Устройство контроля наличия напряжения в трехфазных сетях Советский патент 1992 года по МПК G01R29/18 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления, питающихся от трехфазных сетей„

известно устройство для контроля наличия фаз напряжения в трехфазных сетях, содержащее три формирователя входных напряжений прямоугольных импульсов, два D-триггера, элемент ИЛИ, инвертор.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности локализации оборванной фазы, невозможность

15

20

25

30

контроля кратковременного пропадания напряжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению

является устройство контроля последовательности чередования и наличия

напряжения в трехфазных сетях.

Недостатком известного устройства является то, что око не обеспечивает локализации оборванной фазы С при обратном чередовании фаз и фазы В при прямей чередовании фаз, Кроме того, устройство не обеспечивает запоминание оборванной фазы.

Цель изобретения - повышение качества контроля наличия напряжения на любой из фаз путем з апомин ания н апря жения на любой из фаз с момента обнаружения пропадания в течение одного периода сетевогонапряженияu

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее элемент ИЩ, элемент задержки, три входньпс зажима Фаза TPJH формирователя напряжения, три элемента. И, три RS-триг-до гер а и три выходных 3 ажима фазы,

устройства, три входных зажима которого соответственно соединены с входами трех формирователей Напряжения, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, причем первые входы элементов И объединены и соединены с выходом элемента задержки, дополнительно введены четвертый RS-триггер, ,.- зажим Сбой сети и кнопка Сброс, выход которой соединен с инверсным R-входом четвертого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с входом элемента задержки и R-входами первых трех триггеров, инверсные выходы которых соединены с тремя соответствующими выходными зажимами Контроль фазы, причем четвертым выходом

17110984

устройства является зажим Сбой сети соединенный с прямым выходом четвертого R-триггера, инверсный S-вход | которого соединен с выходом элемента ИЛИ, при этом S-входы трех первых RS-триггеров соединены соответственно с выходами трех элементов И, вторые входы которых соединены соответ- JQ ственно с выходами трех формирователей, а выходом кнопки Сброс является уровень логического нуля.

В предлагаемом техническом решении использованы широко известные элементы в данной области техники, при введении которых в указанной связи с остальными элементами схемы предлагаемого устройства последнее проявляет новые свойства, приводящие к повышению качества контроля пропадания напряжения на любой из фаз путем запоминания наличия напряжения на любой из фаз с момента обнуления пропадания в течение одного периода сетевого напряжения,,

На фиг,, 1 приведена функциональная схема устройства; На фиг„ 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. .

Устройство содержит элемент ИЛИ t, элемент 2 задержки, три входных за Контрольявляющихся выходными зажимами

жима Фаза 3-5, три Лормирователя 6-8 напряжения, три элемента И 9-11, три RS-триггера 12-14, три выходных 35 зажима Контроль фазы 15-17, четвертый RS-триггер 18, зажим Сбой сети 19 и кнопку Сброс 20„

Устройство работает следующим.об- . . разом,, ./...-. .. - : . : . ./.,.

Формирователи 6-8 Напряжения формируют из положительных полуволн синусоидальные напряжений каждой фазы, поступающих с входных зажимов фазы, прямоугольные импульсы, сдвинутые относительно друг друга на 120Л (диаграмму на фиг0 2). Эти импульсы поступают на входы элемента ИЛИ 1. Поскольку импульсы на входах Элемента ИЛИ 1 перекрывают во времени друг друга, на его выходе потенциал логической 1. При нажатии кнопки 20 происходит сброс RS-триггера 18 (если бы он был установлен). С прямого выхода RS-триггера 18 поступает потенциал логического О на выходной зажим Сбой сети 19, сигнализируя об отсутствии сбоя сетив С инверсного выхода RS-триггера 18 потенциал логической 1 поступает на R-входы .

45

55

о

.-

жима Фаза 3-5, три Лормирователя 6-8 напряжения, три элемента И 9-11, три RS-триггера 12-14, три выходных 5 зажима Контроль фазы 15-17, четвертый RS-триггер 18, зажим Сбой сети 19 и кнопку Сброс 20„

Устройство работает следующим.об- . . разом,, ./...-. .. - : . : . ./.,.

Формирователи 6-8 Напряжения формируют из положительных полуволн синусоидальные напряжений каждой фазы, поступающих с входных зажимов фазы, прямоугольные импульсы, сдвинутые относительно друг друга на 120Л (диаграмму на фиг0 2). Эти импульсы поступают на входы элемента ИЛИ 1. Поскольку импульсы на входах Элемента ИЛИ 1 перекрывают во времени друг друга, на его выходе потенциал логической 1. При нажатии кнопки 20 происходит сброс RS-триггера 18 (если бы он был установлен). С прямого выхода RS-триггера 18 поступает потенциал логического О на выходной зажим Сбой сети 19, сигнализируя об отсутствии сбоя сетив С инверсного выхода RS-триггера 18 потенциал логической 1 поступает на R-входы .

5

5

517

RS-триггеров 12-14, удерживая их в сброшенном состоянии, и через элемент 2 задержки на первые входы элементов И 9-11. Импульсы с выходов формирователей 6-8 поступают через элементы И 9-11 на входы S RS-тригге ров, не, изменяя значения их инверсных выходов, потенциал которых при наличии логического О на выходном зажиме Сбой сети 19 не имеет значения. При отсутствии напряжения fta одном из входных зажимов или 4, например на зажимах Фаза.4, в течение одного периода сети формирователем 7 не будет сформирован пульс и по срезу импульса формиро ва- теля 6 низким уровнем с выходка элемента ИЛИ 1 (так как на его входам логические О) RS-триггер 18 устаИ 4 II

навливается в 1. С его прямого плеча потенциал логической 1° посту пает на выходной зажим Сбой сети . 19, сигнализируя .о пропадании шищя- женил на одном или нескольких вхой- ных зажимах. Потенциалом логического О с инверсного выхода триггера t§ снимается условие сброса RS-Tptarre- ров 12-14. С поступлением импульса выхода формирователя 8 через .элемент И 11 на S-вход произойдет установка RS-триггера 14 в единичное состояние а с поступлением импульса с формирователя 6 через элемент И 9 - установка Д5 триггера 12. С момента уета- новки RS-триггера 18 в 1 с его инверсного плеча уровень логического 0м поступает на вход элемента 2 задержки, и через промежуток времени Ј (время задержки) с его выхода уровень логического О поступает на : первые входы элементов И 9-11, запрещая тем самым прохождение импульсов формирователей на S-входы RS-тригге- ров 12-14. Таким образом, на триггерах 12-14 будет запомнено наличие напряжений на входных зажимах 3-5 в интервале времени Ф с момента обнаружения пропадания напряжения на одной из входных зажимов„,Уровень логической 1 на выходном зажиме

Фаза

Контроль фазы 16 при наличии логической 1 на выходном зажиме Сбой сети 19 сигнализирует о пропадании напряжения на входной клемме Фаза 4 Это состояние устройства сохраняется и при восстановлении напряжений сети, так как RS-триггер 18 запомнит факт сбоя и продолжает запрещать

0

5

5

0

5

прохождение импульсов с формирователей 6-8 на S-r-входы RS-триггеров 12- 14„ Параметр 2 элемента 2 задержки выбирается из следующих соображений: поскольку RS-триггер 18 при пропадании одного импульса формирователя, например формирователя 7, установится по окончанию импульса формирователя 6, то задержка должна быть не менее -1/2 периода сети для того, чтобы произошло запоминание импульса с формирователя 6„ В противном случае триггер 12 не будет установлен в 1, т„еи Ј 1/2 периода сети и является минимальным временем, в течение которого при отсутствии сбоя сети обязательно будут присутствовать потенциалы логической 1 всех выходов Q формирователей 6-8 (диаграмма на

фиг „ 2). Верхняя граница ЈV выбирается из условия обнаружения пропадания напряжения не менее одного периода сети и поэтому не должен быть запомнен е л-едуютий за оборванным импульс Момент обнаружения сбоя возникает на 1/3 оборванного импульса и, до поступления следующего импульса проходит промежуток времени 5/6 периода сети. Таким образом, параметр Ъ элемента 2 задержки должен находиться от 1/2 до 5/6 периода сети.

Использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с известным повысить качество контроля пропадания напряжения на любой из фаз путем запоминания наличия напряжения на любой из фаз с момента обнаружения пропадания в течение одного пери0 ода сетевого напряжения.

Формула изобретения

0

5

Устройство контроля наличия напряжения в трехфазных сетях, содержащее .- элемент ИЛИ, элемент задержки, три входных зажима, три формирователя напряжения, три элемента И, три RS-триггера и три выходных зажима, являющихся выходными зажимами устройства, три входных зажима которого соответственг- но соединены с входами трех формирователей напряжения, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, причем первые входы элементов И объединены и соединены с выходом элемента задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля наличия напряжения на любой из фаз путем запоминания фазы,

на которой отсутствовало напряжение в течение одного периода, в него дополнительно введены четвертый RS-триг гер,четвертый выходной зажим Сбой сети и кнопка, выход которой соединен с инверсным R-входом четвертого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с входом элемента задержки и с R-входами первых трех триггеров, инверсные выходы которых соединены с первыми тремя соответствующими выходными зажимами, причем четвертым выхо

дом устройства является четвертый выходной зажим, соединенный с прямым выходом четвертого RS-триггера, инверсный S-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, при этом S-входы трех первых КЗ-триггеров соединены соответственно с выходами трех элементов И-, вторые входы которых соединены соответственно с выходами трех Формирователей, а входом кнопки является уровень логического нуля.,

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического контроля и. управления энергетическими системами. Целью, изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Цель достигается вводом в устройство контроля наличия напряжения фаз в трехфазных сетях, содержащее входные зажимы 3, 4, 5, формирователи 6, 7, 8, элемент ИЛИ 1, элемент 2 задержки, элементы И 9, 10, 11, RS-триггеры 12, 13, 14,и выходные зажимы 15, 16, 17, RS-триггера 18, выходного зажима 19 и кнопки 20. Сущность контроля наличия напряжения на входных зажимах 3, 4, 5 заключается в том, что элемент ИЛИ 1 обнаруживает факт отсутствия напряжения на входных зажимах, RS-триггер 18 запоминает факт обрыва и за интервал времени, определяемый элементом задержки, производится занесение информации о фазных напряжениях через элементы И 9, 10, 11 в триггеры 12, 13, 14. Оборванная фаза определяется по единичному потенциалу с инверсного плеча одного из триггеров 12, 13, 14, а факт сбоя - по положительному потен- 2 .