Устройство для контроля чередования фаз

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t i)868642

Союз Советсинк

Социапнстнчасинк т еспубпни (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 2801.80 (21) 2875003/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l )NL. Кл.

С 01 и 29/18

9куддрстеекны11 кемитет ссср ае делам изобретение и открытки

Опубликовано 300981. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания. 300981 (53) УДК 621. .317.52(088.8) (72) Автор изобретения

А.Я. Дружинин (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ

Изобретение относится к измерению электрических величин и может быть использовано для контроля чередования фаз трехфазной сети переменного тока.

Известны устройства контроля чеS редования фаз трехфазной сети с использованием реактивных фазосдвигающих элементов, например конденсаторов (1) .

te

Недостатком этих устройств является недостаточная надежность при изменении частоты напряжения сети, необходимость подбора величины емкости для создания оптимального фазового

$S сцвига.

Известны также устройства на тиристорах без фазосдвигающих кон.денсаторов, в которых используется частичное совпадение во времени фаэных напряжений, подаваемых на анод и управляющий электрод тиристора. Эти устройства содержат тиристор с подключенной к аноду нагрузкой и резистор, 2 подключенный к управляющему электроду тиристора, а также второй резистор и диод Г21.

Недостатком. устройств является недостаточная надежность, обусловленная чувствительностью устройств не только к чередованию, но и величине сдвига фаз и амплитуде напряжения трехфазной сети.

Цель изобретения — повьппение надежности устройства при изменении параметров трехфазной сети (сдвига фаз и амплитуды напряжения).

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля чередования фаз содержащее тиристор, к аноду которого подключена нагрузка и первый резистор, подключенный к управляющему электроду тиристора, а также второй резистор и диод, введены два биполярных транзистора, один вывод второго резистора соединен с нулевой клеммой источника трехфазного напряжения, а второй вывод соединен с пер868642 вой фазой источника трехфазного напряжения через переход база"эмиттер первого транзистора, со второй фазой источника трехфазного напряжение через диод, с третьей фазой — через переход база-эмиттер второго транзистора, коллектор первого транзистора соединен со вторым выводом нагрузки, коллектор второго транзистора соединен со вторым выводом первого резистора, а катод тиристора — c одной клеммой источника питания нагрузки.

На чертеже приведена схема устройства контроля чередования фаз. I5

Устройство контроля чередования фаз содержит тиристор 1 с подключенной к аноду нагрузкой 2. К управляющему электроду тиристора 1 подключен резистор 3. Один вывод резистора 4 сое20 динен с нулевой клеммой 5 источника трехфазного напряжения, второй вывод — с фазой б трехфазного источника напряжения через переход базаэмиттер транзистора 7, с фазой 8— через диод 9, с фазой 10 — через переход база-эмиттер транзистора 11.

Коллектор транзистора 7 соединен со вторым выводом нагрузки 2. Коллектор транзистора 11 соединен со вторым

30 выводом резистора 3.

Устройство работает следующим образом.

Переход эмиттер-база транзистора

7, диод 9 и перехор эмиттер-база транзистора ll вместе с резистором 4 образуют трехфазный однополупериодный выпрямитель, в котором указанные переходы база-эмиттер транзисторов 7 и 11 и диод 9 отпираются поочередно один раз за период питающей сети.

При этом происходит поочередное уменьшение сопротивления коллекторного перехода транзисторов 7 и 11, в результате чего на коллекторах транзисторов появляются импульсные напряжения положительной полярности. Когда открыт транзистор 11 в цепи управляющего электрода тиристора 1 через ограничительный резистор 3 проходит ток, достаточный для перевода тиристора в от- э0 крытое состояние, однако при этЬм транзистор .7 закрыт и ток через нагрузку 2 отсутствует. При определенном чередовании фаз, когда после запирания транзистора ll отпирается 55 диод 9, а затем транзистор 7, ток через нагрузку 2 всегда будет равен нулю, поскольку в течение промежутка времени, соответствующего открытому состоянию диода 9, напряжение на аноде тиристора и ток управляющего электрода отсутствуют, а в течение промежутка времени, соответствующего открытому состоянию транзистора 7, напряжение на анод тиристора поступает, 1 то тока управляющего электрода нет.

При указанном чередовании фаз изменение сдвига фаз.питающей сети может привести лишь к некоторому изменению промежутка времени, в течение которого открыт транзистор 7 и транзистор

ll, однако появление тока в нагрузке полностью исключено. Ток через на- грузку 2 проходит лишь при определенном чередовании фаз, когда промежуток времени, в течение которого открыт транзистор ?, следует за промежутком времени, в течение которого открыт транзистор 11. Это объясняется тем, что время переключения транзисторов 11 и 7, отключающих ток управляющего электрода тиристора и подающих напряжение в цепь анода, существенно меньше времени выключения тиристора, что обеспечивает наДежное прохождение тока через нагрузку и тиристор после отпирания транзистора 7. Изменение амплитуды сетевого напряжения и сдвига фаз не влияет на процесс отпирания тиристора, который имеет место лишь при определенном чередовании фаз трехфазной сети.

В рассмотренном случае источником питания нагрузки 2 является фазное напряжение, действующее между клеммами 5 и б. Однако таким же образом устройство может работать и при питании нагрузки от отдельного источника постоянного напряжения. В этом случае катод тиристора также соединяется с одной клеммой источника питания, а вторая его клемма подключается к точке соединения резистора 4 с транзисторами 7 и 11, переходы база-эмиттер которых подсоединяются к резистору 4 эмиттером. При этом потребление тока от трехфазной сети минимально (ток проходит только через резистор 4).

В качестве нагрузки 2 могут быть использованы лампа накаливания, светодиод или газоразрядная лампа с балластным резистором, обмотка электромагнитного реле, при необходимости шунтированяая конденсатором, светодиод тиристорного оптрона и др. Если

868642

Формула изобретения г

Составитель Л. Сорокина.Редактор С. Юско Техред Ж. Кастелевич; КорректорН. Йвыдкая

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8317/65

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 напряжение фазы больше напряжения, допустимого для переходов транзистора, то последовательно с перехода.ми включают диоды. В аппаратуре, содержащей трехфазные выпрямители 27 или 12 В для питания элементов автоматики, фазы 6, 8 и 10 устройства подключаются к фазам вторичных обмоток трансформатора выпрямителя, а клемма

5 †. к средней точке указанных обмоток трансформатора.

Благодаря предлагаемым составу и функциональным связям обеспечивается высокая надежность работы устройства контроля чередования фаз.

Устройство для контроля чередо20 вания фаз, содержащее тиристор,к аноду которого подключена нагрузка и первый резистор, подключенный к управляющему электроду тиристора, а также второй резистор и диод, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в него введены два биполярных транзистора, один вывод второго резистора соединен с нулевой клеммой источника трехфазного напряжения, а второй вывод соединен с первой фазой источни-, ка трехфазного напряжения через нереход база-эмиттер первого транзистора, со второй фазой источника трехфазного напряжения - через диод, с третьей фазой источника трехфазного напряжения — через переход базаэмиттер второго транзистора, коллектор первого транзистора соединен со вторым выводом нагрузки, коллектор второго транзистора соединен со вторым выводом первого резистора, а ка" тод тиристора соединен с одной из клемм источника питания нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

Ф 421087, кл. G 01 R 29/18, 1976.

2. Авторское свидетельство

Ф 391500, кл. G 01 и 29/18, 1972.