Индикатор фаз Советский патент 1992 года по МПК G01R29/18 

VJ СО

ю со

Х4

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для индикации наличия напряжения, фазировки электрического оборудования и контроля чередования фаз.

Цель изобретения - повышение безопасности индикатора фаз при его использовании.

На фиг.1 показана блок-схема индикатора фаз; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу индикатора.

Индикатор содержит канал 1 передачи информации, который состоит из передатчика 2 и приемника 3, датчик 4 частоты рабочего напряжения, четыре триггера 5-8, генератор 9 тактовых импульсов, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 10, схему 11 совпадения, индикатор 12 и управляемый ключ 13.

Канал 1 передачи информации может представлять собой радиоканал (радиопередатчик-радиоприемник), канал оптической связи (светоизлучатель-фотоприемник) и т.д. Передатчик 2 содержит преобразователь входного синусоидального напряжения в импульсное и усилитель мощности, который обеспечивает необходимую мощность излучения. Преобразователь, который формирует импульсный сигнал в момент прохождения синусоиды через нулевое значение, может быть выполнен по одной из известных схем. Приемник 3 содержит чувствительный элемент (антенну, фотоприемник и т.д.) и усилитель.

Датчик 4 частоты рабочего напряжения представляет собой усилитель, к входу которого подключена антенна, а к выходу - преобразователь синусоидального напряжения в импульсное, например, аналогичный преобразователь передатчика 2.

ОЗУ 10 может быть типовое, например типа К561РУ2. Оно может также быть выполнено, например, на двух счетчиках, в один из которых информация записывается, хранится в нем и периодически переносится во второй счетчик, реверсивный, из которого она только считывается. При этом на информационный вход каждого счетчика сигнал с генератора 9 поступает по команде триггера 6. Сигнал переноса информации из первого счетчика во второй осуществляется также по команде триггера 6 или триггера 7 или по сигналу окончания считывания второго счетчика после каждого цикла считывания.

Выход приемника 3 подключен к информационному входу счетного триггера 5, первому входу схемы 11 совпадения и входу R триггера 7 RS-типа. Выход триггера 5 подключен к информационному входу счетного

триггера б и к управляющему входу ключа 13. Первый выход триггера б подключен к входу записи W ОЗУ 10, а второй (инверсный)- к входу считывания R. Информационный вход D ОЗУ 10 подключен к выходу генератора 9, вход которого подключен к выходу триггера 7. Выход ОЗУ 10 подключен к входу R триггера 7 и к второму входу схемы 11 совпадения, выход которой подключен к

0 индикатору 12 и входу S триггера 8 RS-типа. Выход триггера 8 подключен к установочному входу R триггера 6 и управляющему входу ключа 13. Выход датчика 4 подключен к входу ключа 13, выход которого подключен к

5 входу S триггера 7.

Индикатор работает следующим образом.

При включении питания все триггеры устанавливаются в состояние О, а ОЗУ 10

0 очищается.

На обе стороны контролируемого оборудования подается рабочее напряжение. На фиг.2а показано напряжение, например, на токоведущей части AI первой стороны

5 оборудования. Датчик 4 располагают вблизи оборудования на безопасном расстоянии от него, например закрепляют на ближайшем ограждении. Под действием рабочего напряжения в антенне датчика 4 наводится

0 напряжение, фаза которого не совпадает с фазами рабочего напряжения на токоведу- щих частях, а частота равна частоте рабочего напряжения (фиг.2б), и на выходе датчика 4 появляется его выходной сигнал (фиг.2в).

5 Сигнал датчика 4 через ключ 13 не проходит, так как триггеры 5 и 8 находятся в состоянии О и ключ 13 выключен.

Передатчик 2 приближают к токоведущей шине AI и касаются ее входной клем0 мой передатчика, связанной с входом преобразователя синусоидального напряжения в импульсное. Под действием рабочего напряжения (фиг.2а) через входное сопротивление преобразователя и емкость

5 между общим проводом передатчика и ближайшими заземленными частями электроустановки начинает протекать емкостной ток, опережающий на 90° рабочее напряжение. От sroro тока на входном сопротивле0 нии преобразователя появляется напряжение, фаза которого опережает на 90° фазу рабочего напряжения на токоведущей части AI (фиг.2г), а на выходе преобразователя - выходной сигнал (фиг.2д),

5 который передается передатчиком 2 и принимается приемником 3 (фиг.2еХ находящимся на безопасном расстоянии от передатчика 2.

Сигнал приемника 3 поступает на счетный вход триггера 5 и устанавливает его в

состояние 1 (фиг.2ж). Триггер 5 включает ключ 13, разрешая прохождение сигнала датчика 4, и одновременно переводит триггер 6 в состояние 1 (фиг.2з). Триггер 6 включает ОЗУ 1 в режим записи, подавая сигнал 1 на вход W.

Следующий сигнал датчика 4 через включенный ключ 13 переводит в состояние Г триггер 7 (фиг.2и), который включает генератор 9. Начинается запись тактовых им- пульсов ОЗУ 10 (фиг.2к).

Следующий сигнал приемника 3 прекращает запись, переводя триггеры 5 и 7 в состояние О. При этом выключаются тактовый генератор 9 и ключ 13. В результате в ОЗУ 10 записывается число тактовых импульсов, пропорциональное фазовому сдвигу At между сигналами датчика 4 и приемника 3.

Следующий сигнал датчика 4 через за- крытый ключ 13 не проходит и состояние устройства не изменяет. Затем поступает следующий сигнал приемника 3, который вновь переводит триггер 5 в состояние 1. Триггер 5 включает ключа 13 и переводит триггер 6 в состояние О. При этом триггер б переключает ОЗУ 10 в режим считывания, подавая сигнал 1 на вход R. Считывание начинается с приходом следующего сигнала датчика 4, который через включенный ключ 13 устанавливает триггер 7 в состояние 1 и включает генератор 9, сигнал которого поступает на информационный вход D ОЗУ 10(фиг.2л).

Через время At (после начала считыва- ния) на выходе ОЗУ 10 появляется сигнал окончания считывания (фиг,2м), который поступает на вход R триггера 7 и второй вход схемы 11 совпадения. Триггер 7 переходит в состояние О и выключает генератор 9. Одновременно на первый вход схемы 11 совпадения приходит сигнал приемника 3, она срабатывает, включает индикатор 12 и переводит триггер в 1 (фиг.2н).

Включенный индикатор 12 свидетельст- вует о том, что на токоведущей части AI действительно имеется рабочее напряжение, информация в ОЗУ 10 записана и считана правильно и индикатор фаз правильно запомнил токоведущую часть AL

Сигнал 1 с выхода триггера 8 фиксирует далее состояние О триггера б, запрещая запись и оставляя ОЗУ 10 в режиме постоянного считыва ния. Ключ 13 также фиксируется далее триггером 8 во включенном состоянии. Последующие циклы считывания начинаются каждый раз по сигналу датчика 4, который устанавливает триггер 7 в 1й, включает генератор 9, а заканчиваются

через время At про сигналу О ЗУ 10, который возвращает триггер 7 в О и выключает генератор 9. При этом на втором входе схемы 11 совпадения непрерывно существует выходной сигнал ОЗУ 10, синфазный с сигналом приемника 3.

Если в процессе работы индикатора изменяется частота рабочего напряжения, то синхронно изменяется и частота сигнала датчика 4 частоты рабочего напряжения и выходной сигнал ОЗУ 10 будет по-прежнему синфазен сигналу приемника 3.

Так как сигнал приемника 3 в считывании не участвует, передатчик 2 можно отвести от токоведущей части AI. При этом индикатор 12 выключается, так как исчезает сигнал на первом входе схемы 11 совпадения.

Далее входной клеммой передатчика касаются соседнихтоковедущихчастей Вт и Ci первой стороны. При этом индикатор 12 не работает, так как сигналы на входе схемы 11 совпадения не совпадают и она срабатывает. Таким образом убеждаются в том, что индикатор 12 срабатывает только при касании токоведущей части AI, т.е. что индикатор фаз запомнил токоведущую часть AL

Аналогично индикатор фаз должен срабатывать и при касании токоведущих частей второй стороны оборудования. Поэтому, если необходимо выполнить фазировку оборудования, далее касаясь поочередно входной клеммой передатчика 2 токоведущих частей А2, В2 и С2 второй стороны, по срабатыванию индикатора 12 находят токоведущую часть Аа, т.е. определяют первую пару одноименных токоведущих частей AI и А2. Аналогично находят другие пары одноименных токоведущих частей, предварительно стирая информацию в ОЗУ 10 и устанавливая все триггеры в исходное состояние сигналом начальной установки.

Для определения порядка чередования фаз необходимо после того, как индикатор фа запомнил токоведущую часть, например, AI, сигнал, поступающий с выхода ОЗУ 10 на второй вход схемы 11 совпадения,

сдвинуть в общем случае на величину - периода частоты рабочего напряжения, где п - число фаз оборудования. Для трехфазной сети этот сдвиг составит 120°. При этом на втором входе схемы 11 совпадения появляется сигнал, соответствующий фазе напряжения на соседней токоведущей части, например В-|. Далее, касаясь входной клеммой передатчика 2 этой токоведущей части, по срабатыванию (несрабатыванию) индикатора 12 определяют прямой А-В-С (обратный А-С-В) порядок чередования фаз.

Необходимый сдвиг сигнала ОЗУ 10 можно осуществить, например, с помощью одно- вибратора с регулируемой длительностью выходного сигнала.

Таким образом, с помощью предлагаемого индикатор фаз можно определять наличие рабочего напряжения на токоведущих частях, фазировать электрооборудование, определять порядок чередования фаз оборудования.

Формула изобретения Индикатор фаз, содержащий датчик частоты рабочего напряжения, схему совпадения, три триггера и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения его безопасности при использовании, он дополнительно содержит канал передачи информации, состоящий из передатчика и приемника, тактовый генератор, четвертый триггер, оперативное запоминающее устройство и управляемый ключ, при этом выход приемника подключен к информационному входу первого триггера, первому входу схемы совпадения и первому информационному входу третьего триггера,

выход первого триггера подключен к первому информационному входу второго триггера и первому управляющему входу управляемого ключа, первый выход второго

триггера подключен к входу записи оперативного запоминающего устройства, а второй выход второго триггера - к входу считывания оперативного запоминающего устройства, выход третьего триггера

подключен к входу управления тактового генератора, выход которого подключен к информационному входу оперативного запоминающего устройства, выход которого подключен к первому информационному

входу третьего триггера и второму входу схемы совпадения, выход которой подключен к индикатору и информационному входу четвертого триггер, выход которого подключен к второму управляющему входу управляемого ключа и второму информационному входу второго триггера, а выход датчика частоты рабочего напряжения через управляемый ключ подключен к второму информационному входу третьего триггера.

а

$ 6

dl

dl

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для индикации наличия напряжения, фазировки и контроля чередования фаз. Цель изобретения - повышение безопасности при эксплуатации - достигается благодаря тому, что в индикатор фаз, содержащий датчик 4 частоты рабочего напряжения, схему 11 совпадения, три триггера 5-7 и индикатор 12, введены канал 1 передачи информации, состоящий из передатчика 2 и приемника 3, четвертый триггер 8, тактовый генератор 9, оперативное запоминающее устройство 10 и управляемый ключ 13. В индикаторе фаз с помощью передатчика и приемника с токо- ведущих частей контролируемого оборудования передают на безопасное расстояние информацию о фазе рабочего напряжения и запоминают ее. Затем информацию, аналогично полученную с других токоведущих частей, сравнивают с информацией, хранящейся в памяти, и делают вывод о соответствии токоведущих частей фазируемого оборудования. 2 ил.

a

e

и

1

К

запись J

начался At

конец

Считывание

M

1

1

HkJk

начало at

конец

t

E