一种工频过电流判断保护装置的制造方法_5

文档序号:10443610阅读:来源:国知局
的8个开关的接法是,每一个开关的一端和计数器的一 个数据输出端连接,开关的另一端与一个反相器输入端及一个电阻的一端相连接,电阻另 一端连接数字地,反相器输出端和一个8输入与非门U74的一个输入端相连接,与非门U74的 输入端有八个,即1脚的A端、2脚的B端、3脚的C端、4脚的D端、5脚的E端、6脚的F端、11脚的G 端和12脚的H端。比如,心的一端和U58的第14脚Q〇相连接A的另一端和反相器U66的输入端 及电阻R 45的一端相连接,R45的另一端连接数字地,反相器U66的输出端和U74的1脚即A端相连 接,K2的一端和U59的第12脚Q2相连接,K2的另一端和反相器U67的输入端及电阻R46的一端相 连接,R46的另一端连接数字地,反相器U67的输出端和U74的2脚即B端相连接,……K 8的一端 和U65-X的第11脚Q3相连接,K8的另一端和反相器U73的输入端及电阻R52的一端相连接,R52的 另一端连接数字地,反相器u 73的输出端和U74的12脚即H端相连接,8输入与非门U74的输出端 经过反相器U75输出信号,如图15所不,该反相器U75的输出端V75作为第十五电路单元的输出 端和第二S-R锁存器U 1QQ的I端相连接,锁存器U1QQ的互端和第一消抖动开关的输出端、SPU94 的输出端V94相连接,锁存器U1Q()的Q端通过光电隔离固体继电器U76控制受控设备,光电隔离 固体继电器U 76的具体连接方法可参考生产厂家的使用说明;
[0074] 时间查询方式的时间数据应用模块还包括第一 S-R锁存器U24,第二S-R锁存器U100, 第一截获脉冲延迟器,第二截获脉冲延迟器,第一与门,第二与门,第三与门U 95,第一消抖动 开关,第一反相器U32,第一或门U44 ;
[0075] 如图16所示,第一 S-R锁存器U24是74LS279四S-R锁存器中的一个锁存器,其互端与 时间启动模块的输出端、即反相器U 23的输出端V23相连接,U24的互端与第三与门U95的输出端 相连接,U 95是74LS08四2输入与门中的一个门电路,U24的Q端、即V24和第十电路单元中的四 个计数器U 33、U34、U35、U36的第1脚沒、第^^一电路单元中的四个寄存器U 39、U40、U41、U42的第1 脚^相连接,U24的Q端电平的高、低控制着第十、第十一电路单元的工作;
[0076] 如图15所示,第二S-R锁存器U1QQ是74LS279四S-R锁存器中的一个锁存器,其1端 和第十五电路单元的输出端、即反相器U75的输出端V 75相连接,其I端与第一消抖动开关的 输出端、即U94的输出端V94相连接,U94是74LS132四2输入与非门中的一个门电路,U 1QQ的Q端 通过光电隔离固体继电器U76控制受控设备;
[0077] 如图17所示,第一截获脉冲延迟器是对时间截获模块输出的高电平矩形波脉冲进 行第一次延迟的电路,其具体接法是,时间截获模块的输出端、即U 12的输出端V12和第一截 获脉冲延迟器的输入端、即U22的两个输入端相连接,U 22的输出端和反相器U27的输入端及电 阻R31的一端相连接,U27的输出端和U26的一个输入端相连接,R31的另一端和U25的一个输入 端及电容Cn的一端相连接,Cn的另一端连接数字地,U 25的另一个输入端和U26的输出端相连 接,U25的输出端和U26的另一个输入端相连接,U26的输出端V26是第一截获脉冲延迟器的输出 端,其输出分成两路,一路输入到第二截获脉冲延迟器的输入端、即U 29的两个输入端,另一 路和第一或门U44的一个输入端、即U44的第2脚相连接,第一截获脉冲延迟器输出的是时间 保持脉冲;
[0078] 如图18所示,第二截获脉冲延迟器是对时间截获模块输出的高电平矩形波脉冲进 行第二次延迟的电路,其具体接法是,第一截获脉冲延迟器的输出端、即U 26的输出端V26和 第二截获脉冲延迟器的输入端、即U29的两个输入端相连接,U 29的输出端和反相器U28的输入 端及电阻R3Q的一端相连接,U28的输出端和U31的一个输入端相连接,R3Q的另一端和U3Q的一 个输入端及电容ClQ的一端相连接,ClQ的另一端连接数字地,U3Q的另一个输入端和U31的输出 端V 31相连接,U3Q的输出端和U31的另一个输入端相连接,U31的输出端V 31是第二截获脉冲延 迟器的输出端,其输出端均与第十五电路单元中所有的同步计数器的第2脚、即CP端相连 接,第二截获脉冲延迟器输出的是供给时间延迟计数用的时间延迟脉冲;在第一、二截获脉 冲延迟器电路中涉及的U 22、U29分别是74LS32四2输入或门的一个门电路,U27、U28分别是 74LS04六反相器中的一个门电路,U25、U26、U3〇、U3i分别是74LS02四2输入或非门中的一个门 电路;
[0079]如图12所示,第一与门是一个74LS08四2输入与门U43中的一个门电路,它的一个输 入端、即U43的第1脚和第十电路单元的16个数据输出端输出的16位二进制数中的第11位、SP 是和U35的第12脚相连接,第一与门的另一个输入端、即U43的第2脚和16位二进制数中的第 13位、即是和U 36的第14脚相连接,第一与门的输出端、即U43的第3脚输出的是时间计数电路 启动后从零开始计数到第5120个脉冲时输出的一个脉冲,该脉冲称为后备归零脉冲,其输 出分成两路,一路输入到第二与门的一个输入端、即U 43的第4脚,第二与门是74LS08四2输入 与门U43中的另一个门电路,另一路输入到第一或门U44的另一个输入端、即74LS32四2输入 或门的第1脚;
[0080]第二与门是74LS08四2输入与门U43中的另一个门电路,第二与门的一个输入端、SP U43的第4脚和第一与门的输出端、即U43的第3脚相连接,另一个输入端、即U43的第5脚和第十 电路单元的16个数据输出端输出的16位二进制数中的第8位、即是和U 34的第11脚相连接,第 二与门的输出端、即U43的第6脚与第一反相器U32的输入端相连接,第二与门的输出端输出 的是时间计数电路启动后从零开始计数到第5248个脉冲时输出的一个脉冲,该脉冲称为复 归脉冲;后备归零脉冲和复归脉冲是为了使每一个半波的被测电流都能得到检测并在其幅 值低于电流整定值时也能正常反映实际情况而设置的;其设置的条件是,€1不能影响当前 半波中被测电流的检测,后备归零脉冲及复归脉冲出现的时间应大于5000US,#不能影响 下一个半波的检测,后备归零脉冲及复归脉冲出现的时间应小于l〇ms,?后备归零脉冲出 现的时间应该比复归脉冲早,@设置该两个脉冲时所用的硬件最少;其设置方法是,根据前 述条件,把十进制数5120转换成二进制数、即0001,0100,0000,0000,当该二进制数的第11、 13位同时出现高电平时即为十进制数的5120,它占用硬件少,接法简单,把U 35的12脚和U36 的14脚分别接到U43的1脚和2脚,当时间计数电路启动计数到第5120us时就可以在U43的3脚 获得该后备归零脉冲;同样的,把十进制数5248转换成二进制数、即0001,0100,1000,0000, 当该二进制数的第8、11、13位同时出现高电平时即为十进制数的5248,继续把U 34的第11脚 接到U43的5脚,把U43的3脚和4脚相连接,就可以在U43的6脚获得复归脉冲;
[0081 ] 如图16所示,第三与门U95是74LS08四2输入与门中的一个门电路,U95的一个输入 端和第一反相器U32的输出端相连接,另一个输入端和第一消抖动开关输出端、即U94的输出 端V94相连接,第三与门U95的输出端和第一S-R锁存器U 24的互端相连接;
[0082] 如图16所示,第一消抖动开关用于装置重新启动,具体接法是,按键K9的一端连接 +5V电源,另一端连接电阻R55的一端,R55另一端连接数字地,电阻R56-端连接R55的一端,R56 另一端连接电容C 16的一端,C16另一端连接数字地,C16的一端连接U94的两个输入端,U94的输 出端V94是第一消抖动开关输出端,其输出分成两路,一路输入到第三与门U95的另一个输入 端,另一路和第十二电路单元中U45、U46、U47、U48的第1脚、即^端以及第二S-R锁存器U 1()0的 S端相连接;
[0083] 如图16所示,第一反相器U32的输入端和第二与门的输出端、即U43的第6脚相连接, 其输出端和第三与门U95的一个输入端相连接;
[0084]如图12所不,第一或门的一个输入端、即U44的第2脚和第一截获脉冲延迟器的输出 端、即U26的输出端V26相连接,另一个输入端、即U44的第1脚和第一与门的输出端、即U43的第 3脚相连接,第一或门U44的第3脚和第十二电路单元中1]4 5、1]46、1]47、1]48的第11脚、即0?端相连 接;
[0085]该过电流保护装置的工作过程简述为:当受控设备投入后,与保护用电流互感器 一次电流成比例的二次被测电流正弦波形信号在半波过零后使时间启动模块输出时间启 动脉冲、并通过U24的Q端到第十电路单元1] 33、1]34、1]35、1]36的第1脚斤端和第^^一电路单元 1] 39、1]4〇、1]41、1]42的第1脚沒端,时间脉冲计数电路被启动计数,当该被测电流的正弦波形信 号到达电流整定值时时间截获模块输出时间截获脉冲到第十一电路单元U 39、U40、U?、U42的 第11脚CP端,此时的U39、U40、U?、U42的第1脚面端同样是高电平,就可以利用时间截获脉冲 的前上升沿瞬间把第十电路单元正在计数的16位二进制时间数据即时截获并把该采样时 间t值由1]33、1]34、1]35、1]36每个计数器的第14、13、12、11脚共16个数据输出端上送到第^^一电 路单元1]39、1]4〇、1]41、1]42的四个寄存器的16个数据输出端上进行时间数据暂存,随后第一截获 脉冲延迟器的输出端、即U 26的输出端输出的时间保持脉冲通过第一或门U44的第2脚输入、 再从U44的第3脚输出到第十二电路单元的U45、U46、U47、U48的第11脚CP端,利用时间保持脉冲 的前上升沿把第十一电路单元的16个数据输出端上暂存的采样时间t值送到第十二电路单 元的16个数据输出端上,由于该电路单元1] 45、1]46、1]47、1]48的第1脚始终为高电平(按动第一消 抖动开关的情形除外),因此这些数据会被保持l〇ms的时间直到下一个半波的时间保持脉 冲出现时为止,此时,采样时间t值就出现在和第十二电路单元U45、U46、U47、U48的数据输出端 相连接的存储器U49的地址线上且作为存储器地址直接访问该存储地址内的存储内容,假定 存储器U 49内存储的是表格1的区间数据,假设此时的采样时间t值为2320US,其处于区间6, 该区间的显示代码为11100000,这些信息就会通过I/O 口线送出显示,这时1/〇0~1/〇2输出 高电平,与其相连接的低3位LED点亮,第8、7和6段的时间延迟计数器的第1脚为高电平准备 计数,I /〇3~I /〇7输出低电平,与其相连接的高5位LED熄灭,第5、4、3、2和1段的时间延迟计 数器的第1脚为低电平停止计数,再随后,第二截获脉冲延迟器输出一个时间延迟脉冲到第 十五电路单元中所有的同步计数器的第2脚、即CP端,供给处在计数工作状态的第8、7和6段 时间延迟计数器计数一次,当时间脉冲计数电路计数到第5120US时在U 43的3脚出现后备归 零脉冲,该脉冲通过U44的1脚后经过3脚也到达U45、U46、U47、U48的第11脚、即CP端,但该脉冲 被先期出现的时间保持脉冲屏蔽,最后,当时间脉冲计数电路计数到第5248US时在U 43的6脚 出现复归脉冲,该脉冲通过U32反相后再经过U95到达U 24的瓦端,使U24的Q端变为低电平、第十 电路单元和第十一电路单元的数据输出端上的数据全部清零,为下一个半波的电流检测作 准备,这样就完成了一个半波的工作过程;如果后续的被测电流仍然是过电流且还处于区 间6的倍数范围内,那么当第6段时间延迟计数器的计数值(该段的预定计数值比第7、8段的 少)达到该段预定个数值时设置的开关K 6会把该计数器输出信号通过U74、U75令受控设备跳 闸,有关预定个数值的设置和延迟时间的换算已如前述;当下一个半波的被测电流幅值低 于电流整定值时,时间截获模块不会输出时间截获脉冲,为了真实反映该半波被测电流幅 值低于电流整定值的情况并及时清除上一个半波留存在第十四电路单元中的显示代码和 第十五电路单元中的时间延迟脉冲个数的数据,就利用下一个半波的第512〇 US时出现的后 备归零脉冲把上一个半波复归脉冲出现后的第十一电路单元数据输出端上的零数据送到 第十二电路单元的数据输出端和存储器U49的地址线上,从而打开存储器的零地址并取出其 中全部为零的存储代码,使LED灯全灭、各段时间延迟计数器第1脚全为低电平、计数器数据 输出端上的数据归零;只要装置不跳闸,该工作过程周而复始;一旦装置因故障跳闸,则在 妥善处理事故后,只需按下第一消抖动开关即可使装置重新投入运行。
[0086] 在本实用新型前述的前置电压跟随器、时间启动模块以及时间截获模块的电路 中,运放1]1、1]2、1] 3、1]4、1]5、1]6、1]7、1]9和1] 1()都接±15¥工作电源;可调电阻1?2、电阻1?4、1?7、1?17、1?19、 R22和R24以及电容C2、C3、C
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