Устройство для контроля пропадания фазы короткого замыкания и величины тока трехфазной нагрузки
Использование: контроль аварийного режима трехфазной электроустановки. Сущность изобретения: устройство содержит преобразующий блок 2, выход которого соединен с регистрирующим блоком 3, выполненным в виде микроЭВМ, трехфазный инвертор 4 и датчик тока 5, выполненный в виде параллельно включенных резисторов, выход которого подключен к одному из входов трехфазного инвертора 4 и входу преобразующего блока 2, а другой вход трехфазного инвертора 4 соединен с клеммой для соединения с контролируемой сетью, а выход трехфазного инвертора 4 подключен к клеммам для соединения с трехфазной электроустановкой. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в схемах контроля трехфазных потребителей. Преимущественно изобретение может быть использовано в схемах контроля электроприводов гироскопов, запитанных от трехфазного силового преобразователя (инвертора). Известно устройство для защиты трехфазной нагрузки от работы на двух фазах, содержащее три входных трансформатора с сердечниками из материала с прямоугольной петлей намагничивания, нагруженные с вторичной стороны резисторами. Однополярные зажимы трех вторичных обмоток подключены к входу двухполупериодной схемы и блоку контроля последовательности импульсов тока. Недостатками данного устройства являются вероятность выдачи ложной информации при большой асимметрии токов и фаз нагрузки или источника, необходимость тщательной регулировки, отсутствие реакции на обрыв более одной фазы и короткого замыкания фазы, а также невозможность контроля величины тока трехфазной нагрузки и низкая технологичность из-за применения трансформаторов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для контроля пропадания фазы трехфазной нагрузки, содержащее три входных пиковых трансформатора тока с сердечниками из материала с прямоугольной петлей намагничивания, включенных первичными обмотками в фазы последовательно с нагрузкой, а вторичными обмотками подключенных последовательно согласно к входу преобразующего блока, выход которого соединен с регистрирующим блоком. Недостатками данного устройства являются вероятность выдачи ложной информации при неидентичности входных пиковых трансформаторов и коротком замыкании фазы, а также возможность контроля величины тока трехфазной нагрузки и низкая технологичность из-за применения трансформаторов. Целью изобретения является повышение контролепригодности и технологичности. Это обеспечивается тем, что устройство для контроля пропадания фазы, короткого замыкания и величины тока трехфазной нагрузки, содержащее преобразующий блок, выход которого соединен с регистрирующим блоком, и датчик тока, дополнительно снабжено трехфазным инвертором, а датчик тока выполнен в виде параллельно включенных резисторов, входом подключен к клемме для соединения с сетью постоянного тока, а выходом к одному входу трехфазного инвертора и входу преобразующего блока, другой вход трехфазного инвертора соединен с второй клеммой для соединения с сетью постоянного тока, а трехфазный выход трехфазного инвертора соединен с клеммами для соединения с трехфазной электроустановкой. С помощью указанных элементов и соединений между ними достигается повышение контролепригодности за счет контроля величины тока в цепи питания инвертора, а следовательно, в записанной от инвертора трехфазной нагрузке и, как следствие, за счет возможности выявления обрывов, коротких замыкания, аварийного уменьшения и увеличения тока трехфазной нагрузки, возможности контроля регистрирующим блоком времени установления тока в трехфазной нагрузке после включения питания и при переходных процессах, а также повышение технологичности за счет исключения трансформаторов. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для контроля пропадания фазы, короткого замыкания и величин тока трехфазной нагрузки; на фиг. 2 пример реализации структурной схемы преобразующего блока. Устройство для контроля пропадания фазы, короткого замыкания и величины тока трехфазной нагрузки (фиг. 1) содержит трехфазную нагрузку 1, преобразующий блок 2, регистрирующий блок 3, трехфазный инвертор 4, датчик 5 тока. Положительная шина питания соединена с одним из входов трехфазного инвертора 4, а нулевая шина питания черед датчик 5 тока с другим входом трехфазного инвертора 4, входы которого подключены к трехфазной нагрузке 1. Выход датчика 5 тока через преобразующий блок 2 соединен с входом регистрирующего блока 3. Пример реализации структурной схемы преобразующего блока 2 (фиг. 2) содержит последовательно соединенные фильтр 6, усилитель 7, двухпороговый компаратор 8. Регистрирующий блок 3 выполнен в виде микроЭВМ, работающей в реальном масштабе времени. Трехфазный инвертор 4 выполнен по схеме мостового инвертора с кольцевой схемой управления. Датчик 5 тока представляет собой несколько параллельно соединенных низкоомных стабильных резисторов, например, типа С2-29 В. Фильтр 6 выполнен по схеме фильтра нижних частот первого порядка и имеет передаточную характеристику Uвых 
Eвх Усилитель 7 выполнен по схеме неинвертирующего усилителя и имеет передаточную характеристику Uвых. К
Евх. Двухпороговый компаратор 8 выполнен по схеме детектора с окном и имеет передаточную характеристику. Uвых 
где Uпн и Uпв нижнее и верхнее пороговые напряжения соответственно. Устройство для контроля пропадания фазы, короткого замыкания и величины тока трехфазной нагрузки работает следующим образом. Датчик 5 тока преобразует ток, потребляемый трехфазным инвертором 4, а следовательно, и ток трехфазной нагрузки 1 в напряжение, которое подается на преобразующий блок 2, на вход фильтра 6, сглаживающего пульсации напряжения, возникающие на датчике 5 тока вследствие импульсного режима работы трехфазного инвертора 4 и индуктивного характера трехфазной нагрузки 1. Далее сигнал через усилитель 7 подается на двухпороговый компаратор 8. В случае нормальной работы нагрузки напряжение на входе двухпорогового компаратора 8 находится в допуске Uпн < U < Uпв, на выходе двухпорогового компаратора 8 имеем "1". В случае выхода напряжения на входе двухпорогового компаратора 8 за пределы допуска U > Uпв, U < Uпн вследствие короткого замыкания в нагрузке, обрыва фазы, аварийного увеличения или уменьшения тока 1 и т. д. на выходе двухпорогового компаратора 8 появляется "0", что и фиксируется регистрирующим блоком 3. Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет повысить контролепригодность за счет контроля величины тока в трехфазной нагрузке и, как следствие, за счет возможности выявления обрывов, коротких замыканий, аварийного уменьшения и увеличения тока трехфазной нагрузки, возможности контроля регистрирующим блоком времени установления тока в трехфазной нагрузке после включения питания и при переходных процессах, а также позволяет повысить технологичность за счет исключения трансформаторов.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЕЛИЧИНЫ ТОКА ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ, содержащее преобразующий блок, выход которого соединен с регистрирующим блоком, и датчик тока с выводом для подключения к контролируемой сети, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации и технологичности изготовления устройства, оно дополнительно снабжено трехфазным инвертором, а датчик тока выполнен в виде параллельно включенных резисторов, выходом подключен к одному из выходов трехфазного инвертора и входу преобразующего блока, а другой вход трехфазного инвертора соединен с клеммой для соединения с контролируемой сетью, а выход трехфазного инвертора подключен к клеммам для соединения с трехфазной электроустановкой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
