Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов питания Советский патент 1986 года по МПК H02H3/24 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использо вания в системах трехфазного электропитания, в которьк недопустимы режимы неполнофазного питания потребителей.

Цель изобретения - расширение функциональньпс возможностей путем обеспечения автоматического возврата устройства в рабочее состояние после восстановления полнофазного режима питания при изменяющейся частоте сети.

На-.чертеже представлена схема устройства.

Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов питания содержит трехфазный одно полупериодный выпрямитель 1, входами подключенный к фазам А,- В, С, а выходом через последовательно соединенные первый 2 и переменный второй 3 резисторы к.нулевой точке контролируемой сети;-реагирующий орган в виде транзисторного первого опт- рона 4, входной светодиод которого включен параллельно первому резистору 2, а выходной фототранзистор первым выводом соединен через третий резистор 5 с первым выводом дополнительного источника питания (Е) а вторым выводом - с вторым выводом этого источника; RS-триггер 6, прямой статический R-вход которого соединен с первым выводом фототранзистора оптрона 4, а прямой выход подключен к последовательно соединенным усилителю 7 и исполнительному органу 8. В устройстве имеется реле 9 времени с уставкой срабатывания, пре вьшающей период сети, снабженное-- входами запуска 10, обнуления 11 и питания 12, 13, выполненное на одно- вибраторе 14, двоичном счетчике 15, двухвходовом элементе И 16, формирователе 17 прямоугольных импульсов и диодном втором оптроне 18, входной светодиод которого через ограничи- тёльньй блок 19 и входы 12, 13 питания реле 9 включен между выходом выпрямителя 1 и нулевой точкой сети; фотодиод второго оптрона 18,первым выводом соединен с выводом дополнительного источника питания (Е, ), а вторым выводом через формирователь 17 прямоугольных импульсов - с первым входом элемента И 16, выход которого соединен со счетным С-входом

двоичного счетчика 15, выходом старшего разряда подключенного через од-( новибратор 14 и выход 20 реле 9 к прямому статическому S-входу RS-триггера, R-вход которого через вход 11 обнуления реле 9 соединен с Е-входом обнуления двоичного счетчика 15, а инверсный выход через вход 10 запуска реле 9 соединен с вторым входом

элемента И 16. Ограничительный блок 19 реле 9 времени выполнен в виде цепочки последовательно соединенных переменного второго резистора 21, стабилитрона 22 и защитного диода 23,

включенной между входами 12, 13 питания реле 9 причем защитный диод 23 включен встречно-параллельно входному светодиоду второго оптрона 18, а стабилитрон 22 - согласно защитному

диоду 23. Нулевая точка сети на

представленной схеме устройства образована резисторами 24, 25, 26. В других слут-шях может быть использован нулевой провод сети. Формирователь

17 прямоугольных импульсов может быть

выполнен на триггере Шмитта.

Устройство работает следующим образом.

При включении дополнительного источника питания .и отсутствии ; напряжения в фазах А, В, С сети от- сутствует падение напряжения на резисторе 2 светодиод оптрона 4 не излучает, фототранзистор этого оптрона

закрыт и на его первом выводе присутствует уровень логической 1, поступающей на Н-вход триггера 6. Триггер устанавливается в нулевое состояние , и на его прямом выходе формиру-

ется уровень логического О, поступающий через усилитель 7 на вход исполнительного органа 8 и удерживающий его в выключенном состоянии. Одновременно уровень логической с

первого вывода фототранзистора оптрона 4 поступает через вход 11 обнуления реле 9 на R-вход обнуления двоичного счетчика 15, удерживая его в нулевом состоянии независимо

от состояния входа 10 запуска реле 9 и состояния С-входа счетчика 15,

После появления номинального напряжения в фазах А, В, С сети падение напряжения на резисторе 2 превЕлпает пороговое напряжение, -свето- диод оптрона 4 непрерьтно излу4ает5 удерживая фототранзистор в открытом состоянии. На первом выводе фоторанзистора формируется уровень лоического О, поступающий на R-вход счетчика 15 и на R-вход триггера 6, . дновременно светодиод оптрона 18 ачинает вырабатывать световые им- 5 ульсы, соответствующие максимумам выходного напряжения выпрямителя 1, причем частота следовалия этих импульсов равна утроенной частоте сети. Световые импульсы фотодиодом оптро- на 18 преобразуются в электрические импульсы, которые формирователем 17 алее преобразуются в импульсы прямоугольной формы. Эти импульсы поступают на первый вход элемента И 16 5 на второй вход которого через вход 10 запуска реле 9 поступает уровень логической 1 с инверсного выхода триггера 6, находящегося в нулевом состоянии, В результате импульсы с 0 выхода формирователя 17 проходят на С-вход счетчика 15, Счетчик начинает заполняться. Разрядность счетчика выбрана так, что время заполнения счетчика (уставка срабатывания реле времени) превьшает период сети па заданную величину. При изменении - частоты изменяется частота импульсов на входе счетчика и время его заполнения изменяется пропорционально пе- 30 риоду сети. После заполнения счетчика 15 на выходе старшего разряда появляется уровень .логической 1, вызывающий формирование одиночного импульса на выходе одновибратора 14 и 35 ереход в единичное состояние триггера 6, В результате прекращается альнейшая работа счетчика 15 и через усилитель 7 включается дополнительный орган 8, подключающий потре- 0 битель к сети.

При попадании или снижении фазного напряжения, а также при несимметрии фаз падение напряжения на резисторе 2 по крайней мере один раз за 45 период становится меньще порогового напряжения излучения светодиода оптрона 4, Светодиод гаснет, фототранзистор оптрона 4 запирается и на его первом выводе формируется уровень 50 логической 1, поступающий на R- вход триггера 6 и переключающий его В нулевое состояние, что приводит к.. выключению исполнительного органа 8. Одновременно через вход 11 обнуления 55 реле 9 уровень логической 1 постуает на R-вход обнуления счетчика 15, который обнуляется, С инверсного

выхода триггера 6 уровень логической 1 поступает через вход 10 запуска реле 9 на второй вход элемента И 16, на первый вход которого непрерьшно поступают ..иьтульсы с выхода формиро- вателя 17,.После зажигания светодиода оптрона 4 на первом выводе фототранзистора этого оптрона формируется уровень логического О, что приводит к снятию сигнала обнуления с R-выхода счетчика 15, Счетчик начинает заполняться, В связи с тем, что время заполнения счетчика 15 преььша ет период сети при неполнофазном режиме питания, заполнение счетчика невозможно, так как с первого вывода фототранзистора оптрона А периодически поступает сигнал на Н-вход обнуления счетчика 15, В результате триггер 6 остается в нулевом состоя НИИ и исполнительней орган 8 выключен. После восстановления нормального режима питания светодиод оптрона 4 излучает непрерывно, сигналы обнуления счетчика 15 не вьщаются, Счетчик 15 заполняется до старшего | разряда, выходной сигнал которого пе реводит триггер 6 в единичное состояние, после чего включается исполнительный орган 8,

Использование изобретения обеспечивает автоматический возврат устройства в рабочее состояние после восстановления.-полнофазного режима питания при изменениях частоты в широких пределах.

Формула из. обретения

1, Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов пита1шя, содержащее трехфазный однополупериодньй выпрямитель, входами подключенный к фазам, а выходом через последовательно соединенные первый н переменный второй резисторы - к нулевой точке контролируемой сети, реагирующий орган в виде транзисторного первого оптрона, входной светодиод которого включен параллельно первому резистору, а выходной фототранзистор первым выводом соединен через третий резистор с первым выводом дополнительного источника питани}, а вторым выводом - с вторым выводом этого источника, и RS- триггера, прямой статический R-вход которого соединен с первым выводом

5

фототранзистора первого оптрона, а прямой выход подключен к последовательно соединённым усилителю и исполнительному органу, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автоматического возврата устройства в рабочее состояние после восстановления полнофазного режима питания при изменяющейся частоте сети, в устройство введено реле времени с уставкой срабатывания, превышающей период сети, снабженное; входами запуска, обнуления и питания, выполненное на одно- вибраторе, двоичном счетчике,, двух входовом элементе И, формирователе прямоугольных импульсов и диодном втором оптроне, входной светодиод которого через ограничительный блок и входы питания реле включен между выходом выпрямителя и нулевой точкой сети, фотодиод второго оптрона первым выводом соединен с выводом дополнительного источника питания.

Составитель О. Орлов Редактор Н, Швьщкая Техред Л.Олейник Корректор И. Эрдейи ,

6753/51

Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и откритий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

77284

а вторым вьшодом через формирователь прямоугольных импульсов - с пер- вьи входом элемента И, выход которого соединен со счетным С-входом 5 двоичного счетчика, выходом старшего разряда подключенного через одновиб- ратор и выход реле к прямому статическому S-входу RR-триггера, R-вход которого через вход обнуления реле 10 соединен с R-входом обнуления двоичного счетчика, а инверсный выход через вход запуска реле соединен с вторым входом элемента И.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ограничительный блок времени выполнен в виде цепочки последовательно соединенных переменного второго резистора, стабилитрона и защитного диода, включенной между входами питания реле, причем защитный диод включен встречно-параллельно входному свбтйдиоду второго оптрона, а стабилитрон - согласно защитному диоду.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите от неполнофазных режимов питания потре.бителей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения автоматического возврата устройства в рабочее состояние При пропадании или снижении фазного напряжения падение напряжения на резисторе 2 становится меньше порогового напряжения излучения светодиода ; оптрона 4. Светодиод гаснет, фототранзистор оптрона 4 запирается и на его первом выводе формируется уровень логической единицы, поступающий на R-вхбд триггера 6 и переключакяций его в пулевое состояние, что приводит к выключению исполнительного органа 8, счетчик 15 обнуляется. После зажигания светодиода оптрона 4 на первом выводе фототранзистора этого оптрона формируется уровень логического нуля, что приводит к снятию сигнала обнуления с R-выхода счетчика 15, . Счетчик 15 начинает заполняться до старшего разряда, выходной сигнал которого переводит триггер 6 в единичное состояние, после чего выключается исполнительный орган 8. I з.п. ф-ЛЫ, 1 ил. Е i (Л ю ч Ю 00 4