Устройство для контроля порядка чередования фаз трехфазной сети Советский патент 1989 года по МПК H02H7/09 

1

Изобретение- ОТНОСИТСЯ к электротехнике и предназначено для-использования в электроустановках, где необходим определенный порядок чередования фаз сети.

Цель изобретения - повьшенне надежности контроля.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - вариант выполнения делителя напряжения.

Устройство для контроля порядка чередования фаз трехфазной сети содержит первый J и второй 2 транзисторы п-р-п, третий 3 и четвертый 4 транзисторы р-п-р, первый 5 и второй 6 балластные элементы, первый 7 и второй 8 диоды, делитель 9 напряжения с первым 10 и вторым П крайними и первым 12 и вторым 13 средним выводами, первый 14 и второй 15 исполнительные элементы нагрузки и входные выводы 16 - 18 для подключения к контролируемой сети. База первого транзистора 1 соединена с первым выводом первого балластного элемента 5, база второго транзистора 2-е первым выводом второго балластного элемента 6,.а эмиттер первого 1 и второго 2 транзисторов связаны с первым входным выводом 16. В устройстве име.ются третий 19 и четвертый 20 диоды. База первого транзистора 1 соединена с базой третьего 3 и коллекторами второго 2 и четвертого А транзисторов, а база второго транзистора 2-е базой четвертого 4 и коллекторами первого 1 и третьего 3 транзисторов. Между эмиттерами первого 1 и третьего 3 транзисторов включен первый 14, а между эмиттерами второго 2 и четвертого 4 транзисторов - второй 15 исполнительные элементы нагрузки. Эмиттеры первого 1 и второго 2 транзисторов соединены с первым входным выводом 16 через катод - анод .срответств.енно -первого 7 и второго 8 диодов, а эмиттеры третьего 3 и четвертого 4

транзисторов соединены с первым входным выводом 16 через анод - катод соответственно третьего 19 и четвертого 20 диодов. Первый 10 и второй 11 крайние выводы делителя 9 напряжения соединены соответственно с вторым 17 и третьим 18 входными выводами, а первый 12 и второй 13 средние выводы этого делителя соеди- Hejibi с вторыми выводами первого 5

и второго 6 балластных элементов соответственно. Делитель 9 напряжения может быть выполнен, например, на резисторах 21-23 или на индуктивном элементе (трансформаторе) 24.

Сопротивление резистора 22 на несколько порядков меньше сопротивлений резисторов 21 и 23.

Устройство работает следующим образом.

При чередовании фаз в порядке

ABC, представленном на фиг.1, пере

314

менное напряжение между выводами 13 и 16 опережает напряжение между выводами 12 и 16 по фазе на доли градуса, причем время опережения достаточно для надежного отпирания транзисторов.

В положительный полупериод переменного напряжения между точками 13 и 16 за счет импульса тока, проходящего через балластный элемент 6, переход база - эмиттер транзистора 2, элемент 15 нагрузки, диод 20, отпирается транзистор 2, и после появления положительного полупериода переменного напряжения между точками 12 и 16 проходит импульс тока через балластный элемент 5, коллектор - амиттер транзистора 2, элемент 15 нагрузки, диод 20. При этом цепь из открытого транзистора .2 и элементов 15 и 20 шунтирует цепь управления транзистора 1, и.падение напряжения на элементах 2, 15 и 20 оказывается меньше напряжения отпирания цепи управления транзистора 1. В отрицательный полупериод переменного напряжения между точками 13 и 16 за счет аналогичных процессов отпирается транзистор А и импульс тока.проходит через элементы 4, 15

и 8, а

транзистор 3 оказывается закрытым из-за П1унтирования цепи управления открытым транзистором 4. Время запи- рания транзисторов 2 и 4 больше времени их отпирания, поэтому после окончания полупериода опережапщего напряжения между точками 13 и 16 транзисторы запираются с запазданием и увеличения напряжения на входах транзисторов 1 и 3 и их отпирания не происходит. Таким образом, при прямом порядке чередования фаз ABC чере элемент 15 нагрузки в виде светодио да проходят импульсы тока и в поло- жительный и отрицательный полупериоды, при этом светодиод 15 светится, а светодиод

14 обесточен.

При обратном порядке чередования фаз, когда фаза А подключена к выводу 17, а фаза В - к выводу 18, устройство работает аналогично, но в положительный полупериод переменного напряжения между точками 12 и 16 открывается транзистор 1, а в отрицательный полупериод транзистор 3. Светится светодиод 14, а светодиод 15 обесточен.

5

0

5

0

5

0

0

Балластные элементы 5 и 6 и элементы 21 и 23 ьюгут быть выполнены в виде конденсаторов, что полностью исключает активные потери в них. Замена элемента 22 на. конденсатор также возможна, но не целесообразна, с точки зрения массо-габаритных показателей, так как его сопротивление выбирается не менее чем на три порядка меньше сопротивления элементов 21 и 23 и активными потерями в нем можно пренебречь. Один из элементов 21 и 23 может отсутствовать. В этом случае токоограничивающиьш элементами, определяющими ток через элементы нагрузки 14 и 15, являются элементы 5 и 6.

При наличии в аппаратуре трансформатора в качестве делителя 9 напряжения может быть использована первичная или вторичная обмотка его с двумя (фиг.2) или одним отводом. В последнем случае вторым средним выводом делителя напряжения является крайний вывод обмотки или один из соответствующих входных выводов устройства. При отсутствии отводов в первичной обмотке используется низковольтная вторичная обмотка, соединенная встречно или согласно с первичной, причем достаточно одного витка вокруг магнитопровода,

В качестве элементов нагрузки мо- гут быть использованы светодиоды оптической И1щикации, светодиоды оптронов, обмотки реле и другие элементы. I

Предлагаемое устройство обеспечивает надежный контроль при значитель- ных перекосах фаз и в широком диапазоне частот контролируемой сети, а активные потери в устройстве могут иметь.место лишь в элементах нагрузки, а все полупроводниковые элементы fтранзистрры , диоды, светодиоды) работают при напряжениях, исчисляемых единицами вольт, независимо от уровня напряжения контролируемой сетим что также повышает надежность.

Формула

изобретени

55

Устройство для контроля порядка чередования фаз трехфазной сети, содержащее первый и второй п-р-п-тран- зисторы, третий и четвертый р-п-р- транзисторы,-первый и второй бапласг

ные элементы, первый и второй диоды, делитель напряжения с первым и вторым кpaйни и и с одним или двумя средними выводами, первый и второй исполнительные элементы нагрузки и три входных вывода для подключения к контролируемой сети, причем база первого транзистора соединена с первым выводом первого балластного элемента, .база второго транзистора - с первым выводом второго балластного апемента, а эмиттеры первого и второго транзисторов связаны с первым входным выводом, о..т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в устройство введены третий и четвертый диоды, база первого транзистора соединена с базой третьего и коллекторами-второго и четвертого транзисторов, а база второго транзистора - с базой четвертого и коллекторами первого и третьго транзисторов, между эмиттерами первого и третьего тра 1зисторов включен первый, а между эмиттерами вто- рого и четвертого транзисторов - второй исполнительные элементы нагрузки, причем эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с первым входным выводом через катод Q анод соответственно первого и второго диодов, а эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с первым входным выводом через, анод - катод соответственно третьего и чет5 вертого диодов, при этом первый и второй крайние выводы делителя напряжения соединены соответственно с вторым к третьим входными выводами, а первый и второй средние или один

0 средний и один крайний вывода этого делителя соединены с вторыми выводами первого и второго балластных элементов соответственно.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для.использования в электроустановках, где необходим опреде;ленный порядок чередования фаз сети. Цель изобретения - повышение надёжности контроля .i При чередовании фаз в порядке ABC напряжение между выводами 13 и 16 опережает по. фазе напряжение между выводами 12 и 16 на доли градуса. В положительный полупериод напряжения

//

.«отууТ

Составитель О.Орлов Редактор Е.Папп Техред Л.СердюковаЗаказ 1205/50

Тираж 605

ВНИИШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

2

70

fS

..J

Фи.2

Корректор Л.Пилипенко

Подписное