устройство для управления трехфазной нагрузкой с защитой от перекоса фаз и сигнализацией

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазной нагрузкой с защитой от перекоса фаз и сигнализацией, содержащее оптоэлектронное трехфазное реле с силовыми контактами, через которые к трехфазной сети с нейтралью подключена трехфазная нагрузка, и светоизлучателем, ограничительный резистор, ключевой элемент, узел сигнализации, включающий в себя три входных вывода для подключения трехфазных напряжений, общий вывод, три элемента ограничения тока, первый вывод каждого из которых соединен с одним из трех входных выводов, а второй - с первым выводом одного из трех двухцветных индикаторов, общий вывод которого объединен с анодом одного из трех диодов и первым выводом одного из трех резисторов и соединенных параллельно им трех конденсаторов, вторые выводы которых объединены и соединены с общим выводом узла сигнализации, катоды всех трех диодов объединены в первую общую точку, вторые выводы всех трех двухцветных индикаторов объединены во вторую общую точку, отличающееся тем, что введен оптрон, состоящий из светодиода и замыкающего контакта, причем анод и катод светодиода оптрона соединены соответственно с первой и второй общими точками, замыкающий контакт оптрона включен параллельно светоизлучателю оптоэлектронного трехфазного реле, анод которого через ограничительный резистор соединен с общим выводом узла сигнализации, а катод через ключевой элемент - с нейтралью.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано для управления трехфазной нагрузкой.

Известно устройство для управления трехфазной нагрузкой (ж. "Радио", №9, 1999, стр.48, рис.18).

Недостатком известного устройства является отсутствие защиты трехфазной нагрузки от перекоса фаз и световой сигнализации.

Известно устройство для контроля наличия n-фазного переменного напряжения (патент SU 1819362 A3).

Недостатком известного устройства является отсутствие защиты нагрузки, например, трехфазного электродвигателя от перекоса фаз трехфазной сети.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты трехфазной нагрузки от перекоса фаз трехфазной сети.

На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство (см. чертеж), содержащее оптоэлектронное трехфазное реле с силовыми выводами, через которые к трехфазной сети с фазам А, В, С и нейтралью N подключена нагрузка, например трехфазный электродвигатель, и со светоизлучателем, ограничительный резистор R_огр, ключевой элемент SA, узел сигнализации, включающий в себя входные выводы 1, 2, 3, подключенные соответственно к фазам А, В, С сети, общий вывод 4, элементы ограничения тока 5, 6, 7 из последовательно включенных резистора, диода и стабилитрона. Первый вывод элементов 5, 6, 7 соединен соответственно с входными выводами 1, 2, 3, а второй - с первым выводом соответственно двухцветных 8, 9, 10 индикаторов, выполненных из двух светодиодов 11 и 12 разного цвета свечения с общим катодом, объединенным с анодом соответственно диодов 13, 14, 15 и первыми выводами соединенныхпараллельно резисторов 16, 17, 18 и конденсаторов 19, 20, 21, вторые выводы которых объединены и соединены с общим выводом 4, катоды диодов 13, 14, 15 объединены в одну 22 общую точку, вторые выводы индикаторов 8, 9, 10 объединены в другую 23 общую точку. Введен оптрон 24, состоящий из светодиода 25 и замыкающего контакта 26, причем анод и катод светодиода 25 соединены соответственно с первой 22 и второй 23 общими точками, замыкающий контакт 26 включен параллельно светоизлучателю, анод которого через ограничительный резистор R_огр соединен соединен с общим выводом 4 узла сигнализации, а катод - через ключевой элемент SA с нейтралью N.

Устройство работает следующим образом.

На входных выводах 1, 2, 3 узла синхронизации действует трехфазная система напряжений с фазами А, В, С.

Для запуска трехфазного электродвигателя в работу необходимо замкнуть ключ SA. При этом в каждом двухцветном индикаторе 8, 9, 10 светится только светодиод 11 зеленым светом. В индикаторе 8, например, это свечение обусловлено прохождением тока по цепи из элементов 1, 5, 11, 16, 4, R_огр, светоизлучатель, ключевой элемент SA и нейтраль N. При этом на конденсаторах 19, 20, 21 устанавливаются примерно одинаковые напряжения, причем разброс этих напряжений оказывается меньше суммарного порога отпирания диода 13, светодиода 12 элементов 9 и 10 индикации и светодиода 25 оптрона 24, что обеспечивается соответствующим выбором уровня напряжения на конденсаторах 19, 20, 21. Поэтому диоды 13, 14, 15 заперты, не светят светодиоды 12 индикаторов 8, 9, 10 и не излучает светодиод 25 оптрона 24, его замыкающий контакт 26 разомкнут и не шунтирует светоизлучатель, срабатывает оптоэлектронное трехфазное реле, трехфазный электродвигатель запускается.

При необходимости увеличения упомянутого суммарного порога последовательно со светодиодом 25 оптрона 24 могут быть включены стабисторы или стабилитроны. Напряжение пробоя стабилитрона элементов ограничения тока 5, 6, 7 выбирается равным минимально допустимому фазному напряжению сети.

При исчезновении контролируемого напряжения, например, фазы А (или его снижения ниже допустимого уровня) диод и стабилитрон элемента 5 ограничения тока запираются, ток через светодиод 11 прекращается, и он перестает светиться.

Одновременно за счет напряжений на конденсаторах 20 и 21 проходят токи по цепям из элементов 14, 22, 25, 23, 12, 16, 4, R_огр , светоизлучатель, ключевой элемент SA, нейтраль N и 15, 22, 25, 23, 12, 16, 4, R_огр, светоизлучатель, ключевой элемент SA, нейтраль N, вследствие чего светодиод 12 элемента 8 индикации светится красным светом, указывая на неисправность фазы А. Если исчезнет напряжение на двух фазах В и С, то устройство работает аналогично, и в элементе 8 индикации светится только светодиод 13 зеленым светом, а в элементах 9 и 10 индикации - только светодиоды 12 красным светом, указывая на неисправность фаз В и С.

Итак, если исправны все фазы, элементы 8, 9, 10 индикации светятся зеленым светом, а при отсутствии напряжений на одной или двух фазах или их снижении ниже допустимого уровня соответствующие двухцветные индикаторы меняют цвет свечения на красный.

Одновременно, при любых неисправностях сети, упомянутых выше, возбуждается светодиод 25 оптрона 24, последний замыкает свой контакт 26 и шунтирует светоизлучатель оптоэлектронного трехфазного реле, размыкаются его силовые контакты, трехфазный электродвигатель обесточивается.

После восстановления полнофазного режима работы сети трехфазный электродвигатель (при замкнутом ключевом контакте) запускается автоматически.

Таким образом, устройство, кроме световой сигнализации, дополнительно обеспечивает защитой нагрузку, например трехфазный электродвигатель, от неисправности фаз трехфазной сети.