Устройство для контроля чередования фаз в трехфазной сети Советский патент 1982 года по МПК H02H7/97 H02H3/24 

1

Изобретение относится к контролю и предназначено для использования при монтажно-наладочных работах, испытаниях и текущем контроле сети трехфазного напряжения.

По основному авт. св. № 936162,

известно устройство, содержащее выпрямитель напряжения контролируемой сети, триггер и неоновую лампу. Одно из выпрямительных линейных напряжений исполь-ю зуется для питания, а другое - Для управления работой схемы триггера 1 , ,

При правильном чередовании фаз ре- . жим работы триггера соответствует периодическому зажиганию неоновой лампы. 15 При неправильном чередовании фаз неоновая лампа не горит.

Диапазон контролируемого напряжения ограничен областью допустимых значений 20 тока сигнальной неоновой лампы. При этом нижний предел определяется минимальной допустимой яркостью свечения, а верхний - паспортными данными лампы.

Целью изобретения является расширение диапазона контролируемого напряжения трехфазной сети.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено ключом, резистором, ограничителем напряжения и диодом, причем ключ и пооледовательно соединенные резистор и неоновая лампа включены параллельно между собой и через вьшрямитель включены параллельно одному из плеч триггера, первый вход ключа подключен к и третьей фазам контролируемого напряжения через ограничитель напряжения, а точка соединения неоновой лампы и резистора подключена к второму входу и через диод - к входу триггера.

На фиг. 1 приведена принципиальнее электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - экспериментальные нагрузочные характеристики сигнальной неоновой лампы.

Устройство содержит клеммы 1-3 апя подключения контролируемого трехфазного

напряжения, выпрямитель напряжения coS держит диод 4 и стабилитрон 5, триггер содержит транзисторы 6,7, резисторы 8- 14 и диод 15, ключ содержит транзисторы 16, 17, ограничитель напряжения содержит резистор 18 и стабилитрон 19, диод 20 и резистор 21 - элементы схемы управления работой триггера, 22 - сигнальная неоноЪая лампа.

и - среднее значение тока сигнальной Неоновой лампы в миллиамперах, U - эф фективное значение напряжения контрол руемой трехфазной сети в вопьт 1Х, 23 - нагрузочная характеристика сигнальной неоновой лампы типа ТН-0,2-2 в схеме предлагаемого изобретения, 24 - нагрузочная характеристика сигнальной неоновой лампы типа ТН-0,2-2 в схеме иэвестного устройства.

При подключении к клеммам 1-3 контропируемой сети, линейное напряжение, приложенное между клеммами 1-2, выпрямляется диодом 4 и подводится к схеме триггера через стабилитрон 5 и .резисторы 8,9,12-14. Выпрямленный ток протекая через стабилитрон 5, создаёт на последнем напряжение смещения, необ.ходимое для запирания одного из плеч триггера.

Ключ, содержащий последовательно соединенные транзисторы 16,17 управляется напряжением на дифференциальном входе Ц д 0 - Ugg,, где U - напряжение, приложенное к стабилитрону 19 и базе транзистроа 16, Ug- - напр жение, приложенное к резистору 21 и базе транзистора 17. Напря ениеи,- име ет полояштельное значение. Напряжение Ug. изменяет полярность соответственн линейному переменному напряже 1ию меж ду клеммами 1 и 3. Ключ заперт, если Uq,.0. При и q О ключ открыт и через стабилитрон о шунтирует транзистор 7 триггера. Если порядок чередования фаз правильный, линейное напряжение между клеммами 1 и 3 оказывается в момент открывания диода 4 приложегшым к ба зе транзистора 16 в запирающей отрица тельной пол5фности. Ug 0. .Поэтому J(0 VI ключ заперт. Для рассматираваемой схемы выпол. няется условие + Ria где Pig Я -17, - номинальные значения омических сопротивлений резисторов 8- 13.

Коэффициент передачи вьшрямленного напряжения на вход транзистора 7 меньше коэффициента передачи для транзистора 6, вследствие чего последний, при запертом ключе, оказывается откры тьйя, а транзистор 7 -заперт. Сигнальная неоновая лампа 22 загорается при запертом транзисторе 7 и увеличении вьшрямленного напряжения до порога зажигания. Диод 15 использован для исключения шунтир жания неоновой лампь входной цепью транзистора 7.

При протекании тока неоновой лампы через резистор 21 напряжение принимает значение отличное от нуля. Если ключ заперт, 0 QRa-i ® екущее значение, тока неоновой лампы 22, -омическое сопротивление резистора 21. Последнее выбирается из условия .

(Q,3rHdxR 5

где значение тока неоновой лампы, соответствующее минимально допуотимой яркости свечения, максимально допустимое пиковое значение тока неоновой лампы, Е - напряжение стабилизации стабилитрона 5, пряжение стабилизации стабилитрона 19. Поскольку максимальное положительное значение U не может превыщать при Е-л триггер сохраняет воначальное состояние независимо от изменения полярности линейного напряжения между клеммами 1 и 3, а неоновая лам; па 22 горит в течение всего времени. пока уровень мгновенного занчения линейного напряжения, приложенного между клеммами 1-2, не уменьщится ниже уровня горения лампы.. Если амплитудный уровень контролируемого напряжения достаточно велик, неоновая лампа зажигается и горит до момента, пока не вьшолнится условие . .,,-7 Ер , после чего напряжение положительного смещения поступает через диод 20 на базу транзистора 7, триггер опрокидывается и неоновая лампа таснет. Угол отсечки тока лампы тем меньще, чем больше ампяитудй контролируемого напряжения. Следовательно, при правильном чередовании фаз контролируемой сети устройство работает в режиме ограничения пикового значения тока лампы и стабилизации мощности, потребляемой сиг нальной неоновой лампой. Если порядок чередования фаз нарушен, выполняется в момент открывания диода 4 условие Up 7 О, Поэтому UQTO, и вследствие шунтирующего влиян1ш открытого ключа транзистора 7 оказывается открытым, а транзистор 6 - закрытым. Это состояние продолжает удерживаться за счет обратной связи триггера и поСше запирания ключа, поэто му уровень напряжения, приложенного к неоновой лампе 22, достаточно мал, и последняя не горит. Преимущество предлагаемого устройс ва перед известным в расширении диапазона контролируемого напряжения. Указа ный $ект достигается за счет стабили зашш среднего значения тока неоновой лампы при изменении в широких пределах уровня напряжения трехфазной сети. При использовании неоновой лампы ТН-0,2-2 максимально допустимое зна чение среднего тока - О,25 мшьлиампера, минимально допустимое - при удовлетьорительной яркости свечения дампы - О,О8 мА. При этом, как видно из прилагаемой фиг. 2, диапазон контролируемого напряжения для известного устройства 120-220 вольт эф., для предлагаемого устройства - 70-460 вол эф. . Следовательно, диапазон расшире в 390/100 3,9 раза. Таким образсвл, использование преАложення дает возможность расишрить диапазон контролируемого напряжения трехфазной сети в пределах одного по- рядка. Формула изобретения Устройство для контроля чередования фаз в трехфазной сети по авт. св. № 936162, отличающееся тем, что, с целью расширения днапазсша контролируемого напряжения трехфазной сети, путем стабшшзации тока неоновой лампы, оно дополнительно снабжено , резистором, ограничителем напряжения и диодом, причем ключ и последовательно соединенные резисторы н неоно- вая лампа включены параллельно меЗкду собой и, через выпрямитель подключены параллельно одному из плеч триггера, первый вход ключа подключен к первой и третьей фазам контролируемого напряжения через ограничитель напряжения, а точка соединения неоновой лампы и резистора подключена к второму входу ключа и через диод - к входу триггера. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство ССОР № 936162, кл. НО2Н 3/24, 1980. .

fo

J о

t.f