Устройство для восстановления правильной последовательности фаз в цепях питания нагрузок трехфазного тока Советский патент 1987 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения трехфазных потребителей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты нагрузки от обрыва фазы источника питания и повышение надежности функционирования устройства при дестабилизирующих внешних воздействиях.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для восстановления правильной последовательности фаз в цепях питания нагрузок трехфазного тока содержит первый 1, второй 2, третий 3 входные выводы, предназначенные для подключения к источнику питания, первый 4, второй 5, третий 6 выходные выводы, предназначенные для подключения к нагрузке, фазочувствительный элемент 7, выполненный в виде звезды, в первую фазу которой включен первый конденсатор 8, а во вторую и третью - резисторы 9 и 10, причем входы первой, второй, третьей фаз звезды подключены соответственно к перво.му, второму, третьему входным выводам устройства, однофазный двух- полупериодный выпрямитель 11, входом переменного тока включенный последовательно в третью фазу звезды, первое 12 и второе 13 реле с замыкающим первым контактом каждое (12| и 13i), причем первый вывод обмотки первого реле 12 подключен к первому выходному выводу выпрямителя 11, второй входной вывод 2 устройства через первый контакт 12; первого реле 12 соединен с вторы.м выходным выводом 5, а через первый контакт 13| второго реле 13 -- с первым выходным выводом 4 устройства. В устройстве имеются резистивный делитель 14, первый 15, второй 16 и третий 17 стабилитроны, первый 18 и второй 19 компараторы, балластный резистор 20 и второй конденсатор 21, шунтирующий выход выпрямителя 11. Первый вывод обмотки второго реле 13 соединен с первым выводом обмотки первого реле 12 и каждое реле 12 и 13 снабжено двумя дополнительными замыкающими контактами 122, 12з, 13, 13з, резистивный делитель 14 включен между первым и вторым выходными выводами вынря- мителя 11. между которыми включена цепочка из последовательно соединенных балластного резистора 20 и трех стабилитронов 15- 17. Средняя точка резистивного делителя 14 соединена с инвертирующим входом первого 18 и неинвертирующим входом второго 19 компараторов, общая точка балластного резистора 20 и первого стабилитрона 15 соединена с первыми выводами питания lepBoro 18 и второго 19 компараторов, общая точка первого 15 и второго 16 стабилитронов соединена с инвертирующим входом второго компаратора 19, общая точка второго 16 и третьег о 17 стабилитронов

5

0 фаз.

соединена с неинвертирующим входом первого компаратора 18, а общая точка третьего стабилитрона 17 и первого выходного вывода выпрямителя 11 соединена с вторыми

выводами питания первого 18 и второго 19 компараторов. Первый входной вывод 1 устройства через второй контакт 122 первого реле 12 соединен с первым выходным выводом 4 устройства и через второй контакт 132 второго реле 13 - с вторым выход0 ным выводом 5 устройства, третий входной вывод 3 устройства соединен с третьим выходным выводом 6 устройства через параллельно соединенные третьи контакты 12з, 13.) первого 12 и второго 13 реле. Выход пер, вого компаратора 18 соединен с вторым выводом обмотки первого реле 12, а выход второго компаратора 19 - с вторым выводом обмотки второго реле 13.

Устройство работает следующим образом. Напряжения стабилизации стабилитро0 нов 15-17 и коэффициент деления делителя 14 выбраны таким образом, что при подаче на входные выводы 1-3 трехфазного напряжения сфавильной последовательности на выходе делителя 14 формируется напряжение, которое меньше напряжения стабилизации стабилитрона 14. Наличие на инвертирующем входе компаратора 18 напряжением меньшего, чем на неинверти- рующем, приводит к установлению на выходе компаратора 18 напряжения высокого уровня, близкого по значению к суммарному напряжению стабилизации трех стабилитронов 15-17, и срабатыванию реле 12. Наличие на неинвертированном входе компаратора 19 напряжения меньшего, чем на инвертированном, приводит к установлению на выходе компаратора 12 напряжения низкого уровня, близкого по значению к нулю и к отпусканию реле 13. Срабатывание )еле 12 и отпускание реле 13 обеспечивает на выходных выводах 4-6 наличие трехфазног о па- пряжения с правильной последовательностью

0

5

фаз.

В том случае, когда на входные выводы 1-3, подано трехфазное напряжение неправильной последовательности, на выходе делителя 14 формируется напряжение боль- шее, чем суммарное напряжение стабилизации стабилитронов 16 и 17. Наличие на инвертироваршом входе компаратора 18 напряжения большего, чем на неинвертировап- ном, приводит к установлению на выходе компаратора 18 напряжения низкого уровня и к отпусканию реле 12. Наличие на неинвертированном входе компаратора 19 напряжения большего, чем на инвертированном, приводит к установлению на выходе компаратора 19 напряжения высокого уровня и срабатыванию реле 13. Отпускание реле 12 и срабатывание реле 13 обеспечивает на выходных выводах 4-6 наличие трехфазного напряжения правильной последовательности

фаз при неправильной последовательности фаз на входных выводах 1-3.

В том случае, когда на входных выводах 1-3 отсутствует одна из фаз (например, фаза 1) на выходе делителя 14, формируется напряжение болыпее, чем напряжение стабилизации стабилитрона 17, но меньшее, чем суммарное напряжение стабилизации стабилитронов 16 и 17. Наличие на неинвертирующем входе компаратора 19 напряжения меньшего, чем на инвертирующем, а на инвертирующем входе компаратора 18 напряжения большего, чем на неинвертирующем входе, приводит к установлению на выходах компараторов 18 и 19 напряжений низкого уровня и отпусканию реле 12 и 13, что обеспечивает отсутствие напряже)1ия на клеммах 4-6 при обрыве одной из фаз.

Положительный эффект изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем обеспечения защиты от обрыва фазы источника питания и в повьипении надежности функционирования устройства при дестабилизирующих внешних воздействиях.

Формула изобретения

Устройство для восстановления правиль- пой последовательности фаз в цепях гштания нагрузок трехфазного тока, содержап1ее первый, второй, третий входные выводы, пред- назначеннЬ)1е для подключения к источнику питания, первый, второй, третий выходные выводы, предназначенные для подключения к нагрузке, фазочувствительпый элемент, выполненный в виде звезды, в первую фазу которой включе) первый конденсатор, а во вторую и третью - резисторы, причем ВХОД) ервой, второй, третьей фаз звезды подключены соответственно к ервому, второму, т)етьему выводам устройства, однофазный двухполу1 ериод,1Й вы- рямите.-1,, входом еременного тока 1оследовательно в третью фазу звезды, 1ервое и второе реле с замыкающим 1ервы 1 ко 1тактом каждое, причем первь Й обмотки 1ервого реле подключен к первому выход ому выводу выпрямителя, второй вывод устройства через iep0

5

0

5

0

5

вый контакт первого реле соединен с вторым выходным выводом, а через первый контакт второго реле - с первы.м выходным выводом устройства, отличающееся те.м, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем обеспечения защиты нагрузки от обрыва фазы источника итания и пения надежности функционирования устройства при дестабилизирующих внешних воздействиях, в него введены резистивиый делитель, первь Й, второй и третий стабилитроны, первый и второй компараторы, балластный резистор и второй конденсатор, шунтирующий выход в прямителя, первый вывод обмотки второго реле соединен с первым выводом обмотки первого реле и каждое реле снабжено двумя дополнительными за- И кающими контактами, резистивный делитель включен между первым и вторым выход ыми выводами выпря.мителя, между которыми включена из последовательно соединенных балластного резистора и трех вы пеупомянутых стабилитронов, причем точка резистивного делителя соеди- с инвертирующим входом первого и неи вертирующим входом второго компараторов, общая точка балластного резистора и г ервого стабилитрона соединена с пер- вы.ми выводами питания 1ервого и второго компараторов, точка первого и вто- |)ого стабилитронов соединена с инверти- )ующим входом второго ком аратора, точка второго и третьего стабилитронов сое- с неинвертируюпгим входом iep- компаратора, а общая точка третьего стабилитрона и первого выходного вывода В 1прямителя соединена с вторым выводами 1итания 1ервого и второго ком араторов, пр( этом входной вывод устройства через второй контакт первого реле соединен с первым выходным выводом устройства и через второй контакт второго реле - с вторым выходным вь водом устройства, третий входной вывод устройства с треитьим выходным в з водом устройства через параллель Ю соединенные третьи контакты первого и второго реле, выход первого компаратора соединен с вторым выводом обмотки первого реле, а выход второго компаратора - с вторым выводом обмотки второго реле.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты потребителей трехфазного тока от непрВЕзильной носледовательности и обрыва фаз. Пель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты нагрузки от обрыва фазы источника питания и повышение надежности функционирования устройства. В устройстве имеются резистивный делитель напряжения, три стабилитрона и два компаратора, выходами подключенные к входам реле. При правильной последовательности фаз сраба тывают первый компаратор 18 и первое реле 12, которое подключает входные выводы устройства к выходным. При неправильной последовательности фаз на входных выводах устройства срабатывают второй компаратор 19 и второе реле 13, которое подключает входные выводы устройства к выходным с восстановлением правильной последовательности фаз на выходных выводах устройства. При обрыве фазы источника питания реле 12 и 13 не срабатывают и источник питания не подключается к нагрузке. 1 ил. (С сл 7J оо 00 со 4 N0