbCK в нем до начала нового периода , по которому будет вводитьс  новое состо ние, соответствующее текуще соотношению uf . В случае uf ufgon в течение-пери да на счетчик 20 будет поступать меньшее количество импульсов .и он не будет, достигать состо ни , соответствующего В результате в течение всего пе рирда на выходе элемента И 21 буде сохран тьс  неизменным состо ние логического нул . Соответственно в триггер 22 будет записыватьс  ло гический ноль, Таким образом, при соотношении Af AfqoH на выходе (пр мом) D-триггера 22 сохран етс  сигнал логичес кой единицы, а при Дftaf on выход триггера 22 переходит в нулевое состо ние, В режиме автономной работы, т.е в случае отсутстви  напр жени  Uj, 09 импульсы на выходе формировател  2 отсутствуют и интегратор 8 формирует логический уровень, удерживаю щий регистр 6 в исходном состо нии (нулевом), что соответствует подгон-ке частоты к эталонному значению. Состо ние выхода триггера 22 будет в этом случае индетифицировать области отклонени  генерируемой частоты от эталонного значени , т.е. области dfgoi I fi-f- Таким образом, предлагаемое устройство обладает расшире,н.ными функциональными возможност ми, обеспечива  кроме регулировани  частоты в автономном режиме работы и в режиме параллельной работы также контроль вхождени  разности частот в заданную зону, что позвол ет исключить необходимость применени  спе1щального блока дл  контрол  вхождени  разности частот в допустимую зону .при синхронизации генераторов переменного тока. Пpeдлaгae roe устройство позвол ет реализацию на готовых функциональных элементах интегральных микрохем .

а Af 6fdon

и.

а

тг1г

б 5

S 6f 4 fdon

- i

i 0U1.2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ЧАСТОТЫ ОДНОГО ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ К ЧАСТОТЕ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. № 991551, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено логическим элементом ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно .к выходам первого и второго логичес ких элементов И, третьим одновибратором, инвертирующий вход которого подключен к R-входу RS-триггера, третьими и четвертым логическими элементами И, синхронным D-триггером и пятым счетчиком импульсов, счетный вход которого подключен к выходу третьего логического элемента И, вход начальной установки - к выходу третьего одновибратора, а выходы ,разрядов подключены к соответствующим входам четвертого логического элемента И, выход которого подключен ;к D-входу синхронного D-триггера и к выполненному инвертирующим одному из входов третьего логического элемента И, другой вход которого подсоединен к выходу логического элемента ИЛИ, причем С-вход D-триггера соединён с инвертирующим входом третьего одновибратора, а выход D-триггера является выходом, указывающим вхождение текущей разности частот в заданную зону.

   . 1 114