Блок сравнения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в схемах релейной защиты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет одновременного сравнения трех напряжений. Блок сравнения содержит три формирователя модуля первой ступени, разнополярные выходы которых соединены попарно и подключены к соответствующим входам трех формирователей модуля второй ступени, выходы которых подключены к входам трехвходового сумматора вычитателя. Изобретение позволяет выделять максимальную разность двух из трех входных напряжений U<SB POS="POST">A</SB>, U<SB POS="POST">B</SB>, U<SB POS="POST">C</SB>, в соответствии с выражением @ U<SB POS="POST">A</SB> - U<SB POS="POST">B</SB> @ + @ U<SB POS="POST">A</SB> - U<SB POS="POST">C</SB> @ + @ U<SB POS="POST">B</SB> - U<SB POS="POST">C</SB> @ = 2 U<SB POS="POST">макс</SB>. 2 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1550430 (g1)g G 01 R 19/10, Н 02 Н 3/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ XOMNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .". "1

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4360473/24-21 (22) 08.01 .88 (46) 15.03.90. Бюл. У 10 (75) А.Ф. Березовский (53) 621.317.322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 754555, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

11 1464241,кл Н 02 Н 3/40, 1985. ! (54) БЛОК СРАВНЕНИЯ (57) Изобретение относится к элект-, ронэмерительной технике и может быть использовано в схемах релейной защиты. Цель изобретения — расширение

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для сигнализации и релейной защиты в трехфаэных цепях переменного тока, Цель изобретения — расширение области применения за счет контроля максимальной разности двух электрических величин иэ трех.

На фнг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства;

qa фиг. 2 — принципиальная схема одного иэ трех блоков формирования модуля первой ступени.

Блок сравнения содержит три формирователя 1-3 модуля второй ступени сравнения, каждый из которых включает операционный усилитель 4, резистор 5, диод 6, резистор 7, диод 8, режимный переключатель 9, сглаживающий конденсатор 10. В состав устройства входят также операционный уси2 функциональных возможностей устройства эа счет одновременного сравнения трех напряжений. Блок сравнения содержит три формирователя модуля первой ступени, разнополярные выходы которых соединены попарно и подключены к соответствующим входам трех формирователей модуля второй ступени, выходы которых подключены к входам трехвходового сумматора вычитателя.

Изобретение позволяет выделять максимальную разность двух иэ трех входных напряжений U, д, U©, в соответствии с выРажением !U -U }+111А-Uс1+

+(U8 11с 20макс.2 литель 11 с резистором 12 в цепи об- Св ратной связи, балансные резисторы 13 и 14, согласующие резисторы 15-20, три формирователя модуля первой сту- М пени 21-23, каждый из которых состоит (д (фиг. 2) иэ промежуточного трансформатора 24, оаластного резистора 25, «ива операционного усилителя 26, входного резистора 27, резисторов 28 и 29, диодов 30 и 31, резисторов 32-35, вы-. ходная клемма 36 устройства.

Входы формирователей 21-23 модулей первой ступени являются входами устройства, разнополярные выходы этих формирователей соединены попарно и подключены к соответствующим входам формирователя 1-3 модулей второй 3ь ступени. Каждый формирователь модуля построен на базе операционного усилителя, цепь отрицательной обратной связи которого выполнена s виде двух параллельных цепочек из резистора

1550430 и диода, причем диоды включены встречно. Выходной сигнал с каждого иэ формирователей 1-3 модуля, подается на вход трехвходового сумматора-вычитателя, построенного на базе опера5 ционного усилителя 11 с резистором

12 в цепи обратной связи, к прямому входу которого подключены резисторы

15 )7 и 19 и бансный резистор )4, 10 а к инверсному входу которого подключены резисторы 16, 18 и 20 и баланс ный резистор 13. Выход операционного ,,усилителя 11 является выходом устрой1, ства. 15

Устройство работает следующим образом.

На входы формирователей 21-23 мо дулейй первой ступени сравнения посту пают переменные напряжения I, I)„ пропорциональные току или напря( жению в трехфаэной цепи питания. На выходах - Плюс" и "Минус" (фиг. 2) формируются напряжения, соответствующие дв ухполупериодным выпрямленным значениям входного напряжения. Наличие на выходе резисторов 34 и 35 дает возможность соединять раэнополярные выводы формирователей 21-23 модулей, что позволяет получить напряжения, пропорциональные разности входных сигналов, Таким образом, на вход фор- . мирователей 1 3 модулей второй ступени подаются соответственно сигналы (-Iц+I),), (-I),+Iс), () -Е.). ,Формирователи модуля второй ступени построены на основе операционных усилителей 4, в цепь обратной связи которых включены встречно-параллельные диодно-реэистивные цепоч40 ки, состоящие из диодов 6 и 8 и резисторов 5 и 7. При необходимости в цепь обратной связи с помощью переключателя 9 возможно подключить сглаконденсатор 10. На выходных клеммах "Плюс" и "Минус" модулей 1-3 формируются модули разностей входных сигналов ) †)Е,.)+ II lf )) Ic) †)Е „Ц, )) Е ) †)I )) соответственно.

Клеммы "Плюс" и Минус формиро50 вателей модулей второй ступени подключены через согласующие резисторы

15-20 соответственно к прямому и ин- версному входам операционного усилителя ll с резистором 12 в цепи обрат55 ной связи (фиг. 1) . При этом операционный усилитель 11 с резисторами

12, ) 5-20 образуют трехвходовой сумматор, напряжение на выходе которого

UF пропорционально сумме сигналов с выходов формирователей 1-3.

UF (// I pf tIR If+ ff Icl fIg ))+ ))I D )

-lI )f )К, (1) где К вЂ” коэффициент.

Известно, что наибольший модуль разности модулей двух сигналов из трех равен сумме среднего и меньшего модулей разности модулей этих сигналов. Следовательно, при любом соотношении входных сигналов Е, I I справедливо соотношение

2) Е„,„, Е f= f)I gf ) >)f + ) с)-lЕв f) + !Е>)ff- )Iñ)l (2) где Е„„, — максимальное значение из Iö э ЕЬФ Ic 1

I „„— минимальное значение из

Iey Ibp Ic

Используя (2) можно записать

U .=2-V.)Е „„-I „„) . (3)

Таким образом, выходной сигнал

U пропорционален максимальной раэF ности двух сигналов иэ трех, что позволяет определять аварийные режимы в цепях трехфазного питания, характеризующиеся несимметричным изменением параметров цепи в случае короткого замыкания между двумя фазами, закорачиванием одной или двух фаз на землю и др.

Формула и з о б р е т е н и я

Блок сравнения, содержащий операционный усилитель„одиннадцать резисторов, первый формирователь модуля второй ступени, первый и второй формирователи модуля первой ступени, входы которых являются входами устройства, а выход Минус первого и выход "Плюс второго через соответствующие согласующие резисторы подключены к входу первого формирователя модуля второй ступени, выходы

"Плюс" и "Минус" которого подключены через согласующие резисторы соответс тв енно к прямому и инв ерс ному входам операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистор, а к прямому и инверсному входам подключены соответственно первый и второй балансные резисторы, вторые выводы которых подключены к нулевой шине, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены четыре дополнительных согласующих резистора, третий форми" рователь модуля первой ступени, вход

5 1550430 6 н ruporo является входом устройства, ду второго формирователя модуля втовторой и третий формирователи модуля рой ступени, выходы "Плюс" и "Минус" второй ступени, выходы Плюс" и "Ми- второго и третьего формирователей нус" соответственно nepBolo и третье- модуля второй ступени подключены че5

ro формирователей модуля первой сту- реэ дополнительные согласующие реэиспени подключены к входу третьего фор- торы соответственно к прямому и ин— мирователя модуля второй ступени, вы- нерсному входам операционного усили1 ходы Минус" и Плюс соответственно теля, образующего при этом трехвховторой и третьего формирователей мо- 10 цовый сумматор-вычитатель, выход кодуля первой ступени подключены к вхо- торого подключен к выходу устройства.

Сос тавитель С. Рунк ов

Редактор Ю. Середа Техред Л.Олийнык Корректор М.Кучерявая

Заказ 269 Тираж 554 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101