устройство для контроля чередования фаз

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ, содержащее первый, второй и третий элементы ограничения тока, первые выводы которых являются входами устройства, первую цепь из последовательно и согласно включенных диода и световода первого оптрона, вторую цепь из последовательно и согласно включенных тиристора первого оптрона и световода второго оптрона и третью цепь из последовательно включенных тиристора второго оптрона и элемента нагрузки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и упрощения устройства, первая цепь включена между вторыми выводами первого и второго элементов ограничения тока, вторая цепь включена между вторыми выводами второго и третьего элементов ограничения тока, а третья цепь - между вторыми выводами третьего и первого элементов ограничения тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля порядка чередования фаз трехфазной сети переменного тока.

Известно устройство [1] , содержащее первую последовательную цепь из тиристора и резистора, включенную между второй фазой сети и нулевым проводом, причем управляющий электрод тиристора соединен через второй резистор с первой фазой сети, вторую последовательную цепь из диода, третьего резистора и светодиода оптрона, включенную между третьей фазой сети и нулевым проводом, при этом тиристор оптрона включен между катодом тиристора и управляющим электродом второго тиристора через четвертый резистор.

Недостатком устройства является низкая надежность работы при несимметричной нагрузке и обрыве фазы. Например, если сопротивление нагрузки между первой и третьей фазами значительно меньше, чем между остальными фазами, то при обрыве одной из них, например третьей фазы, открываются оптрон и первый тиристор и на вход второго тиристора каждый период подается импульс его запуска, т. е. устройство выдает сигнал в случае обрыва одной из фаз так же, как и при наличии всех трех.

Наиболее близким по технической сущности заявленному является устройство [2] , содержащее первую последовательную цепь из первого резистора, диода, светодиод первого оптрона, вторую последовательную цепь, содержащую второй резистор, второй диод, светодиод второго оптрона и тиристор первого оптрона, третью последовательную цепь из третьего резистора, третьего диода, тиристора второго оптрона и элемента нагрузки, причем диоды, светодиоды и тиристоры каждой цепи шунтированы отдельным резистором, который совместно с двумя другими образуют искусственную нулевую точку.

Недостатками устройства являются сложность и значительное увеличение потребляемой мощности за счет дополнительных токов через резисторы, образующие нулевую точку и шунтирующие цепи из диодов, светодиодов и тиристоров.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и упрощение устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для контроля чередования фаз, содержащем первый, второй и третий элементы ограничения тока, первые выводы которых являются входами устройства, первую цепь из последовательно и согласно включенных диода и светодиода первого оптрона, вторую цепь из последовательно и согласно включенных тиристора первого оптрона и светодиода второго оптрона и третью цепь из последовательно включенных тиристора второго оптрона и элемента нагрузки, первая цепь включена между вторыми выводами первого и второго элементов ограничения тока, вторая цепь включена между вторыми выводами второго и третьего элементов ограничения тока, а третья цепь включена между вторыми выводами третьего и первого элементов ограничения тока.

Другие известные устройства с подобными отличительными признаками отсутствуют.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 элементы ограничения тока, первые выводы которых являются входами устройства, первую цепь из последовательно и согласно включенных диода 4 и светодиода первого оптрона 5, вторую цепь из последовательно и согласно включенных тиристора первого оптрона 5 и светодиода второго оптрона 6 и третью цепь из последовательно включенных тиристора второго оптрона 6 и элемента нагрузки 7. Первая цепь включена между вторыми выводами первого 1 и второго 2 элементов ограничения тока, вторая цепь включена между вторыми выводами второго 2 и третьего 3 элементов ограничения тока, а третья цепь включена между вторыми выводами третьего 3 и первого 1 элементов ограничения тока.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к трехфазной сети с чередованием фаз, указанным на чертеже, под воздействием напряжения между фазами А и В через диод 4 и светодиод оптрона 5 проходит импульс тока синусоидальной формы и длительности, равной половине периода сети. В результате излучения светодиода тиристор оптрона 5 отпирается и под воздействием напряжения между фазами В и С через тиристор оптрона 5 и светодиод оптрона 6 проходит импульс тока, под воздействием которого отпирается тиристор оптрона 6. Это приводит к прохождению импульса тока через тиристор оптрона 6 и элемент нагрузки 7. Процесс повторяется каждый период сети. Если в качестве элемента нагрузки используется светоизлучающий элемент, то он светится, а если релейный элемент, то он срабатывает.

При изменении чередования фаз, например, сменой фаз А и В импульсы тока через элемент нагрузки 7 не проходят. Это объясняется тем, что под воздействием напряжения между фазами А и В в этом случае светится светодиод и отпирается тиристор оптрона 5, на который подается напряжение между фазами А и С, т. е. опережающее напряжение, а тиристор оптрона 6, на который подается напряжение, отстающее между фазами В и С, оказывается закрытым.

При обрыве любой из трех фаз прохождение импульсов тока через элемент нагрузки 7 невозможен. Например, при обрыве фазы А тиристоры оптронов 5 и 6 закрыты и все элементы обесточены. То же самое имеет место при обрыве фазы В, а при обрыве фазы С импульсы тока проходят только через элементы 2, 4, 5 и 1.

При подаче на устройство двух одноименных фаз, что может соответствовать режиму, возникающему в резко несимметричной нагрузке при обрыве одной из фаз, прохождение импульсов тока через элемент нагрузки 7 также невозможен. Например, при подключении к элементам 1 и 2 одноименных фаз А или В отсутствует импульс тока через светодиод оптрона 5, а значит, и через все остальные элементы.

Таким образом, устройство обеспечивает контроль порядка чередования, а также наличие всех фаз сети как в симметричной, так и в несимметричной системе нагрузок трехфазной сети.

В качестве элементов ограничения тока могут быть использованы, например, резисторы, конденсаторы, в том числе составленные из двух элементов. В качестве элемента нагрузки может быть использован, например, светоизлучающий элемент (светодиод, лампа накаливания), релейный элемент или входная цепь оптрона. Полярность всех элементов (диода, светодиодов и тиристоров) может быть изменена на обратную.

Благодаря указанным составу и функциональным связям устройство обеспечивает надежный контроль чередования и наличия фаз сети, имеет существенно меньшую потребляемую мощность по сравнению с прототипом и проще его, так как не требует введения для повышения надежности работы трехфазного делителя напряжения, образующего нулевую искусственную точку, увеличивающего потери мощности и число элементов устройства. (56) Авторское свидетельство СССР N 1004917, кл. G 01 R 29/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР N 1247787, кл. G 01 R 29/18, 1984.