SU424106A1 - Устройство для сравнения переменныхсигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Известны устройства дл  сравнени  переменных сигналов, содержащие зар дные усилители и запоминающие  чейки, охваченные обратной св зью, зар дный ключ и нуль-орган .

Предложенное устройство отличаетс  от известных тем, что, с целью повыщени  быстродействи  и расщирени  функциональных возможностей , оно содержит блок выдержки времени , дифференцирующую цепь,  чейку запрета и селектор импульсов по длительности, причем вход блока выдержки времени подключен к выходу одного из зар дных усилителей , а выход - к управл ющему входу  чейки запрета и через дифференцирующую цепь - ко входу разр дного ключа; вход  чейки запрета соединен с выходом нуль-органа , а выход - со входом селектора импульсов по длительности.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства.

Устройство состоит из зар дных усилителей 1 и запоминающих  чеек 2, охваченных отрицательной обратной св зью, зар дного ключа 3 и нуль-( 4, подключенных к выходам запоминающих  чеек 2. К выходу одного из зар дных усилителей 1 подключен блок 5 выдержки времени, выход которого св зан с

управл ющим входом  чейки запрета 6 и через дифференцирующую цепь 7 - со входом ключа 3. Вход  чейки запрета 6 подключен к выходу нуль-органа 4, а ее выход - ко входу селектора импульсов 8 по длительности.

На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы напр жений в наиболее характерных точках устройства сравнени ; на фиг. 4 - характеристика устройства сравнени  в комплексной плоскости.

Здесь: бвх, -входное напр жение, превышение которого над другим определ етс  устройством; увх, -входное напр жение, с коТОрЫМ сравниваетс  бвх, ; .U , аХ2.Н

величины напр жений, запомненные запоминающими  чейками, пропорциональные амплитудным значени м напр жений 17в.-, и вх,; Ф - сдвиг фаз напр жени ми

BXi и UBX,, выхзу - напр жение на выходе зар дного усилител ; t/u. в - напр жение на выходе блока выдержки времени; .в - врем  выдержки блока выдержки времени; t/,,.o - напр жение на выходе нуль-органа; Uy - напр жение на выходе  чейки запрета; и - длительность импульса на выходе  че1п и запрета; f/вых - выходное напр л ение устройства сравнени ; с - уставка селектора импульсов по длительности; W - вектор отнощени 

входных напр н ений. Устройство сравнени  работает следующим образом. При поступлении на входы зар дпых усилителей 1 синусоидальных напр жений УВХ, и t/BXj напр жение на выходе зар дных усилителей представл ет собой синусоидальные импульсы длительностью в 90 эл. град (t/выхзу на фиг. 2 и 3). Така  форма достигаетс  благодар  большому коэффициенту усилени  зар дных усилителей 1, вли нию нелинейности диодно-емкостных запоминающих  чеек 2 и глубокой отрицательной обратной св зи. В исходном состо нии па выходе блока 5 выдержки времени имеетс  потенциальный сигнал (фиг. 2 и 3), который запрещает прохождение напр жени  с выхода нуль-органа 4 через  чейку запрета 6 на вход селектора импульсов 8 по длительпости. Запуск блока 5 выдержки времени производитс  задним фронтом напр жени  с выхода соответствующего зар дного усилител  1. Напр жение на выходах запоминающих  чеек после достижени  соответствующим входным сигналом амплитудного значени  остаетс  посто нным ((/Bici i и /BX2AiHa фиг. 2 и 3).В процессе нарастани  напр жений U,,, и Lax, выходные напр жени  запоминающих  чеек 2 но форме повтор ют напр жени  t/вх, и t/Bx, (фиг. 2 и 3). На выходе нуль-органа имеетс  напр жение, отличное от нул  только тогда, когда мгновенное значение напр жени  1-го канала превышает напр жение 2-го канала (фиг. 2 и 3). Но истечении выдержки времени па выходе блока выдержки времени вновь по вл етс  напр жение, передний фронт которого через дифференцирующую цепь 7 включает ключ 3. Ключ разр жает конденсаторы диодпо-емкостных запоминающих  чеек 2, сбрасыва  запомненные показани  (фиг. 2 и 3). На вход селектора импульсов 8 по длительности напр жение с выхода нуль-органа может проходить только в течение выдержки времени блока выдержки времени. Если t/Bxi ТО врем  наличи  сигнала на выходе нуль-органа 4 превышает врем  выдержки в.в, и через  чейку запрета 6 проходит импульс, длительность которого превышает уставку селектора импульсов 8: В этом случае на выходе устройства сравнени  имеетс  импульсный выходной сигнал (фиг. 2). Если f/Bxi ивх2м и угол сдвига фаз ф между нимимал, то длительность импульса на выходе  чейки запрета 6 мала и на выходе селектора импульсов 8 напр жение равно нулю (фиг. 3). Длительность импульса /и в общем случае зависит от сдвига фаз ф между сравниваемыми напр жени ми и отношени  их амплитудных значений. Ноэтому характеристика устройства сравнени  в комплексной плоскости имеет вид, отличный от окружности (фиг. 4). Устройство срабатывает при равенстве входных напр жений, если угол сдвига фаз между ними ф w/c, а также при ф(.в. В диапазоне со/с Ф .в срабатывание устройства происходит при величине комплексного переменного W, равного отношению сравниваемых величин, меньше 1. Причем, .,« если шГв.в (оГс , то имеетс  некоторый диапазон изменени  ф, в котором устройство срабатывает при модуле комплексного переменного . После очередного измерени  соотношени  входных сигналов происходит разр дка конденсаторов запомипающих диодно-емкостпых  чеек 2 и затем процесс запоминани  амплитудпых значений сигналов и измерени  повтор етс . Таким образом, предлагаемое устройство сравнени  переменных сигналов обеспечивает сравнение векторпых значений входных сигналов с учетом сдвига фаз между ними. Причем характеристика срабатывани  может регулироватьс  соответствующим выбором длительности выдержки времени блока выдержки времени и установки селектора импульсов по длительпости. Врем  срабатывани  устройства сравнени  не превышает одного периода входпых сигналов. Предмет изобретени  Устройство дл  сравнени  переменных сигналов , содержащее зар дные усилители и запоминающие  чейки, охваченные обратной св зью, зар дный ключ и нуль-орган, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  функциональных возможностей, оно содержит блок выдержки времени, дифференцирующую цепь,  чейку запрета и селектор импульсов по длительпости , причем вход блока выдержки времени подключен к выходу одного из зар дных усилителей, а выход - к управл ющему входу  чейки запрета и через дифференцирующую цепь - ко входу разр дного ключа; вход  чейки запрета соединен с выходом нуль-органа, а выход - со входом селектора импульсов по длительпости.

USk

.„ f

Зона сра6аты8ами