УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ Российский патент 1995 года по МПК G01R29/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля чередования фаз трехфазной сети и исправности цепей трехфазных двигателей, в частности гиромоторов.

Известен электрический указатель поворота ЭУП-66 МК со схемой сигнализатора отказов (бленкера), содержащий гиромотор, два трансформатора, диоды, резисторы, тиристор [1] При обрыве одной или двух фаз, неправильном чередовании фаз или снижении скорости вращения гиромотора нарушается синхронность импульсов управления по отношению к импульсам анодного питания, тиристор закрывается, при этом выпадает в поле видимости шкалы прибора бленкер, сигнализируя об отказе. Недостатком данного устройства является необходимость изготовления специальных трансформаторов.

Известно устройство для защиты трехфазного двигателя от неполнофазного режима и обратного чередования фаз, содержащее измерительные трансформаторы, резисторы, оптопару, два стабилитрона, исполнительный орган [2] При изменении чередования фаз фототиристор оптопары отпирается лишь в конце положительного полупериода, что не дает возможности току достичь определенного значения для срабатывания исполнительного органа, который отключает электродвигатель от сети.

При обрыве фазы фототиристор заперт, ток не поступает в исполнительный орган и последний отключает электродвигатель от сети.

Недостатком устройства являются его массогабаритные показатели за счет применения трансформаторов.

Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах, содержащее для каждой фазы два стабилитрона, ограничитель тока, резистор, тиристорный оптрон, элемент индикации, исполнительный орган [3] При пропадании одной или более фаз отпирается тиристор соответствующего оптрона, загорается элемент индикации, указывающий на неисправность в данной фазе, и исполнительный орган отключает электродвигатель от сети.

Недостатком устройства является то, что оно не контролирует нарушения порядка чередования фаз.

По совокупности существенных признаков наиболее близким к изобретению является устройство для контроля чередования фаз трехфазной сети [4]
Известное устройство содержит для каждой фазы делитель напряжения, подключенный к искусственной нулевой точке, и диод, причем между катодами диодов и искусственной нулевой точкой последовательно включены в первой цепи светоизлучатель первого оптрона, во второй цепи светоизлучатель второго оптрона и фотоприемник первого оптрона, в третьей цепи фотоприемник второго оптрона и светоизлучающий диод. При установлении соответствия между минимально допустимым напряжением контролируемой сети и минимальным входным током срабатывания тиристорных оптронов светоизлучающий диод осуществляет контроль за провалами напряжения.

Недостатком устройства является отсутствие возможности контроля цепей трехфазной нагрузки.

Цель изобретения создание такого устройства контроля чередования фаз трехфазной сети, которое обеспечило как контроль обрыва цепей трехфазной нагрузки, так и контроль чередования фаз.

Для этого предложено устройство контроля чередования фаз трехфазной сети, в каждую из фаз которого последовательно включены диод, резистор, причем между диодом и резистором в первой цепи включен светоизлучатель первого оптрона, во второй цепи фотоприемник первого оптрона и светоизлучатель второго оптрона, в третьей цепи фотоприемник второго оптрона и светоизлучающий диод.

Новым в изобретении является то, что для каждой цепи введен стабилитрон, параллельно подключенный между анодом диода и резистором, причем катод стабилитрона подключен к фазе цепи, а анод к входу нагрузки.

При контроле более мощной нагрузки параллельно каждому стабилитрону подключен низкоомный резистор.

Технический результат изобретения заключается в том, что предложенное устройство осуществляет контроль сети и нагрузки (гиромотора) при пропадании одной и более фаз, осуществляет контроль правильного чередования фаз и скорости вращения гиромотора, причем оно применимо для контроля гиромоторов любой мощности.

На чертеже представлена электрическая схема устройства контроля чередования фаз трехфазной сети.

Устройство контроля чередования фаз трехфазной сети содержит фазовые выходы I, II, III диоды 2, 3, 4, стабилитроны 5, 6, 7, ограничительные резисторы 8, 9, 10, первый 11 и второй 12 тиристорные оптроны, гиромотор 14, резисторы 15, 16, 17.

В каждую из фаз I, II, III устройства последовательно включены соответствующие диоды 2, 3, 4 и резисторы 8, 9, 10, причем между соответствующими парами элементов в первой цепи включен светоизлучатель первого оптрона 11, во второй цепи фотоприемник первого оптрона 11 и светоизлучатель второго оптрона 12, в третьей цепи фотоприемник второго оптрона 12 и светоизлучающий диод 13.

Стабилитроны 5, 6, 7 катодами соединены соответственно с выходами фаз I, II, III и анодами диодов 2, 3, 4, а анодами связаны с выходами соответствующих резисторов 8, 9, 10 и обмотками гиромотора 14. При необходимости контроля более мощной нагрузки параллельно каждому из стабилитронов 5, 6, 7 подключают соответственно низкоомные резисторы 15, 16, 17.

Устройство работает следующим образом.

При включении трехфазного напряжения сети напряжение через стабилитроны 5, 6, 7 проходит на входы нагрузки 14. Причем на каждом из стабилитронов 5, 6, 7 поочередно один раз за период напряжения сети при положительной полуволне создается падение напряжения, равное напряжению стабилизации стабилитрона, которое поочередно отпирает диоды 2, 3, 4.

При соблюдении последовательности чередования фаз I-III при положительной полуволне напряжения фазы I напряжение стабилитрона 5 через диод 2, светоизлучатель тиристорного оптрона 11 и ограничительный резистор 8 создает ток для открытия фотоприемника оптрона 11. Напряжение стабилитрона 6 при положительной полуволне напряжения фазы II через диод 3, фотоприемник оптрона 11, светоизлучатель тиристорного оптрона 12 и ограничительный резистор 9 создает ток для открытия фотоприемника оптрона 12. Напряжение стабилитрона 7 при положительной полуволне напряжения фазы III через диод 4, фотоприемник оптрона 12, светоизлучающий диод 13 и ограничительный резистор 10 создает ток, под действием которого происходит срабатывание светоизлучающего диода 13 (или любого другого элемента индикации).

В случае неправильного чередования фаз I-III напряжение со стабилитрона 7 при положительной волне напряжения фазы III не приводит к срабатыванию светоизлучающего диода 13, так как закрыт фотоприемник оптрона 12.

При пропадании одной или более фаз в сети нарушается порядок работы элементов устройства, что приводит к отключению фотоприемника оптрона 12 и светоизлучающего диода 13.

В случае обрыва любой из обмоток гиромотора 14 ток, текущий через один из стабилитронов 5, 6, 7, равен нулю, что также приводит к нарушению порядка работы элементов устройства и, в конечном итоге к отключению светоизлучающего диода 13.

При правильном чередовании фаз и целостности обмоток гиромотора 14 устройство обеспечивает непрерывную работу светоизлучающего диода 13. Стабилитроны 5, 6, 7 выбираются исходя из допустимого тока стабилизации и напряжения стабилизации, обеспечивающего нормальную работу диодов 2, 3, 4 и тиристорных оптронов 11, 12.

С целью ограничения тока в цепях диодов 2, 3, 4 и тиристорных оптронов 11, 12 используются резисторы 8, 9, 10. Такая схема обеспечивает стабильность срабатывания тиристорных оптронов независимо от колебаний напряжения сети. В случае необходимости контроля исправности более мощной нагрузки, например, когда ток в обмотках гиромотора 14 превышает допустимый ток стабилитронов 5, 6, 7, параллельно каждому из них соответственно устанавливаются низкоомные резисторы 15, 16, 17, что обеспечивает нормальный режим работы стабилитронов 5, 6, 7.

Использование: в электротехнике для контроля чередования фаз трехфазной сети и исправности трехфазных двигателей, в частности гиромоторов. Сущность изобретения: устройство контроля чередования фаз трехфазной сети содержит фазовые входы I, II, III, диоды 2, 3, 4, стабилитроны 5, 6, 7, ограничительные резисторы 8, 9, 10, два тиристорных оптрона 11 и 12, гиромотор 14, три низкоомных резистора 15, 16, 17. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ, содержащее три цепи, подключенные к соответствующей фазе, каждая цепь включает в себя последовательно соединенные диод и ограничительный резистор, между которыми в первой цепи включен светоизлучатель первого оптрона, во второй цепи - фотоприемник первого оптрона и светоизлучатель второго оптрона и в третьей цепи фотоприемник второго оптрона и светоизлучающий диод, отличающееся тем, что к каждой цепи параллельно подключен соответствующий стабилитрон, катод которого соединен с анодом диода, а анод подключен к соответствующему входу нагрузки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в каждой цепи параллельно стабилитрону подключен низкоомный резистор.