Устройство для защиты трехфазной нагрузки от изменения чередования фаз и обрыва фазы Советский патент 1984 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной противоаварийкой автоматике для защиты трехфазной нагрузки от неправильного чередования фаз обрыв фаз 5 а также для включения трехфазной нагрузки, в частности, в автоматизированных системах.

Известно устройство для контроля фаз сети, состояшее из порогового и исполнительного элемента, трех светодиодов, двух пороговых блоков, двух блоков временной, задержки, блока частотной селекции и блока логической обработки сигналов , выход которого подключен к входу исполнительного элемента, а входы - к выходам светодиодов, входы светодиодов двух ягобьтх фаз подключены к выходу блоков временной задержки, а вхо-ЗО ды последней соединены с выходами соответствующих пороговых блоков, вход третьего светодиода подключен к выходу блока частотной селекции, вход которого соединен с выходом соответствугащего порогового элемента l , Известное устройство довольно сл но, так как имеет специальные блоки фиксированной задержки., блок частот ной селекции, блок логической обработки сигналов и светодиодоз, что значительно снижает ршдежкость и быстродействие устройства. Кроме того, это устрор1ство не может ра-ботать в ршроком диапазоне частот,, что огранячивается блоками временной задеряпси , и частотной селекции:: на частотах более низких, чем конструктивно обусловленные5 оно вообщ не работает, а на частотах; вьпие ко структивных происходит ложное срабатывание „ Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты трехфазной на грузки трехфазной от изменений .чередований фаз и обнаружения обрыва фазы, состоящее из преобразователей ток-напряжение,, операцион ных усилителей, включенных по схеме компаратора, исполнительного органа четырех двухвходовых элементов И, трех комбинированных триггеоов, тре входовых элементов И, элемента задержки, источ 1ика постоянного ла и управляемого генератора одиноч ных HNmyjTbcoB, причем выходы опера-цконньЕК усилителей подключены к одному из входов двухвходовых элементов И, другой вход которых объединен и подключен к управляемому генератору одиночных И1 тульсов, а выходы упомянутых двухвходовых элементов И подключены к счетным Т-входам соответствующих триггеров, управляющие входы S и R которых соответственно объеди-

нены и подключены к управляемому генератору одиночных импульсов, J -вход одного триггера подключен к источнику постоянного сигнала, J -вход другого триггера подключен к прямому

выходу первого триггера, а J -вход третьего триггера через двухходовой элемент И подкхпочен к прямым выходам первого и второго триггеров, при этом К-входы первых двух триггеров подк.пючены к инверсному выходу третьего триггера, К-вход которого . подключен к собственному инверсному выходу через элемент задержки, а все прямые выходы триггеров подключены к входам трехвходового элемента И, выход которого подключен к исполни тельному органу. Известное устройство предназначено для ззщитьз трехфазной нагрузки от неnpHBtmbHoro чередования фаз, обрыва фаз, а также для включения трехфазной нагрузки, в частности в автоматизированньгх системах контроля гироскопических приборов 2, Однако известное устройство сложно по конструкции и взаимосвязи между элементамиц Генератором одиночных импульсов и элемент задержки устройства должны настраиваться в зависимости от частоты питающего напряжения нагрузки. Устройство вьздает выходной импульс только при одном чередовании фаз, а отсутствие сигнала может трактоваться и как неисправность -самого устройства. Цель изобретения - упрощение устройства,, повьшение надежности его работы,, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве ,для защиты трехфазной нагрузки от изменения чередования фаз и обрыва фазы, содержащем три преобразователя синусоидальных сигналов напряжения по числу фаз в прямоугольные импульсы, связанные с элементами И и НЕ, и исполнительный элемент, выход первого преобразователя синусоидального сигнала напряжения в прямоугольные соединен с BTQрым входом второго элемента И и первого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, выход которо соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ, вы- . ход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход второго преобразователя подключен к второму входу первого элемента И и входу второго элемента НЕ, выхо которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которо соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соедине с входом открытого элемента НЕ, вы ход которого подключен к второму вх ду второго элемента И-НЕ, выход третьего преобразователя соединен с первыми входами третьего и четвер того элемента И, вторые входы котор соединены соответственно с выходами первого и второго элементов НЕ, .. третьи входы третьего и четвертого элементов И: подключены соответственно к выходам второго и первого преобразователей напряжения, четвер тые входы третьего и четвертого эле ментов И присоединены соответственно к выходам первого и второго элементов И. На фиг.1 представлена блок-схема устройства;.на фиг.2 - временные диаграммы работы элементов устройст ва при прямой последовательности чередования фаз; на фиг.З - то же, при обратной последовательности. Устройство содержит подключенные своими входами к трем фазам питающей сети три преобразователя 1 - 3 синусоидального сигнала напряжения сети в серию прямоугольных импульсо элементы НЕ 4-7, элементы И-НЕ 8 и элементы И 10-13. Устройство работает следующим об разом. На ВХОДЫ преобразователей сигналов 1, 2 и 3 поступает напряжение фаз А,В и С соответственно, с выходов которых вьдаются серии импульсов длительностью 1/2 Т и периодом повторения Т. Серии импульсов U| по ступают на второй вход второго элемента И 11 и на вход элемента НЕ 4, с выхода которого сигналы поступают на первый вход первого элемента И-Н 8, с выхода которого сигналы подаются на первый вход первого элемента И 10, с выхода которого они поступают на вход третьего элемента НЕ 6. Серия одиночных импульсов Ug формируется в момент наличия сигнала U и сигнала U. Единичный импульс на элементе И 10 сохраняется и при наличии сигнала 1Ь ,и отсутствии сигнала и за счет обратной связи с выхода 6 на второй вход элеменэлемента НЕ та И-НЕ 8. Серия импульсов 11 поступает на второй вход перЕого элемента И 10 и на вход второго элемента НЕ 5, с выхода которого сигналы поступают на первый вход второго элемента 9, с выхода которого импульсы подаются на первый вход, второго элемента И 1 1, сигналы с которого поступают на вход четвертого элемента НЕ 7. Серия единичных импульсов Uj-j формируется sa счет присутствия сигналов и и U2; сигнал на элементе И II сохраняется и в ,момент hpиcyтcтвия сигнала U и отсутствия сигнала U за счет обратной связи с выхода элемента НЕ 7 на второй вход элемента И-НЕ 9. Контрольные сигналы U и U об изменении чередования или обрьша фаз поступают соответственно с выходов элементов И 2 и И 13 в тот момент, когда на их входы поданы импульсы и с преобразователя импульсов 3, на входе элемента И 12 есть сигнал и с преобразователя 2 сигналов, подан импульс и и нет импульса П . На вход элемента И 13 подходят сигналы с преобразователя сигналов U|, подан импульс и нет сигнала П. Предлагаемое устройство по срав- нению с базовым объектом просто, так как все устройство вьтолнено только на логических элементах И-НЕ в отличии от базового объекта, в котором наряду с логическими элементами И используются.триггеры, I, К, R, S, Т - типа, элемент задержки и генератор одиночных импульсов. В базовом объекте необходимо использовать четыре входных управляющих сигналов от элемента 14, от входа -7 и R,S-вxoдoв. Кроме того, между элементами в базовом объекте должны быть вьшолнены сложные взаимосвязи; а предлагаемое устройство работает при любой частоте питающего напряжения без предварительной настройки и перестройки элементов.

Отсутствие выходного сигнала в базовом объекте должно показывать обратное чередорание фаз, однако такой сигнал характерен и для неисправного состояния базового объекта ( обрыв фаз,неисправность самого устройства), что приводит к ложному срабатыванию всего устройства базового объекта.

Повышение надежности в предла- гаемом изобретении достигается тем что при прямом и обратном чередовании фаз вьицаются соответствующие сигналы, отсутствие которых говорит о неисправности силовой части или самого устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ЧЕРЕДО.ВАНИЯ ФАЗ И ОБРЬША ФАЗЫ, содержащее по числу фаз три преобразователя синусоидальных сигналов напряжения сети в прямоугольные импульсы, связанные с элементами И и НЕ, и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, выход первого преобразователя синусоидального сигнала напряжения сети в прямоугольные импульсы соединен с вторым входом второго .элемента И и входом первого ajieiieHTa НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первсго элемента И, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ, вьгход которого, соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход второго преобразователя подключен к второму входу первого элемента И и входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом четвертого элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, С выход третьего преобразователя соеS динен с первыми входами третьего и четвертого элемента И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов НЕ, третьи входы третьего и четвертого элементов НЕ, третьи входы третьего и четвертого элементов И О 00 подключены соответственно к выходам второго и первого преобразователей напряжения, четвертые входы третьего х И четвертого элементов И подсоедине ны соответственно к выходам первого со ОО и второго элементов И,

I

Фиг.1

п

fO

м

f3

п