Claims (2)
Изобретение относитс к измеритель ной технике и может быть использовано на электрических станци х дл измерени угла выбега ротора генератора с целью вы влени превьппени генератором предельно допустимого угла выбега ротора, вы влени асинхронного режима генератора и др. Известно устройство дл измерени угла выбега ротора генератора, содержащее датчик угла выбега ротора, который управл етс импульсами с фазой напр жени и ЭДС генератора, сравнивак ций триггер с реле, управл емый импульсами в соответствии с фазой напр жени генератора непосредственно , и импульсами с фазой ЭДС генератора через элемент задержки с регулируемой длительностью D.Известно также устройство дл измерени угла Bbi6eraj снабженное узлами контрол величины и знака скольжени , выбора момента включени , подгонки оборотов, контрол угла положени poтора , измер емого по механическому вектору положени ротора относительно напр жени генератора или сети., выходы которого.подключены к входам узлов контрол величины и знака скольжени и подгонки оборотов, и узлом задани программы, который включен в цепи изменени режима работы упом нутых узлов 2. Наиболее близкое к изобретению по технической сущности и достигаемому результату устройство дл измерени фазового сдвига двух напр жений, напр1{мер дл измерени угла выбега ротора генератора, снабженное датчиком угла, содержащее первый и второй блоки формировани импульсов, подключенные соответственно к датчику угла ротора и к ст торной обмотке генератора , блок управлени , преобразователь и блок делени З. Недостатком этого устройства вл етс низка точность измерени фазового сдвига, так как измер етс фактриееки лишь среднее значение фазового сдвига за определенное число периодов исследуемых напр жений что в свею очередь, значительно зп енъшает быстродействие данного устройства, Цель изобретени - повышение точности устройства. Дл реализации поставленной цели В устройство введен второй регистр Счета импульсЬв, блок делени снабжен управл юцш-j входом, а блок упрг.Е(леин .выполнен в виде двух триггеров, гЕ токодоЕ ой и трехвходовой с:кем разйещени , на счетные входы первого и Ь-.орого триггеров подключены выходы Ссочветственно первого и второго блоком форккровгига импульсов, выход пер всго триггера соединен со входами схе разрешени , а другой выход первого триггера no,aKJU04eH к управл ющему вхо ду блока де.иени , выход второго триггера соединен со входом трехвходовой схесы разрешени , генератор счетных импульсов подключен к входам схем раз решени , схем разрешени подКлючень к входам регистров счета импульсов , выходы которых соединены с блоком делени э а выход последнего подключен к входу цифро-аналогового преоб,азовател . На фиг. изображена электрическа схема устройства; на фиг. 2 - временнй Диаграмма работы устройства. Устройство содержит первый блок 1 сформировани импульсов с фазой напр Ькэнн ротора S, второй блок 2 формиров ки .ч тульсов с фазой напр жени ста , выходы которых подсоединены на счетные входы триггеров 3 и 4 соотве ственно, генератор 5 импульсов, двух входовуто б и трехвходовую 7 ра решени , два регистра 8 и 9 счета им пульсов . блгж 0 делени , цифро-аналоговый преобразователь 11, ключ 12 исходного состо ни , Устройство работает следующим образом . При замк1гутом ктпоче 12 на вход ДЕ-ухвходовой схемы 6 и на вход трехвходовой схемы 7 с пр мого выхода триггера 3 и инверсного выхода триггера 4 поступают сигналы О запрета , ке позвол нщие проходить счет иым ш-шульсам с генератора 5 на регистры 3 н 9 счета. Дл запуска устройстйа размыкают ключ 12. В момент поступленн первого импульса с выхода формировател i импульсов (. при на . раста;аш1 снгнш-га, в момент перехода синусоиды через нуль ) на счетный вход триггера 3, последний опрокидь ваетс в состо ние, разрешающее поступление счетных импульсов с генератора 5 через двухвходовую схему 6 раэрс шени на регистр 8 счета импульсов, предназначенный дл подсчета импульсов, заполн ющих весь период данного напр жени , и на один из входов блока 10 делени . В момент поступлени импульса с выхода второго.формировател 2 шчпульсов (при нарастании сигнала, в момент перехода синусоиды через нуль на счетный вход триггера А последний опрокидываетс в состо ние, разрешающее поступление счетных импульсов с выхода генератора 5 через трехвходовую схему 7 разрешени на регистр 9 счета импульсов, заполн ющих часть периода данного напр жени , соответств тощую фазовому сдвигу между напр жени ми , и на второй из входов блока 0 делени . В момент по влени на выходе формировател 1 следующего импульса триггер 3 опрокидываетс в исходное состо ние, запрещающее поступление импульсов с генератора 3 па оба регистра 8 и 9 импульсов и одновременно - разрешающее (с инверсного выхода этого, триггера) вьшолнение операции делени в блоке 10 делени . На выходе блока 10 получают сигнал, пропорщ-4ональный фaзoвo ry сдвигу между исследуе {ыми напр жени ми, а на выходе цифро-аналогового преобразовател 1 - значение этого угла. При постуш енни на сЧетш.гй вход триггера 3 следующего импульса весь цикл измере ни фазового угла повтор етс снова и т.д. Таким образом, по neprfoдам осуществл етс подсчет числа им ульсоз5 а по четным - операци делени и преобразовами информации в снгнсШ, пропорционешьньпт углу фазового сдвига. Блоки 6 и 7 предназначены дл подключени соответственно выхода генератора 5 ко входу регистра 8 счета v-iMnynbcoB, заполн ющих весь период напр жени , к ко входу регистра 9 счета импульсов, заполн ющих часть этого периода, равного значению фазового сдвига между исследуемыми напр жени ми . Принцип работы блоков 6 и 7 ничем не отличаетс от принципа работы двухвходовых или многоЕходовых логических схем И, Так блок 6 вьвдает на выходе сигнал 1 разрешени только в том случае, на обоих его входах будут сигна:та 1, а блок 7 - если .на всех трех его входах будут сигнаша Ч. Два регистра 8 и 9 счета импульсо нужны в устройстве дл подсчета за один период одного из напр жений чис ла импульсов, заполн ющих часть пери ода, соответствующую фазовому сдвигу и полный период считающегос опорным напр жени соответственно. В результате делени числа импульсов в регистре 8 на число импуль сов в регистре 9 получают текущее (з данный период) значение скважности, пропорциональное текущему значению фазового сдвига и практически не завис щее ни от частоты f,.g reHepaTopa счэтных импульсов 5 ни от частоты f{. исследуемых напр жений, при условии ffej,,. Позтому устройство позвол ет измер ть с более высокой точное|гью фазовый сдвиг по сравнению с из вестньм устройством. Работа устройства прослеживаетс п временной диаграмме (фиг. 2), на которой изображены импульсы, получаемые на различных участках схемы устройства . Цифрами обозначены номера блоков сигналы с выходов которых представлены на временной диаграмме. Такнм образом, даже при небольшом изменении частоты генератора, так же как и частоты исследуемых напр жений измерение фазового сдвига с помощью одного регистра счета импульсов происходит с погрешност ми. Налргчие же двух регистров счета вместо одного и блока делени позвол ет повысить точность измерени фазового угла без необходимости повышени температурной и др. стабильности частоты генератора счетных импульсов. Кроме того отпадает необходимость точного знада частоты иссл(вдуемого сигнала, нербходимо только обеспечить условие ,fc. При этом блок 10 делени вырабатывает сигнал, пропорциональный сдвигу фаз, независимо ни от измене ни частоты генератора 5 счетных импульсов , ни от частоты исследуемых напр жений, Таким образом, предложенное устройство оттткчаетс от известного наличием двух триггеров, двухвходовой и трехвходовой схем разрешени , дополнительного регистра счета импульсов и блока делени , а также новой взаимосв зью вьнпеперечисленных и уже известных блоков, что позвол ет повысить точность измерени . Формула изобретени Устройство дл измерени фазовогр сдвига двух напр жений, например дл измерени угла выбега ротора генератора j снабженного датчиком угла, содержащее Первый и второй блоки формирова н импульсов, подключенные соотЕетственно к датчику угла ротора и к статорной обмотке генератора, блок управлени , генератор счетных импульсов, первый регистр счета импУльсов , цифро-аналоговый преобразователь и блок делени , отличающеес тем, что, с целью повышени точности, введен второй регистр счета импульсов, блок делени снабжен управл ющим входом, а блок управлени вьшолнен в виде двух триггеров, двухвходовой и трехвходовой схем разрешени , на счетньге входы первого и второго триггеров подключены выходы соответственно первого и второго блоков формировани импульсов выход jjjepBoro триггера соединен со входами схем разревзени , а другой выход перBOio триггера подключен к управл ющему входу блока делени , выход второго триггера соединен со входом трехвходовой cxef-ajразрешений, генератор счетных импульсов подключен к входам cxej разрешени выходы схем разрешени подключеиь к входам регистров счета импульсов, выходы которых соединеньг с блоком деление, выход последнего подключен к входу цифро-ана .ттогового преобразовател . ИС1Х5ЧНИКИ информации, рик тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 395788, кл. GO R 25/00, 1971. The invention relates to a measuring technique and can be used at electric stations for measuring the angle of restoring of the rotor of the generator in order to detect if the generator exceeds the maximum permissible angle of coasting of the rotor, detecting the asynchronous mode of the generator, etc. It is known a device for measuring the angle of coasting of the rotor of the generator, containing a rotor stick out angle sensor, which is controlled by pulses with a voltage phase and a generator emf, comparing a trigger with a relay, controlled by pulses according to a voltage phase nerator directly, and pulses with a generator emf phase through a delay element with adjustable duration D. A device is also known for measuring the angle Bbi6eraj equipped with control units for the size and sign of the slip, choosing the moment of switching on, adjusting the speed, controlling the position angle of the rotor measured by the mechanical position vector the rotor relative to the voltage of the generator or network., the outputs of which are connected to the inputs of the control units for the magnitude and sign of the slip and fit of revolutions, and the program setting node, which includes A device for measuring the phase shift of two voltages closest to the invention in technical essence and the achieved result, for measuring the phase shift of the generator rotor, equipped with an angle sensor, containing the first and second forming units pulses connected respectively to the rotor angle sensor and to the generator winding, control unit, converter and dividing unit Z. A disadvantage of this device is low phase measurement accuracy This is because the factories measure only the average value of the phase shift for a certain number of periods of the voltages under study, which in turn significantly improves the speed of this device. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. In order to achieve this goal, the second register of the PulseB account is entered into the device, the separation unit is equipped with a control J input, and the control unit E (Lein is executed in the form of two triggers, with a current and three inputs with: Lead, to the counting inputs of the first and B-triggered triggers are connected to the outputs of the first and second foreclock pulses, the output of the first trigger is connected to the inputs of the resolution circuit, and the other output of the first trigger no, aKJU04eH to the control input of the power unit, the output of the second trigger is connected to the input of the triple input The second resolution circuit, the counting pulse generator is connected to the inputs of the resolution circuits, the resolution circuits of the subkeys to the inputs of the pulse counting registers, the outputs of which are connected to the dividing unit, and the output of the latter connected to the digital-to-analogue input of the transmitter. Fig. 2 shows the time diagram of the operation of the device. The device contains the first pulsing unit 1 with the phase phase Lcann of the rotor S, the second block 2 forming the pulses with the voltage phase of a hundred, the outputs of which are connected The s on the counting inputs of the triggers 3 and 4, respectively, the generator of 5 pulses, two inputs b and three input solutions, two registers 8 and 9 pulses. BLG 0 division, digital-to-analog converter 11, key 12 of the initial state. The device operates as follows. With a closed switch 12, the input of the DE-uvkhodovaya scheme 6 and the input of the three-input circuit 7 from the direct output of trigger 3 and inverse output of trigger 4 receive prohibition signals that do not allow counting shuhls from generator 5 to registers 3 and 9 accounts. To start, the device opens key 12. At the moment the first pulse arrives from the output of the pulse shaper i (. At rasta; ash1 of the cis, at the time of the zero sine wave) to the counting input of trigger 3, the last one tilts into the state allowing the arrival of the counting pulses from the generator 5 through a two-input ramp 6 for the pulse count register 8 for counting the pulses that fill the entire period of a given voltage and for one of the inputs of the division unit 10. At the moment of arrival of the pulse from the output of the second shaper 2 shpuls (when the signal increases, at the moment of the sinusoid passing through zero to the counting input of trigger A, the latter tilts to the state allowing the arrival of counting pulses from the generator 5 output through the three-input resolution 7 to count register 9 pulses that fill a part of the period of a given voltage, corresponding to a thin phase shift between voltages, and to the second of the inputs of dividing unit 0. At the time of the next pulse at the output of the former 1, three The generator 3 is tilted to its original state, prohibiting the arrival of pulses from generator 3 in both registers 8 and 9 of pulses and at the same time allowing (from the inverse output of this trigger) the dividing operation in the division unit 10. At the output of unit 10, a signal is received that is proportional to 4nual phase ry shift between the studied voltages, and the output of the digital-to-analog converter 1 is the value of this angle. When you try to count the next trigger input 3 of the next pulse, the whole cycle of the phase angle measurement is repeated again, and so on . Thus, according to neprfoam, the number of them is counted, and by even numbers, the operation of division and transformation of information into ciscount, proportional to the phase shift angle, is carried out. Blocks 6 and 7 are designed to connect, respectively, the output of the generator 5 to the input of the register 8 of the v-iMnynbcoB account, filling the entire voltage period, to the input of the register 9 of the pulse counting, filling a part of this period equal to the value of the phase shift between the voltages under study . The principle of operation of blocks 6 and 7 does not differ in any way from the principle of operation of two-input or multi-input logic circuits AND, So block 6 outputs the output resolution signal 1 only if both of its inputs have a signal: that 1, and block 7 - if All three of its inputs will be the signal H. Two registers 8 and 9 of the pulse are needed in the device for counting in one period one of the voltages of the number of pulses filling the part of the period corresponding to the phase shift and the full period of the reference voltage, respectively. As a result of dividing the number of pulses in register 8 by the number of pulses in register 9, the current (for a given period) value of the duty cycle, proportional to the current value of the phase shift and practically independent of the frequency f, .g reHepaTopa of counting pulses 5 or the frequency f {. of the stresses under study, ffej ,,. Therefore, the device allows to measure with a higher precise | gyu phase shift compared with the latest device. The operation of the device is traced in a time diagram (Fig. 2), which shows the pulses received at different parts of the device circuit. The numbers indicate the block numbers of the signals from the outputs of which are represented in the time diagram. Thus, even with a small change in the frequency of the generator, as well as the frequency of the voltages under study, the measurement of the phase shift using a single pulse counting register occurs with errors. By contrast, having two counting registers instead of one and a dividing unit allows one to increase the accuracy of measuring the phase angle without the need to increase the temperature and other stability of the frequency of the counting pulse generator. In addition, there is no need for an exact knowledge of the frequency of the investigated signal, it is not necessary to ensure only the condition fc. In this case, the division unit 10 generates a signal proportional to the phase shift, irrespective of the change in either the generator frequency of the 5 counting pulses, or the Thus, the proposed device is repelled by the known presence of two triggers, two-input and three-input resolution circuits, an additional register of pulse counting and a division unit, as well as a new interconnection and already known blocks, which makes it possible to increase the measurement accuracy. Formula of the invention A device for measuring the phase shift of two voltages, for example, for measuring the stick out angle of the rotor of the generator j equipped with an angle sensor, containing the first and second blocks of the formed pulses connected respectively to an angle sensor the rotor and the stator winding of the generator, the control unit, the generator of counting pulses, the first register of impulses, the digital-analog converter and the dividing unit, characterized in that, in order to increase accuracy, the second pulse counting register is entered, the dividing unit is equipped with a control input, and the control unit is executed in the form of two triggers, two-input and three-input resolution circuits, and the jjepjoro trigger is connected to the first and second triggers, respectively. with the inputs of the decomposition circuits, and another output of the perBio trigger is connected to the control input of the division unit, the output of the second trigger is connected to the input of the three-input cxef-aj resolution, the generator is counting pulse inputs connected to outputs of resolution resolution cxej podklyuchei circuits to the inputs of the pulse counting registers whose outputs soedineng with block division, output of the last is connected to the input of digital-ana .ttogovogo transducer. ISIH5CHNIKI information, taken into account during the examination 1.Artist Certificate of the USSR 395788, cl. GO R 25/00, 1971.
2.Авторское св едетельство СССР 4451il, кл. Н 02 К 3/42, 972. 3« Кушнир Р.В. и др, ЭлектрорадиО змерени . Л.j Энергн , 1975, . 3J4-316. 51ШЖШ11Ш1Ш11Ж Ш111иШ1 Ш2. The authorship of the USSR Union 4451il, cl. H 02 K 3/42, 972. 3 “Kushnir R.V. et al, Electroradio measurements. L.j Energne, 1975,. 3J4-316. 51ShZHSh11Sh1Sh11Zh Sh111iSh1 Sh