Статические реле

Содержание

Слайд 2

Структурная схема статического реле U1 Входной преобразователь Х1 Контролируемая величиа Х3

Структурная схема статического реле

U1 Входной преобразователь

Х1 Контролируемая величиа

Х3 Логический сигнал

Ху

уставка на срабатывание

STU Блок питания

Х4 Положение контакта на выходе реле

А Выходной преобразователь

Х2 Контролируемая величиа

Слайд 3

Структурная схема измерительных органов и их классификация Воспринимающая 1 - входная

Структурная схема измерительных органов и их классификация

Воспринимающая 1 - входная часть ИО

, которая принимает поступающие от измерительных ТТ и ТН защищаемого объекта сигналы и превращает их в величины, пригодные для использования в данной конструкции реле;
Преобразующая 2 (формирующая), которая, получив сигналы от воспринимающей части, преобразует их в сравниваемые величины;
Сравнивающая 3, которая производит сравнение сформированных величин по абсолютному значению или фазе с заданной величиной или между собой и по результату сравнения выдает сигнал о срабатывании или недействии реле;
Исполнительная 4, которая усиливает выходной сигнал и воздействует на управляемую цепь.
Слайд 4

The Operational Amplifier 1 Operational Amplifier Terminals

The Operational Amplifier
1 Operational Amplifier Terminals

Слайд 5

2 Terminal Voltages and Currents All voltages are considered as a

2 Terminal Voltages and Currents


All voltages are

considered as a voltage rise from the common node.
??? positive voltage supply −??? negative voltage supply
?? voltage between inverting terminal and common node
?? voltage between noninverting terminal and common node
?? voltage between output terminal and common node
?? current into the inverting terminal
?? current into the noninverting terminal
?? current into the output terminal
??+ current into the positive power supply terminal
??− current into the positive power supply terminal
Слайд 6

Characteristics Input voltage constraint for an ideal op-amp when in its

Characteristics

Input voltage constraint for an ideal op-amp
when in

its linear range
Negative feedback: output signal fed back into the inverted output.

Input current constraint for an ideal op-amp
KCL around the op-amp
Where A is the gain

Слайд 7

Example 1 For ideal, ip = in =0 and vp =vn

Example 1


For ideal, ip = in =0
and vp

=vn if in linear range

Va=1V and vb=0V
Va=1V and vb=2V
Va=1.5V and vb=??

Слайд 8

3. The Inverting-Amplifier Circuit

3. The Inverting-Amplifier Circuit

Слайд 9

4. The summing- Amplifier

4. The summing-
Amplifier

Слайд 10

5.


5.

Слайд 11

6.

6.

Слайд 12

Op-Amp Buffer Vout = Vin Isolates loading effects A High input impedance B Low output impedance

Op-Amp Buffer

Vout = Vin
Isolates loading effects

A
High input impedance

B
Low output impedance

Слайд 13

Op-Amp Differentiator

Op-Amp Differentiator

Слайд 14

Op-Amp Integrator

Op-Amp Integrator

Слайд 15

Integrating a square wave will result in a triangle waveform and

Integrating a square wave will result in a triangle waveform and

integrating a sine wave will result in a Cosine waveform. It is shown in the figures shown below
Слайд 16

Applications of Op-Amps Filters Types: Low pass filter High pass filter

Applications of Op-Amps

Filters
Types:
Low pass filter
High pass filter
Band pass filter
Cascading (2 or

more filters connected together)

Low pass filter

Low pass filter Cutoff frequency ?

Low pass filter transfer function?

Слайд 17

Applications of Op-Amps Electrocardiogram (EKG) Amplification Need to measure difference in

Applications of Op-Amps

Electrocardiogram (EKG) Amplification
Need to measure difference in voltage from

lead 1 and lead 2
50 Hz interference from electrical equipment
Слайд 18

Applications of Op-Amps Simple EKG circuit Uses differential amplifier to cancel

Applications of Op-Amps

Simple EKG circuit
Uses differential amplifier to cancel common mode

signal and amplify differential mode signal
Слайд 19

PID Controller – System Block Diagram Goal is to have VSET

PID Controller – System Block Diagram

Goal is to have VSET =

VOUT
Remember that VERROR = VSET – VSENSOR
Output Process uses VERROR from the PID controller to adjust Vout such that it is ~VSET
Слайд 20

Applications PID Controller – PID Controller Circuit Diagram VERR VERR PID

Applications PID Controller – PID Controller Circuit Diagram

VERR

VERR PID

Слайд 21

Strain Gauge Half-Bridge Arrangement Using KCL at the inverting and non-inverting

Strain Gauge

Half-Bridge Arrangement

Using KCL at the inverting and non-inverting terminals of

the op amp we find that ?

ε ~ Vo = 2ΔR(Rf /R2)

Op amp used to amplify output from strain gauge

Слайд 22

Полупроводниковые реле тока серии рст-11 рст-14 Структурная схема статического реле защиты

Полупроводниковые реле тока серии рст-11 рст-14

Структурная схема статического реле защиты

Реле

состоит из следующих основных блоков:

ВП Входной преобразователь
 УФ Узел формирования
СС схема сравнения
ВЧ Выходная часть  

Слайд 23

1. ВП Входной преобразователь содержит измерительный преобразователь, на вход которого подается

1. ВП Входной преобразователь

содержит измерительный преобразователь, на вход которого подается сигнал

от трансформаторов тока защищаемого объекта
защиты реле от высокочастотных наводок

Пример простейшего преобразователя тока с выпрямителем

Слайд 24

2. УФ Узел формирования Типовые звенья УФ и их характеристики: а)

2. УФ Узел формирования

Типовые звенья УФ и их характеристики:
а) Повторитель напряжения
Для

схемы характерно высокое входное сопротивление и малое выходное.
Повторитель напряжения обычно включают между источником сигнала и нагрузкой с целью исключить влияние нагрузки на выходное напряжение источника.

Коэффициент усиления повторителя напряжения
KU = Uвых/Uвх = 1

Слайд 25

б) Инвертирующий усилитель Инвертирующий усилитель применяется в основном в тех случаях,

б) Инвертирующий усилитель

Инвертирующий усилитель применяется в основном в тех случаях, когда

нужен усилитель, к которому не предъявляются требования высокого входного сопротивления, и когда нужно проинвертировать или просуммировать несколько входных сигналов.

KU=-R2/R1

Слайд 26

в) Неинвертирующий усилитель Входной сигнал подается на неинвертирующий вход операционного усилителя

в) Неинвертирующий усилитель

Входной сигнал подается на неинвертирующий вход операционного усилителя

На инвертирующий

вход подается часть выходного напряжения с помощью отрицательной обратной связи и резистивного делителя

KU = 1 + R2 / R1

Слайд 27

г) Усилитель-ограничитель При подъеме выходного напряжения более UСТ + 0,7 В

г) Усилитель-ограничитель

При подъеме выходного напряжения более UСТ + 0,7 В сопротивление

обратной связи шунтируется и рост выходного напряжения прекращается.

два встречно включенных стабилитронов

Слайд 28

д) Схемы сумматоров Выходное напряжение для этой схемы UВЫХ=-(U1/R1+U2/R2+U3/R3)RОС.

д) Схемы сумматоров

Выходное напряжение для этой схемы
UВЫХ=-(U1/R1+U2/R2+U3/R3)RОС.

Слайд 29

Амплитудно-частотные характеристики активных фильтров

Амплитудно-частотные характеристики активных фильтров

Слайд 30

3. Пример выполнения компаратора однополярных сигналов На первый вход подается измеряемый

3. Пример выполнения компаратора однополярных сигналов

На первый вход подается измеряемый сигнал,

на второй - опорный. Если измеряемое напряжение меньше опорного, то на выходе схемы держится максимальное выходное напряжение, совпадающее по знаку с опорным. Как только измеряемое напряжение превысит опорное полярность выходного сигнала меняется на противоположную. Диоды защищают входы операционного усилителя от повышенных значений разности сравниваемых напряжений.
Слайд 31

Триггер Шмита и его передаточная характеристика Триггер Шмитта представляет собой компаратор

Триггер Шмита и его передаточная характеристика

Триггер Шмитта представляет собой компаратор

с одним заземленным входом, заданным опорным напряжением и положительной обратной связью
Слайд 32

4. Схема выходной части статического реле На один из концов обмотки

4. Схема выходной части статического реле

На один из концов обмотки

реле К1 подается "плюс" оперативного тока 220 В, а другой подключается к коллектору транзистора VT1. Транзистор управляется сигналом от схемы сравнения
Слайд 33

5. Схема питания реле от сети постоянного оперативного тока 220В Для

5. Схема питания реле от сети постоянного оперативного тока 220В

Для

питания полупроводниковых элементов на схему реле должно быть подано напряжение ±15В.
Слайд 34

Промежуточный трансформатор тока Трансформатор тока, предназначенный для включения во вторичную цепь

Промежуточный трансформатор тока 

Трансформатор тока, предназначенный для включения во вторичную цепь

основного трансформатора тока для получения требуемого коэффициента трансформации или разделения электрических цепей
Функциональные элементы воспринимающей части ИО.
 В качестве функциональных элементов этой части
используются преобразователи тока, напряжения и
выпрямители.
Слайд 35

преобразователи тока, напряжения и выпрямители. Промежуточные трансформаторы тока применяются: а) для

преобразователи тока, напряжения и выпрямители.

Промежуточные трансформаторы тока применяются: а) для создания

вторичных токов, пропорциональных первичным токам, или б) для создания вторичных напряжений, пропорциональных первичным токам.
Промежуточные трансформаторы тока.  

Характеристика

Слайд 36

Промежуточный трансреактор (ПТР) представляет собой трансформатор с воздушным зазором в магнитопроводе. в)


Промежуточный трансреактор (ПТР) 
представляет собой трансформатор с воздушным зазором в магнитопроводе.

в)

Слайд 37

Промежуточный трансформатор напряжения ПТН – обычно понижающий входное напряжение


Промежуточный трансформатор напряжения ПТН  – обычно понижающий входное напряжение

Слайд 38

Согласующий трансформатор — трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей (каскадов)

Согласующий трансформатор 

— трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей (каскадов)

электронных схем.
Эквивалентное сопротивление трансформатора с подключенной нагрузкой (по переменному току) можно выразить формулой:
К— коэффициент трансформации
RL — Сопротивление нагрузки