SU811156A1 - Устройство дл контрол скоростиизМЕНЕНи чАСТОТы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике , в частности, к системам автоматического контрол  и управлени , в которых информаци  о контролируемом параметре представлена в частотной форме.

Известно устройство дл  контрол  скорости изменени  частоты, основанное на измерении и контроле разности двух интервалов времени, каждый из которых состоит из одного или нескольких периодов следовани  входных сигналов 1, содержащее формирователь входных импульсов, блок управлени , состо щий из блока переключений , триггера, распределител  импульсов, шести элементов И и ИЛИ, источник эталонной частоты, счетчик, блок разности периодов , состо щий из блока элементов И и счетчика, элемент И и формирователь команды контрол .

Существенные недостатки этого устройства - значительна  погрещность контрол  скорости изменени  частоты при работе его в щироком диапазоне частоты входных сигналов, и относительно низкое быстродействие , так как результат контрол  формируетс  один раз за два периода входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  устройство 2, содержащее блок разности

периодов, представл ющий собой реверсивный счетчик, дешифратор, блоки отключени  и начальной установки, формирователь входных импульсов с фильтром низких частот, генератор эталонной частоты, блоки выходных реле и индикации, два блока управлени , блоки подготовки повторного запуска, знака скорости и запрета , два элемента И и три элемента ИЛИ.

Существенные недостатки этого устройства - низка  точность контрол  скорости изменени  частоты при работе устройства в широком диапазоне входных сигналов и низкое быстродействие, что обусловлено большим циклом контрол  скорости изменени  частоты.

Целью данного изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности контрол  скорости изменени  частоты при работе устройства в широком диапазоне частот входных сигналов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее формирователь входных сигналов, выход которого соединей со входом блока управлени , блок разности периодов, блок знака скорости, элемент И и источник эталонной частоты, введены счетчик импульсов, блок умножени , блок сравнени  и шифратор, причем первый выход блока управлени  соединен с

первыми входами счетчика импульсов и блока разности периодов, второй выход блока управлени  соединен с первым входом элемента И, третий выход подключен к первому входу блока умножени  и второму входу блока разности периодов, а четвертый выход подключен ко второму входу счетчика импульсов и через блок знака скорости - ко второму входу элемента И, третий вход блока разности периодов соединен с выходом счетчика импульсов и вторым входом блока умножени , четвертый вход блока разности периодов подключен к третьим входам счетчика импульсов и блока умножени  и выходу источника эталонной частоты, первый выход блока разности периодов соединен со вторым входом блока знака скорости, второй выход соединен через блок сравнени  с третьим входом элемента И, а выход шифратора подключен к четвертому входу блока умножени , выход которого соединен со вторым входом блока сравнени .

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  контрол  скорости изменени  частоты.

Устройство содержит формирователь 1 входных сигналов, блок 2 управлени , счетчик 3 импульсов, блок 4 умножени , блок 5 разности периодов, блок 6 знака скорости , блок 7 сравнени , элемент И 8, источник 9 эталонной частоты и шифратор 10.

В данном устройстве контроль скорости изменени  частоты осуществл етс  посредством контрол  изменени  длительности каждого периода следовани  входных сигналов . При этом устройство вырабатывает сигнал, если выполн етс  условие:

7-1-У2

5„ Т

где TI и TZ - длительность соответственно первого и второго из двух соседних периодов;

(5„ - параметр, характеризующий скорость изменени  частоты и определ ющий порог срабатывани  устройства.

При этом в зависимости от значени  п параметр бп может иметь различный физический смысл.

В данном устройстве счетчик 3 предназначен дл  формировани  числа Ni, пропорционального длительности первого из двух соседних периодов, т. е. .

В блоке 4 умножени  формируетс  число А соответствующее максимально допустимому изменению периода Д Гдоп -б„-Г1.

При этом реализуютс  операции умножени  по одному из известных алгоритмов умножени  чисел.

В блоке 5 разности периодов формируетс  разность чисел импульсов эталонной частоты , заполн ющих два соседних периода Ti и Гг.

д/V - yV yV. Г Т,.

Кроме того, при Ni NZ (Ti TZ) на первом выходе блока 5 разности периодов вырабатываетс  сигнал, свидетельствующий о понижении частоты.

Блок 7 предназначен дл  сравнени  числа AN с числом АЛ/доп и выдачи открывающего сигнала на вход элемента И 8 при условии A/V АЛ допУстройство работает следующим образом. В течение периода TI в счетчик 3 и блок 5 поступают сигналы источника 9. К окончанию периода TI в счетчике 3 формируетс  число NI TI.

В момент окончани  периода Т и начала периода TZ формирователь 1 вырабатывает сигнал, который запускает блок 2 управлени . При этом на первом выходе блока 2 по вл етс  запрещающий импульс, который блокирует поступление сигналов источника 9 в счетчик 3 и блок 5. Одновременно с этим по вл етс  импульс управлени  на втором выходе блока 2. После окончани  импульса на втором выходе по вл етс  импульс управлени  на третьем выходе блока 2 и т. д.

Длительность импульсов управлени  и интервал времени между ними определ ютс  временем переключени  функциональных элементов схемы предлагаемого устройства .

Импульс управлени  с третьего выхода блока 2 разрешает прием числа из счетчика 3 и числа б из шифратора 10 в блок 4 и числа NI из счетчика 3 в блок 5. При этом в блоке 4 начинаетс  процесс умножени  числа б на NI, далее полученный результат (б-JVi) умножаетс  на NI и т. д. до получени  результата А Ндоп. б Т .

Импульс управлени  с четвертого выхода блока 2 устанавливает счетчик 3 в исходное состо ние, а блок 5 - во включенное состо ние, при котором с его выхода на второй вход элемента И 8 подаетс  открывающий сигнал.

Одновременно с окончанием импульса управлени  на четвертом выходе блока 2 пропадает закрывающий импульс на его первом выходе и начинаетс  новое заполнение счетчика 3 и блока 5 сигналами источника 9.

К окончанию периода TZ в счетчике 3 будет сформировано число Nz TZ, в блоке 5 - число А NI NI - NZ TI - TZ, в блоке 4 закончитс  вычисление числа и, если AAi ., с выхода блока 7 на третий вход элемента И 8 будет подан открывающий сигнал.

При TZ TI, что соответствует понижению частоты, блок 5 выработает сигнал, который постунит на второй вход блока 6 и переведет его в выключенное состо ние. При этом с выхода блока 6 на второй вход элемента И 8 будет подан закрывающий сигнал.

Если же TZ Гь что соответствует повышению частоты, на первом выходе блока 5 сигнал не по витс , и блок 6 останетс  во включенном состо нии. В момент окончани  периода TZ и начала периода Гз произойдет очередной запуск блока 2. При этом импульс с первого выхода блока 2 запретит подачу сигналов источника 9 в счетчик 3 и блок 5. Импульс управлени  со второго выхода блока 2 поступит па первый вход элемента И 8 и, если при этом на второй и третий входы элемента И 8 будут поданы также открывающие сигналы, на выходе элемента И 8 по витс  сигнал, который будет свидетельствовать о достижении скоростью повышени  частоты предельно допустимого значени  бпС окончанием импульсов управлени  блока 2 начнетс  новый цикл контрол  скорости изменени  частоты.

Данное устройство может быть использовано и дл  коптрол  скорости понижени  частоты. Дл  этого второй вход элемента И 8 должен быть соединен с инверсным выходом блока 6 знака скорости. При необходимости контрол  скорости изменени  частоты по модулю (одновременный контроль скорости повышени  и понижени  частоты) второй вход элемента И 8 должен быть подключен к логической «1.

Таким образом, в данном устройстве реализуетс  быстродействующий и точный контроль скорости изменени  частоты. Оно может найти широкое применение в системах контрол  и аварийной защиты турбореактивных двигателей, паровых турбин, мощных генераторов и гидротурбин.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 591769, кл. G 01R 3/46, 12.04.76.

2.Авторское свидетельство СССР Afo 565258, кл. G 01R 23/00, 04.06.76 (прототип ).