Спосіб затримки і зсуву по фазі синхронізуємих напруг

 

Відзначених недоліків можна уникнути, якщо використати для формування команди на включення вимикача генератора спосіб, заснований на затримці й зсуву по фазі синхронізуємих напруг.

За цим способом необхідно затримати імпульси з меншою частотою проходження на два значення часу, одне із яких більше іншого у два рази. У момент збігу затриманих імпульсів з імпульсами більшої частоти необхідно сформувати нові імпульсні послідовності, перша з яких затримується на час спрацьовування вимикача генератора, а друга - на час, обумовлений обмірюваним часом між затриманими першими й другими, сформованими імпульсами меншої частоти. Затримкою імпульсів на два значення часу досягається їхнє зрушення по фазі убік відставання на кути  й , рівні

 

, . (3.20)

 

Затримка імпульсу, одержуваного в момент збігу імпульсних послідовностей напруги більшої частоти й напруги меншої частоти, зрушеного по фазі на кут , еквівалентна зрушенню по фазі на кут , рівний .

У синхронізаторі виробляється вимір відрізка часу між моментом формування імпульсу, затриманого на час , і моментом збігу імпульсів більшої частоти  зі зрушеними на кут  імпульсами меншої частоти. Цьому відрізку часу еквівалентний кут , рівний:

 

. (3.21)

 

Команда на включення подається після моменту збігу імпульсів більшої частоти й зрушених на кут  імпульсів меншої частоти через відрізок часу, необхідний для відпрацьовування кута . Величина кута зрушення фаз  до моменту подачі команди дорівнює:

 

. (3.22)

 

З умови роботи синхронізатора ясно, що , тобто

 

 и.  (3.23)

 

Вираз (3.23) визначає правило вибору тимчасової затримки знизу. У зв'язку з тим, що величина кута  повинна бути менше 180°, величина  повинна бути менше , тобто .

Ця нерівність визначає правило вибору тимчасової затримки зверху. Границя зверху обмежує можливий діапазон кутів включення, а значить і можливих значень  і  величинами, обумовленими з наступної нерівності:

 

. (3.24)

 

Основний недолік цього способу полягає в складності його схемної реалізації.

Більш простим у реалізації є спосіб, по якому команду на включення вимикача генератора варто подати в момент збігу напруги більшої частоти зі зрушеним по фазі убік відставання напругою меншої частоти.

Підвищити точність відпрацьовування постійного часу випередження можливо, зсовуючи кожну із синхронізуємих напруг убік відставання на кут, пропорційний ковзанню даної напруги стосовно фіксованої частоти, загальної для обох напруг і свідомо більшої частоти кожного з них.

Кут зрушення фази напруги меншої частоти  (рис.3.5.1) дорівнює , а кут зрушення фази напруги більшої частоти  дорівнює , де  - задана фіксована кутова частота ковзання; K - коефіцієнт пропорційності.

Команда на включення вимикача генератора подається в момент збігу по фазі напруг  і , коли кут між напругами  й  буде дорівнює:

 

. (3.25)

 

Час відпрацьовування цього кута постійний й дорівнює часу випередження:

 

 (3.26)

 

Результати проведеного аналізу дають підстави зробити висновок про те, що найбільш кращим варто вважати спосіб формування команди на включення вимикача генератора, заснований на зсуву по фазі убік відставання обох синхронізуємих напруг.