устройство контроля фаз трехфазной сети

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ, содержащее выпрямитель, реле, буферный диод, два балластных резистора, разделительный диод, фазосдвигающий блок, тиристор, размыкающий контакт реле, замыкающие контакты реле, три клеммы для подключения фазных полюсов сети и клемму для подключения нулевого провода трехфазной сети, причем входы выпрямителя соединены с соответствующими клеммами для подключения фазных полюсов сети, а выход соединен с первым выводом обмотки реле, с катодом буферного диода и через размыкающий контакт реле - с вторым выводом второго балластного резистора, первые выводы первого и второго балластных резисторов объединены и подключены к аноду разделительного диода, катод которого соединен с вторым выводом обмотки реле, анодом буферного диода и анодом тиристора, управляющий переход которого соединен с выходом фазосдвигающего блока, а катод - с клеммой для подключения нулевого провода сети, вход фазосдвигающего блока подключен к второму выводу первого балластного резистора, замыкающие контакты реле соединены с клеммами для подключения фазных полюсов сети, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля как наличия трехфазного напряжения, так и порядка чередования фаз по заданному признаку, выпрямитель содержит два диода, тиристор, два резистора и трехпозиционный ключ управления, причем аноды тиристора, первого и второго диодов соединены с соответствующими входами выпрямителя, катод первого диода и первый выход первого резистора объединены и подключены к первому сигнальному входу трехпозиционного ключа управления, катод второго диода и первый вывод второго резистора объединены и подключены к второму сигнальному входу трехпозиционного ключа управления, катод тиристора и вторые выводы первого и второго резисторов объединены и подключены к выходу выпрямителя, управляющий переход тиристора соединен с выходом трехпозиционного ключа управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике.

Известно устройство контроля обрыва фаз трехфазной сети, содержащее трехфазный выпрямитель, тиристор, реле, фазосдвигающий блок [1].

Известно также устройство контроля фаз трехфазной сети, содержащее выпрямитель, реле, буферный диод, два балластных резистора, разделительный диод, фазосдвигающий блок, тиристор, размыкающий контакт реле, замыкающие контакты реле, три клеммы для подключения фазных полюсов и клемму для подключения нулевого провода трехфазной сети, причем входы выпрямителя соединены с соответствующими клеммами для подключения фазных полюсов сети, а выход соединен с первым выводом обмотки реле, с катодом буферного диода и через размыкающий контакт реле - с вторым выводом второго балластного резистора, первые выводы первого и второго балластных резисторов объединены и подключены к аноду разделительного диода, катод которого соединен с вторым выводом обмотки реле, анодом буферного диода и анодом тиристора, управляющий переход которого соединен с выходом фазосдвигающего блока, а катод соединен с клеммой для подключения нулевого провода сети, вход фазосдвигающего блока подключен к второму выводу первого балластного резистора, замыкающие контакты реле соединены с клеммами для подключения трехфазной сети [2].

Известное устройство позволяет контролировать наличие трехфазного напряжения в электрической сети, однако не имеет возможности контроля чередования фаз.

Таким образом, известное устройство характеризуется ограниченными функциональными возможностями.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей контроля как наличия трехфазного напряжения, так и порядка чередования фаз по заданному признаку.

Цель достигается тем, что выпрямитель содержит два диода, тиристор, два резистора и трехпозиционный ключ управления, причем аноды тиристора, первого и второго диодов соединены с соответствующими выходами выпрямителя, катод первого диода и первый вывод первого резистора объединены и подключены к первому сигнальному входу трехпозиционного ключа управления, катод второго диода и первый вывод второго резистора объединены и подключены к второму сигнальному входу трехпозиционного ключа управления, катод тиристора и вторые выводы первого и второго резисторов объединены и подключены к выходу выпрямителя, управляющий переход тиристора соединен с выходом трехпозиционного ключа управления.

Устройство отличается наличием новых элементов, введенных в схему выпрямителя, - тиристора, резисторов, трехпозиционного ключа управления и новым построением электрических связей между ними.

На фиг. 1 показана схема устройства контроля фаз трехфазной сети; на фиг.2 - осциллограммы напряжений.

Устройство контроля фаз трехфазной сети содержит первую 1, вторую 2, третью 3 клеммы для подключения к фазным полюсам и четвертую клемму 4 для подключения к нулевому полюсу трехфазной сети. Выпрямитель 5 содержит тиристор 6, анод которого соединен с первой клеммой 1, и первый 7 и второй 8 диоды, аноды которых подключены к второй 2 и третьей 3 клеммам для подключения сети. Катод первого диода 7 подсоединен к первому выводу первого резистора 9. Катод второго диода 8 подсоединен к первому выводу второго резистора 10. Управляющий переход тиристора 6 подключен к выходу трехпозиционного ключа 11 управления. Первый 11.1 сигнальный вход ключа 11 подключен к точке соединения катода диода 7 с первым выводом резистора 9. Второй сигнальный вход 11.2 ключа 11 подключен к точке соединения катода диода 8 с первым выводом резистора 10. Катод тиристора 6 и вторые выводы резисторов 9 и 10 объединены и подключены к точке соединения первого вывода обмотки реле 12 с катодом буферного диода 13. Второй вывод обмотки реле 12 соединен с анодом буферного диода 13, катодом разделительного диода 14 и анодом тиристора 15. Катод тиристора 15 соединен с клеммой 4 для подключения нулевого полюса сети. Управляющий переход тиристора 15 соединен с выходом фазосдвигающего блока 16. К аноду разделительного диода 14 подключены первые выводы первого 17 и второго 18 балластных резисторов. Второй вывод резистора 17 соединен с входом фазосдвигающего блока 16. Второй вывод резистора 18 через размыкающий контакт 19 реле 12 подключен к точке соединения первого вывода катушки реле 12 с катодом буферного диода 13. Замыкающие контакты 20 реле 12 включены между клеммами 1-3 для подключения сети и исполнительным органом 21.

Устройство контроля фаз трехфазной сети работает следующим образом. При подключении к клеммам 1-4 трехфазного напряжения сети и установке ключа 11 в нейтральное положение тиристор 15 закрыт и обмотка реле 12 обесточена. Поскольку в данном случае тиристор 15 закрыт и на выходе выпрямителя 5 формируется выпрямленное напряжение полуволн напряжения U_B и U_С (фиг.2), фазосдвигающий блок 16 формирует на тиристор 15 импульсы отпирания только в момент паузы напряжения Т_п. При необходимости работы исполнительного органа 21 только при прямом чередовании фаз переключатель 11 устанавливают в положение 11.2. В этом случае при совмещении клемм 1-3 с фазными полюсами А, В, С соответственно по цепочке клемма 3 (полюс 1), диод 8, резистор 10, контакт 19, резисторы 18, 17, фазосдвигающий блок 16, клемма 4 (полюс С) протекает ток. Данный ток обусловливает в резисторе 10 напряжение, которое воздействует на управляющий переход тиристора 6. Тиристор 6 при этом открывается, обеспечивая наличие на выходе выпрямителя 5 постоянной составляющей напряжения U_d (фиг.3). Фазосдвигающий блок 16 формирует на тиристор 15 импульс управления. Тиристор 15 открывается, реле 12 срабатывает. При включении реле 12 контакт 19 размыкается, отключая фазосдвигающий блок 16 от выхода выпрямителя 5, а группа контактов 20 замыкается, подавая напряжение на исполнительный орган 21. При обрыве одной из фаз А,В,С тиристор 15 запирается, прекращая ток через обмотку реле 12, обусловливая ее выключение. Контакты 20 размыкаются, обесточивая исполнительный орган 21, а контакты 19 замыкаются. В случае подключения к клеммам 1-3 напряжения фаз А,С,В соответственно при установке ключа 11 в положение 11.2 отпирания тиристора 6 в выпрямителе 5 не произойдет. Поскольку полуволна напряжения от клеммы 3 является полуволной напряжения фазы В, отстающей от фазы А, в которой установлен тиристор 6, последний включиться не может. На выходе выпрямителя 5 формируется напряжение U"_d с паузой Т_п (фиг.4).

Таким образом, при подаче на входные клеммы 1-3 устройства напряжения с обратным чередованием фаз (А,С,В) и установкой ключа в положение 11.2 контроля трехфазного напряжения с прямым чередованием фаз реле 12 включиться не может, чем предотвращает включение исполнительного органа 21 на неправильное чередование фаз. При необходимости контроля включения устройства при обратном чередовании фаз ключ управления устанавливается в положение 11.1. В данном случае при приложении к клеммам 1, 2, 3 полюсов сети А, В, С (прямое чередование фаз) реле 12 включиться не может. При приложении к клеммам 1-3 напряжения с обратным чередованием фаз, например В, А, С, реле 12 включается по описанной выше технологии.

П р и м е р. Устройство контроля фаз трехфазной сети может быть выполнено на следующих элементах. Выпрямитель имеет диоды 7 и 8 типа КД 202 Р. Тиристоры 6 и 15 типа КУ 201 Л. Резисторы 9, 10 типа МЛТ-2 300 Ом. Диоды 13 и 14 типа Д 226 Б. Резисторы 17, 18 типа ПЭ-10. Реле 12 типа ПЭ-21 УЗ. Фазодвигающий блок построен на основе релаксационного генератора на однопереходном транзисторе типа КТ-117. Исполнительный орган - двигатель серии АО мощностью 0,27 кВт.

Устройство контроля фаз трехфазной сети позволяет контролировать как наличие трехфазного напряжения, так и порядок чередования фаз по заданному признаку.

Таким образом, цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигнута.

Устройство применимо в схемах управления электроприводом для контроля заданного направления вращения электродвигателей, а также для контроля фаз специальных установок - преобразователей, устройств для прожига изоляции кабелей и т.д.