Устройство для защиты трехфазного электроприемника от изменения чередования и обрыва фаз Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 

390 мгновенных значений трех линейных напряжений сети, сдвинутых друг относительно друга на 120 электрически градусов . К недостаткам этого устройства относится его относительная сложнос связанная с этим низкая надежность. Кроме того, это устройство реагируе только на обрыв фазы и не способно контролировать порядок чередования фаз. Цель изобретения - упрощение устройства, повышение надежности его работы и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что в качестве ключевого элемента в одной из цепочек применен тиристор ный оптрон, в дрзп:ой - тиристор, а третья цепочка состоит из одного Порогового в качестве кото рого (как и в других цепочках) испол зуется динистор, анод которого подключен к управляющему переходу тирис тора, причем вершины треугольника подключены к фазам сети через резисторы, а исполнительный орган вклю чен последовательно с ключевым и пороговым элементами в одну из сторон треугольника. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для защиты трехфазного электроприемника от изменения чередования и исчезновения фаз питающего напряжения 5 на фиг. 2 - диаграмма изменения мгновенных значений напряжений, иллюстрирующая работу устройства в нормальном режиме, на фиг. 3 - диаграмма изменения мгновенных значений напряжений схемы при изменении поряд ка чередования фаз (обратном подключении фаз В и с). На фиг. 2 изображено: напряжение между точками А ссхемы, пропорциональное линейному напряжению UAC Цэй - напряжение между фазой В и точкой ссхемы, пропорционально ЬС J&A напряжение между фазой Б и точкой А схемы, пропорциональное l%ft} Uft,- напряжение включения динисторов, t/ , tg J 5 моменты времени включения динисторов. На фиг. 3 изображено: УСД - напря жение на выходе потенциометра 1 (фиг. 1) , пропорциональное , ; Udeнапряжение на выходе потенциометра 1.(фиг.2), пропорциональное Ucg , IJfl-g, - напряжение днижкамн по-, тенциометров I и 2 (фнг.1), пропорциональное Уле, V f - напряжение включения динисторов; t/j-tg - интервал времени возможного включения динистора А (фиг.1)-, ta, - момент времени включения динистора 3 (фиг.1). Предлагаемое устройство содержит переменные резисторы 1 и 2, подключенные по потенциометрической схеме к фазам А-В и В-С. Между движком , резистора 1 (контрольной точкой А схемы) и движком резистора 2 (контрольной точкой с схемы) вклочены последовательно соединенные резистор 3, управляющий переход тиристора 6, ограничительный резистор 7. К точкам В и С подключены динистор 4, светодиод 5 оптрона, тиристор 6, резистор 7, соединенные последовательно, Цепочка из последовательно включенных динистора 8, фототиристора 9 оптрона, исполнительного органа 10, зашунтированного конденсатором 11, подключена к точкам В и А схемы. Работа устройства осуществляется следуюпщм образом. Включением резисторов I и 2 по потенциометрической схеме создается треугольник (между точками AJ В, С ) напряжений, каждое из которых пропорционально соответствующему линейному напряжеиию сети с определенным действительным коэффициентом пропорциональности. При наличии всех фаз питающего напряжения и правильном/ их чередовании диаграмма изменения мгновенных значений напряжений между точками A-d, и f-fi вид, изображенный на фиг.2. Как следует из этой диаграммы, в момент времени t UAC достигает величины напряжения включения дииистора 3. Последний пробивается , оставаясь открытым под действием протекающего через него тока до конца положительного полу периода Цдс. Этот ток яйляется управляющим для тиристора 6. Однако его силовая структура до момента tg обесточеиа, так как закрыт динистор 4. И лишь после включения последнего в момент tj через светодиод 5 оптрона, а также динистор 4 и тиристор 6 преходит ток, удерживающий последниев открытом состоянии (до конца положительного полупериода Ug,). При наличии управляющего тока оптрона в момент t (включения динистора

8) появляется ток через исполиителььсый орган 10. Одновременно заряжается конденсатор 11. Цепь питания защищаемого электроприемннка при этом замкнута. В отрицательную полуволну напряжения питание исполнительного органа осуществляется энергией заряженного конденсатора 11. В последующие периоды процессы коммутации тиристорных структур повторяЮТСЯ 4 .

в случае исчезновения одной из фаз питающей сети одно из линейных напряжений UAC , ъс Ug уменьшается. Понижается, следовательно, одно из напряжений IjpjoS Ufec или . При уменьшении Jf( остается закрытьм динистор 3. Из-за отсутствия управляющих токов невозможно отпирание тиристора 6 и фототиристора 9. Исполнительный орган 10 оказывается обесточенным, что влечет за собой отключение защищаемой нагрузки. Если же понижается напряжение Uftcj то остается выключенным динистор 4, обесточенным - светодиод 5, закрытым - фототиристор 9 (потребитель также отключается). При снижении заперт динистор 8 и обесточен исполнительный орган 10 - электропри емник отключен.

Наличие в схеме динисторов 3,4, 8 обеспечивает фиксированный порог напряжения, при превышении которого устройство функционирует нормально при наличии допустимой несимметрии питающего напряжения и отключает нагрузку при исчезновении одной из фаз,

При изменении порядка чередовакия фаз, например обратном подключении фаз В и С (см.фиг.3), включение динистора 4 возможно лишь в интервале t/j-tg когда напряжение Uue на его аноде выше уровня включения. Однако при этом закрыт ти истор 6, так как его управляющий сигнал появляется только в момент времени t (когда Цд равно напряжению включения динистора 3). Поэтому светодиод 5 остается обесточенным, потребитель отключенным.

Важно отметить, что пуск потребителя при отсутствии одной из фаз питающего напряжения при использовании предлагаемого устройства невозможен, так как исполнительный орган 10 обесточен, что соответствует равомкнутому состоянию цепи управления электродвигателем.

Установка резистора 7 в схеме устройства предусмотрена с целью ограничения тока управления тиристора 6 и светодиода 5 до уровня допустимого.

Формула изобретения

г

Устройство для защиты трехфазного элактроприемника от изменения чередования и обрьша фаз, содержащее три цепочки, каждая из которых состоит из ключевого элемента, соединенного последовательно с пороговым элементом, причем эти цепочки соединены между собой в треугольник, вершины которого подсоединены к фазам сети и исполнительньй орган, зашунтированный конденсатором, отличающееся тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в качестве ключевого эли 1ента в одной из цепочек применен тиристорный оптрон, в другой - тиристор, а третья цепочка состоит из одного порогового элемента, в качестве которого (как и в других цепочках) используется динистор, анод которого подключен к управлякяцему переходу тиристора, причем вершины треугольника подключены к фазам сети через резисторы, а исполнительный орган включен последовательна с ключевьм и пороговым элементами в одну из сторон треугольника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз.е

1.Авторское свидетельство СССР ; 579675, кл. Н 02 Н 7/09, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2838155/24-07, 11.11.79.

Ще Vs iptfi.S