РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2220469 (13) C1

(51) 7 H01H47/18 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002117963/09 
(22) Дата подачи заявки: 2002.07.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.07.08 
(45) Опубликовано: 2003.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АНДРЕЕВ В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с.416. SU 311313, 05.10.1971. SU 123629, 31.01.1959. SU 676656, 31.12.1946. 
(72) Автор(ы): Березов В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Березов Владимир Владимирович 
Адрес для переписки: 129626, Москва, Рижский пр-д, 13, кв.144, Е.Ю. Плужниковой 

(54) РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ 

Изобретение используется в устройствах релейной защиты в качестве реле-регулятора коэффициента трансформации трансформатора. Технический результат заключается в повышении точности. Реле-регулятор напряжения содержит четыре компаратора, четыре RS-триггера, два исполнительных элемента, два формирователя импульсов, четыре элемента ИЛИ, два элемента И, одновибратор. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах релейной защиты в качестве реле-регулятора напряжения, например, путем регулировки коэффициента трансформации трансформатора.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле-регулятора напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее компаратор, выход которого соединен с входами первого и второго расширителей импульсов, выходы каждого из которых подсоединены к соответствующим им последовательно соединенным элементу задержки, триггеру, элементу ЗАПРЕТ и исполнительному элементу, а также блок контроля, входы которого соединены с выходами исполнительных элементов, а выходы соединены с соответствующими входами триггеров, с входом генератора импульсов, выход которого соединен с соответствующими входами триггеров, и с входом компаратора сравнения [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность, поскольку при регулировании напряжения оно не обеспечивает задержку времени срабатывания на допустимый временной интервал, который может быть различен для отклонения напряжения в меньшую и большую сторону.

Техническим результатом изобретения является повышение точности.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее первый компаратор, первый и второй исполнительные элементы, первый RS-триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и второй RS-триггер, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, введены второй, третий и четвертый компараторы, входы которых объединены и являются входом для подключения регулируемого напряжения, первый формирователь короткого импульса, вход которого соединен с выходом "больше" первого компаратора и со вторым прямым входом первого элемента И, а выход соединен с инверсным входом первого элемента И, второй формирователь короткого импульса, вход которого соединен с выходом "меньше" второго компаратора и со вторым прямым входом второго элемента И, а выход соединен с инверсным входом первого элемента И, первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом "меньше" третьего компаратора, а выход соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом "больше" третьего компаратора, второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом "больше" четвертого компаратора, а выход соединен с R-входом второго RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом "меньше" четвертого компаратора, третий и четвертый элементы ИЛИ, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, а выходы соединены соответственно с входами первого второго исполнительных элементов, третий и четвертый RS-триггеры, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, и одновибратор, а при этом выход одновибратора соединен со вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с R-входами третьего и четвертого RS-триггеров, S-входы которых соединены с выходом "меньше" первого компаратора и с выходом "больше" второго компаратора соответственно.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема реле-регулятора напряжения, на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.

Реле-регулятор напряжения (фиг.1) содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 компараторы, входы которых объединены и являются входом регулируемого напряжения, первый 5 и второй 6 исполнительные элементы, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, первый 9 и второй 10 формирователи короткого импульса, первый 11 и второй 12 элементы И, первый 13 и второй 14 RS-триггеры и одновибратор 15, третий 16 и четвертый 17 RS-триггеры, третий 18 и четвертый 19 элементы ИЛИ, при этом вход первого формирователя 9 короткого импульса соединен с выходом "больше" первого компаратора 1 и с прямым входом первого элемента И 11, а выход соединен с инверсным входом первого элемента И 11, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с входом первого исполнительного элемента 5, вход второго формирователя 10 короткого импульса соединен с выходом "меньше" второго компаратора 2 и с прямым входом второго элемента И 12, а выход соединен с инверсным входом второго элемента И 12, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с входом второго исполнительного элемента 6, первый вход первого элемента ИЛИ 7 соединен с выходом "меньше" третьего компаратора 3, а выход соединен с R-входом первого RS-триггера 13, S-вход которого соединен с выходом "больше" третьего компаратора 3, первый вход второго элемент ИЛИ 8 соединен с выходом "больше" четвертого компаратора 4, а выход соединен с R-входом второго RS-триггера 14, S-вход которого соединен с выходом "меньше" четвертого компаратора 4, выход одновибратора 15 соединен со вторыми входами первого 7 и второго 8 элементов ИЛИ, выходы которых соединены, соответственно, с R-входом третьего RS-триггера 16, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 18, и с R-входом четвертого RS-триггера 17, выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ 19.

На фиг 2 представлены

U1, U5 - верхний и нижний уровни срабатывания реле-регулятора напряжения соответственно;

U2, U4 - верхний и нижний уровни возврата реле-регулятора напряжения соответственно;

U3 - уровень уставки реле-регулятора напряжения.

Первый 9 и второй 10 формирователи вырабатывают короткий импульс при перепаде их входного сигнала с уровня логического нуля на уровень логической единицы. Первый 5 и второй 6 исполнительные элементы могут быть выполнены в виде обмоток реле с соответствующими контактами. Остальные блоки устройства являются стандартными блоками электротехники. Цепи их питания на чертеже опущены как несущественные.

Работает реле-регулятор напряжения следующим образом.

В исходном состоянии, когда регулируемое напряжение находится в пределах своих номинальных значений между нижним и верхними уровнями возврата U2, U4 (фиг. 2), подают напряжение питания на одновибратор 15, по импульсу срабатывания которого первый 13, второй 14, третий 16 и четвертый 17 RS-триггеры переходят в нулевое состояние. Поэтому первый 5 и второй 6 исполнительные элементы не находятся в режиме регулировки, например, коэффициента трансформации трансформатора, включенного в цепи регулируемого напряжения. При выходе значения регулируемого напряжения за допустимые пределы (верхний или нижний уровни срабатывания U1, U5 на фиг.2), на выходе соответственно первого 1 или второго 2 компаратора формируется перепад сигнала с уровня логического нуля на уровень логической единицы, по которому первый формирователь 9 или второй формирователь 10 соответственно вырабатывает короткий импульс, который поступает на инверсный вход первого 11 или второго 10 элемента И соответственно. Отметим, что перед этим соответствующий первый 13 или второй 14 RS-триггеры, перейдут в единичное состояние по сигналу перепада напряжения на выходе третьего 3 или четвертого 4 компараторов соответственно, которые срабатывают по соответствующему выходу "больше" и выходу "меньше" в случае выхода напряжения за уровни возврата. Если значение регулируемого напряжения выходит за допустимые пределы на время, меньшее предельного, то сформированный первым 9 или соответственно вторым 10 формирователем импульс (поданный на инверсный вход соответственно первого 11 или второго 12 элементов И), не позволяет сработать соответствующему первому 5 или второму 6 исполнительному элементу в пределах длительности этого импульса, рассчитанного на допустимый временной интервал выхода напряжения за соответствующие уровни срабатывания. Если выход регулируемого напряжения будет по длительности превосходить допустимый временной интервал, то уровень логической единицы с выхода первого 11 или второго 12 элементов И через третий 18 или четвертый элементы ИЛИ соответственно поступит на вход соответствующего ему первого 5 или второго 6 исполнительного элемента, что приведет к его срабатыванию. По сигналу первого исполнительного элемента 5 произойдет, как правило, скачкообразное уменьшение коэффициента трансформации, а по сигналу второго исполнительного элемента 6 произойдет скачкообразное увеличение коэффициента трансформации в цепи регулируемого напряжения, что приведет к возврату величины регулируемого напряжения в зону напряжения уставки между уровнями возврата U2, U4. Третий 16 и четвертый 17 RS-триггеры переходят в единичное состояние при переходе уровней сигналов на выходе "меньше" первого 1 и выходе "больше" второго 2 компараторов соответственно с уровня логического нуля на уровень логической единицы, когда регулируемое напряжение входит в рамки уровней срабатывания. Поэтому пока регулируемое напряжение действительно не войдет в пределы уровней возврата регулирование напряжение продолжается. Если регулируемое напряжение вновь выходит за уровни возврата и срабатывания, то описанные выше процессы повторяются.

Таким образом, предложенное устройство обладает более высокой точностью, поскольку оно обеспечивает задержку времени срабатывания на допустимый временной интервал, который может быть различен для отклонения напряжения в меньшую и большую сторону.

Источники информации

1. Электротехнический справочник, в 4-х томах, т. 2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г. Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998 г., с.390, рис.35.10.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с.416, рис.13.20. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Реле-регулятор напряжения, содержащее первый компаратор, первый и второй исполнительные элементы, первый RS-триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, и второй RS-триггер, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, отличающееся тем, что введены второй, третий и четвертый компараторы, входы которых объединены и являются входом для подключения регулируемого напряжения, первый формирователь короткого импульса по перепаду сигнала, вход которого соединен с выходом “Больше” первого компаратора и со вторым входом первого элемента И, а выход соединен с инверсным входом первого элемента И, второй формирователь короткого импульса по перепаду сигнала, вход которого соединен с выходом “Меньше” второго компаратора и со вторым входом второго элемента И, а выход соединен с инверсным входом второго элемента И, первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом “Меньше” третьего компаратора, а выход соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом “Больше” третьего компаратора, второй элемент ИЛИ, первый вход которого, соединен с выходом “Больше” четвертого компаратора, а выход соединен с R-входом второго RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом “Меньше” четвертого компаратора, третий и четвертый элементы ИЛИ, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, а выходы соединены соответственно с входами первого, второго исполнительных элементов, третий и четвертый RS-триггеры, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, и одновибратор, при этом выход одновибратора соединен со вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с R-входами третьего и четвертого RS-триггеров, S-входы которых соединены с выходом “Меньше” первого компаратора и с выходом “Больше” второго компаратора соответственно.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru