SU760288A1 - Устройство для сравнения фаз двух электрических величин - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в датчиках и реле направления мощности, а также в реле сопротивления.

Известны устройства для сравнения , фаз двух электрических величин, реагирующие на последовательность чередования знаков сравниваемых величин и содержащие два и более фазочувствительных блока Щи [2] .

Недостаток этих устройств заключается в том, что входящие в них фазочувствительные блоки формируют ненормированные , т.е. зависящие от разности фаз, выходные сигналы. 15

Известно также устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее два фазочувствительных блока, которые в рабочей зоне углов 0 180° срабатывают в разные полупе- 20,

риоды, источник постоянного напряжения и электромагнитное реле, причем выходные зажимы фазочувствительных блоков соединены между собой параллельно, а с источником постоянного напряжения и обмоткой реле - последовательно [3].

Недостатком данного устройства является возможность ложного его сраба10

25

тывания при наличии апериодических

30

составляющих в сравниваемых величинах. Апериодическая составляющая смещает моменты перехода величины через нулевые значения, при этом для одного из фазочувствительных блоков в нерабочей зоне углов 180°«^360° могут сложиться условия, приводящие к срабатыванию.

Цель изобретения - устранение ложных срабатываний при наличии апериодических составляющих в сравниваемых величинах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее электромагнитное реле, источник постоянного напряжения и два однополупериодных фазочувствительных блока, выходные зажимы которых включены между собой параллельно, а с источником постоянного напряжения и обмоткой электромагнитного реле - последовательно, дополнительно введены два резистора, диод и тиристор, причем, между одним выводом обмотки реле и положительным полюсом источника питания включен один резистор, зашунтированный последовательно соединенными размыкающим контактом реле и тиристором, катод которого подключен к общей точке резистора и обмотки электромагнит760288

ного реле, а общая точка другого вывода обмотки электромагнитного реле и выходов фазочувствительных блоков подключена к управляющему электроду тиристора через последовательно включенные другой резистор и диод, катод ,· которого подключен к управляющему ⁵

электроду тиристора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства сравнения фаз; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу (фиг. 2 а и б -диаграммы состояний первого и второго однополупериодных фазочувствительных блоков соответственно, фиг, 2В-работа устройства . на границе зоны, фиг. 2г -работа уст- ¹⁵ ройства в рабочей зоне).

Устройство содержит два однополупериодных блока 1 и 2, выходы которых соединены между собой, источник 3 питания, электромагнитное реле 4, 20

тиристор 5, размыкающий контакт 6 электромагнитного реле 4, резистор 7, выходы однополупериодных фазочувствительных блоков 1 и 2 и управляющий электрод тиристора 5 соединены через . 25 последовательно включенные резисторы 8 и диод 9.

Фазочувствительные, блоки 1 и 2 эквивалентны ключам, постоянно разомкнутым в нерабочей зоне углов эд

180<ф4360° и периодически замыкающимся и размыкающимся в рабочей зоне 0«Р-<180^о, где - разность фаз сравниваемых величин.

Рассмотрим вначале работу устрой- зд ства на границе рабочей зоны, где срабатывает только один из фазочувствительных блоков, а именно тот, который обладает более высокой чувствительностью, например блок 1 (фиг. 2а). При срабатывании блока 1 (замыкание ключа) обмотка электромагнитного реле 4 на время, примерно равное полу-, периоду, оказывается подключенной через резистор 7 к источнику 3 питания.

При этом в обмотке.электромагнитного 45 реле 4 появляется ток, который плавно возрастает с постоянной времени заряда. Резистор 7 выбран с таким расчетом, чтобы при работе только одного

. иэ фаэочувствительных блоков (на гра- 5θ нице зоны) среднее значение тока за полупериод в реле 4 было меньше тока срабатывания 1_Ср,Хотя и больше тока возврата 1 _ь реле 4. Поэтому на границе зоны реле 4 не срабатывает. зд

По истечений полупериода фазочувствительный блок 1 выключается (размыкание ключа),отключая электромагнитное реле 4 и резистор 7 от источника 3 питания. При этом индуктивность электромагнитного .реле 4 разряжается 60 на дополнительный резистор 8 по следующей цепи: верхний (по схеме) зажим обмотки электромагнитного реле 4, резистор 8, диод 9, управляющий электрод-катод тиристора 5 и нижний (по· 65

схеме) зажим обмотки реле 4. Ток в ι реле 4 при этом убывает с постоянной времени разряда 'Т'р . Эта постоянная времени выбрана с таким расчетом, что на границе зоны, когда работает только один из блоков) величина тока через управляющий электрод тиристора 5 по истечении полупериода становится пренебрежимо малой и во всяком случае Меньше тока включения тиристора

5. Тиристор 5 сохраняет свое выключенное состояние, и в следующий полупериод реле 4 к источнику 3 питания подключается снова через резистор 7.

В рабочей зоне углов работают оба однополупериодных блока 1 и 2 (фиг.2г) Они попеременно подключают электромагнитное реле 4 к источнику 3 питания. При этом напряжение на выходе блоков 1 и 2 И_выхимеет форму, изображенную на фиг. 2г. Вследствие конечной чувствительности фазочувствитель.ных блоков 1 и 2 напряжение выхода и_8ы4имеет бестоковые паузы, которые используются в работе устройства. За первый полупериод, который может быть сформирован любым из фазочувствительных блоков 1 и 2,индуктивность реле 4 заряжается через резистор 7. После выключения этого блока наступает пауза, во время которой индуктивность реле 4 разряжается через резистор 8, диод 9 и управляющий электрод-катод тиристора 5. Тиристор 5 подготавливается к включению и, если после этой кратковременной паузы срабатывает следующий блок, тиристор 5 включается и шунтирует резистор 7. Обмотка электромагнитного реле 4 включается на полное напряжение источника 3 питания, в несколько раз превышающее напряжение срабатывания реле 4.Ток в реле 4 быстро возрастает (фиг. 2г) и реле 4 формированно срабатывает (1_ср - момент срабатывания реле 4).

В момент срабатывания реле 4 его размыкающий контакт 6 размыкается, разрывая анодную цепь тиристора 5 и вводя резистор 7 в цепь питания реле 4. Дальнейшее удержание реле 4 происходит за счет тока через резистор 7. Устройство возвращается в исходное состояние только при отключении обоих фазочувствительных блоков 1 и 2, что создает гистерезис по углу срабатывания и предотвращает вибрацию устройства на границе зоны. _{о о}

В нерабочей зоне углов 180·<φ<360 оба фазочувствительных блока не работают и электромагнитное реле 4 отключено от источника 3 питания.

Если в нерабочей зоне углов на выходе одного или обоих фаэочувствительных блоков появляются апериодические слагающие; то, в зависимости от величин и знаков последних, один из блоков может сформировать ложный выходной сигнал. Однако срабатывания выходного органа при этом не происходит,

760288

так как последующий выходной сигнал второго блока отсутствует, а к моМенту повторного появления сигнала на выходе первого блока энергия, запасенная в обмотке исполнительного электромагнитного органа, оказывается израс- 5 Ходованной.

Таким образом, введение в устройство дополнительных элементов, разрешающих срабатывание электромагнитного реле только при поочередной работе обоих фазочувствительных блоков, позволяет устранить ложное срабатывание устройства при наличии апериодических составляющих в сравниваемых величинах.

15

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее электромагнитное реле, источник пос- 20 тоянного напряжения и два однополупериодных фазочувствительных блока, выходные зажимы которых включены между собой параллельно, а с источником постоянного напряжения и обмоткой 25

   электромагнитного реле - последовательно, отлич ающееся тем,

   что, с целью устранения ложных срабатываний при наличии апериодических составляющих в сравниваемых величинах, дополнительно введены два резистора, диод и тиристор, причем между одним выводом обмотки реле и положительным полюсом источника питания включей один резистор, зашунтировамный последовательно соединенными размыкающим контактом реле и тиристором, катод которого подключен к общей точке резистора и обмотки электромагнитного реле, а общая точка другого вывода обмотки электромагнитного реле и выходов фазочувствительных блоков подключена к управляющему электроду тиристора через последовательно включенные другой резистор и диод, катод которого подключен к управляющему электроду тиристора.