Устройство для контроля напряжения трехфазной сети Советский патент 1984 года по МПК H02H3/24 H02H3/253 G01R19/155 

Г1 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля работы трехфазных электрических сете По основному авт.св. № 792458 из вестно устройство для koнтpoля напряжения трехфазной сети, содержащее подключенный по входу к фазам контролируемой сети трехфазный двухполупериодный выпрямитель, к катодной группе которого подсоединен один конец первого делителя.напряжения, а т.акже пороговый элемент и исполнительный орган. Кроме того устройство снабжено втбрым делителем напряже ния, формирователем импульсов, двунаправленным ключом и расширителем импульсов, при этом анодная группа выпрямителя соединена с одним концом второго делителя напряжения, другой конец которого соединен, с общей шино и другим концом первого делителя напряжения, а выходами подключен соотвественно к коллектору через RC-цепь к базе транзистора эмиттерного повто рителя, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, соеди ненного выходом с управляющим переходом двунаправленного ключа, вход которого соединен со средней точкой первого делителя напряжения, а выход с накопительным конденсатором, обкладки которого через упомянутый пороговый элемент подсоединен к входу расширителя импульсов, выходом подключенного к исполнительному орга ну U . Недостатком данного устройства яв ляются низкие функциональные возможности, так как оно не обеспечивает контроль напряжения сети при превыше нии его нормированного уровня. Для достижения поставленной дели в устройство для контроля напряжения трёхфазной сети дополнительно введены третий делитель напряжения, транзисторный ключ и второй пороговый эл мент, причем третий делитель напряже ния подключен параллельно первому де лителю напряжения, транзисторный ключ - параллельно -входу расширите.ля импульсов, а второй пороговый эле мент включен между средней точкой третьего делителя напряжения и базой транзисторного ключа. На фиг, 1 представлена приципиаль ная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы йапряжеУстройство содержит подключенный по входу к фазам А, В, С контролируе мой сети трехфазный двуполупериодный выпрямитель 1. К катодной и анодной группам выпрямителя 1 одним концом, подсоединены-соответственно первый делитель 2 напряжения и второй делитель 3 напряжения. Другие концы дели телей 2 и 3 напряжения соединены между собой и общей точкой. Выходы второго делителя 3 напряжения подключены соответственно к коллектору и через RC-цепь 4 к базе транзистора эмиттерного повторителя 5, выход которого подключен к входу формирователя 6 импульсов, соединенного выходом с управляющим переходом двунаправленного ключа 7. Выход ключа 7 соединен со средней точкой первого делителя 2 напряжения, а вход - с накопительным конденсатором 8, Обкладки конденсатора 8 через пороговый элемент 9 подсоединены к входу расширителя 10 импульсов, выходом подключенного к исполнительному органу 11. Третий делитель 12 напряжения подключен параллельно первому делителю 2 напряжения, транзисторный ключ 13 подключен параллельно входу расширителя 10 импульсов, второй пороговый элемент 14 включен между средней точкой третьего делителя 12 напряжения и базой транзисторного, ключа 13. Формирователь б импульсов и расширитель 10 импульсов по цепи питания подключены к источнику Е,На фиг.2а изображены диаграммы трехфазной сети переменного тока; на фиг. 2б-диаграммы напряжений на нижнем плече делителя 3 напряжения; на фи,г.2в диаграммы напряжений на выходе эмиттерного повторителя 5;. на фиг. |2г - импульсы на выходе формирователя 6 импульсов; на фиг, 2д - Uj напряжение срабатывания порогового элемента 9; Ug - напряжение на накопительном конденсаторе 8 (пунктиром показано Uj при уменьшении напряжения фазы А); на фиг. 2е, - напряжение на входе расширителя 10 импульсов при напряжения каждой, из фаз в нормированных пределах; на фиг, 2ж--- напряжение на входе исполнительного органа 11 при напряжении каждой из фаз в нормированных пределах; на фиг. 2з - напряжение на входе расширителя 10 при уменьшении напряжения фазы А; на фиг, 2и - тгатгряжеЕЛГе йга вхгоде ис полнительного органа 11.при уменьше нии напряжения фазы А, На фиг. За изображены диаграммы трехфазной сети переменного тока; на фиг, 36 - диаграм-м напряжения ,и на нижнем плече делителя 12 напряжения (пунктиром показано увеличение напряжения фазы А выше нормированного уровня) и и - напряжение срабатывания порогового элемента 14; на фиг. Зв - напряжение на входном транзисторе расширителя 10 импульсов при повышении напряжения фазы А выше нормированного уровня; на фиг. Зг напряжение на выходном транзисторе расширителя 10 импульсов) на фиг. Зд напряжение на входе исполнительного органа 11 при увеличении напряжения фазы А. Устройство работает следующим образом. Напряжение сети, выпрямленное анодной группой выпрямителя 1 (фиг. 26), подается на второй делитель 3 напряжения и с его нижнего плеча череэ .параллельную КС-цепь 4, служащую для пропускания переменной составляющей, поступает на вход эмиттерного повторителя 5. В результате на выходе эмиттерного повторителя 5 вьвделяется огибающая выпрямленного напряжения (фиг, 2в) , которая поступает на вход формирователя импульсов выполненного, например, на триггере Шмитта с подключенным к его выходу согласующим транзисторным каскадом, В моменты времени прохождения огибаю щей напряжения (фиг. 2в) через нуль на выходе формирователя б формируются короткие по длительности импульсы (фиг. 2г), совпадающие по времени с моментами прохождения выпрямленног катодной группой выпрямителя 1 напряжения через амплитудное значение. Импульсы управления с выхода формиро вателя б импульсов поступают на упра ляющий переход двунаправленного ключа 7, выполненного, например, в виде выпрямительного моста с включённы в его диагональ транзистором. Ключ . 7 в этот момент открывается и соединяет накопительный конденсатор 8 с нижним плечом первого делителя 2 напряжения, подключенного по цепи пита ния к катодной группе выпрямителя 1, При помощи уравнительного тока через двунаправленный ключ 7 происходит вы равнивание напряжений на накопительн конденсаторе 8 и нижнем плече первог делителя 2 напряжения. Мгновенная ве личина этого напряжения, пропорциональная амплитудному значению фазово го напряжения, запоминается конденсатором 8 до поступления следующего импульса с выхода формирователя 6 им пульсов. Таким образом, на конденсаторе 8 формируется напряжение U (фиг. 2д), пропорциональное амплитуд ному значению фазного напряжения. На пряжение с обкладок накопительного конденсатора 8 через пороговый элемент 9 поступает на вход расширителя UO импульсов, выполненного, например на ждущем мультивибраторе с подключением к его коллекторам развязывающих диодов. При наличии напряжения в каждой из фаз трехфазной сети переменного тока в нормированных пределах напряжения Ug (фиг. 2д, сплошная линия) больше величины порога срабатывания Ug (фиг. 2д), поэтому входной транзистор расшири-теля 10 импульсов открыт положительным сигналом (фиг. ;2е), открыт в это время и его выходной транзистор, а исполнительный opi ган 11 обесточен (фиг, 2ж). Если напряжение хотя бы одной из фаз снижается ниже заданного значения (или пропадает одни или несколько фаз), например снижается напряжение фазы А (фиг. 2а, пунктирная линия) ниже заданного значения, то соответственно снижается напряжение . Ug на обкладках конденсатора 8 (фиг. 2д, пунктирная линия в интервале ) и становится ниже порога срабатывания Uq (фиг, 2д) порогового элемента 9. При этом в интервале времени сигнал на входе расширителя 10 импульса пропадает (фиг. 2з), его входной транзистор запирается, передавая сигнсш на исполнительный орган 11. Одновременно (в интервале времени ) происходит восстано вление расширителя импульсов, а с момента времени t „ до t его опрокидывание, во время которого закрывается его выходной транзистор и передает сигнал на исполнительный орган 11. Если в момент времени tj пришло подтверждение на входе порогового элемента 9 о понижении напряжения в одной из фаз (фиг. 2д, пунктирная линия с момента t), то процессы в схеме повторяются в такой же последовательности, как это описано выше с момента времени t. При этом исполнительный орган 11 с момента времени t находится под током (фиг. 2и). Если напряжение хотя бы одной из фаз повышается выше заданного значения, например повышается напряжение фазы А (фиг. За, пунктирная линия), то соответственно повышается напряжение на нижнем плече делителя 12 напряжения (фиг. 36, пунктирная линия). Это напряжение в интервале времени становится выше напряжения порога срабатывания порогового элемента 14 (фиг. 36). В результате этого открывается транзисторный ключ 13 и шунтирует вход расширителя импульсов 10, закрывая его входной транзистор. Одновременно в интервале времени t,t происходит восстановление расширителя импульсов, а с момента времени tj до t его опрокидывание. Во время восстановления расширителя 10 импульсов сигнал на исполнительный орган 11 передается с его входного транзистора (фиг. Зв), а во время опрокидывания - с выходного транзистора (фиг. Зг). С приходом в момент времени tj подтверждения о повышении напряжения одной из фаз процесса в схеме повторяются. Эффективность изобретения заключается в расширении его функциональных возможностей. Предлагаемое изобретение по сравнению с известным обеспечивает контроль напряжения сети при повышении его вьвие нормированного уровня.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ПО авт. св. 792458, отличающееся тем, что, с целью расширения функциоНсшьных возможностей путем обеспечения контроля напряжения сети при превышении его нормированного уровня, в него дополнительно введены третий делитель напряжения, транзисторный ключ и второй пороговый элемент, причем третий делитель напряжения подключен параллельно первому делителю напряжения, транзисторный ключ - параллельно входу расширителя импульсов, а второй пороговый элемент включен между средней точкой третьего делителя напряжения и базой транзисторного ключа.