Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов питания

(511 4 Н 02 Н 3 24 ЗОБРЕТЕНИ а,АВТО электротехнически ФАЗЕ шире- пу- возие ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ У С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3833830/24-07 (22) 02.01.85 (46) 1512.86, Бюл. У 46 (71) Винницкий завод (72) В. М, Сокол и В. 3. Шнайде (53) 621.316.925(088,8) (56) Авторское свидетельство СС В 616677, кл. Н 02 Н 3/24, 1978Авторское свидетельство СССР У 1196988, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХ НЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЬ РЕЖИМОВ ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к эл технике, в частности к защите о неполнофазных режимов питания и ,бителей. Цель изобретения - рас ние функциональных возможностей тем обеспечения автоматического врата устройства в рабочее сост При пропадании или снижении фаз напряжения падение напряжения на резисторе 2 становится меньше порогового напряжения излучения светодиода оптрона 4. Светодиод гаснет, фото- транзистор оптрона 4 запирается и на его первом выводе формируется уровень логической единицы, поступающий на В-вход триггера 6 и переключающий его в нулевое состояние, что приводит к выключению исполнитепьного органа 8, счетчик 15 обнуляется. После зажигания светодиода оптрона 4 на первом выводе фототранзистора этого оптрона формируется уровень логического нуля, что приводит к снятию сигнала обнуления с Н-выхода счетчика 15. Е Счетчик 15 начинает заполняться до старшего разряда, выходной сигнал которого переводит триггер 6 в единичное состояние, после чего выклюю чается исполнительный орган 8. 1 з.п. Я ф-лы, 1 нл. фЕу127728 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах трехфазного электропитания, в которых недопустимы режимы неполнофазного питания потребите" 5 лей.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путем обеспечения автоматического возврата устройства в рабочее состояние после восстановления полнофазного режима питания при изменяющейся частоте сеТИНа-.чертеже представлена схема устройства.15Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов питания содержит трехфазный однополупериодный выпрямитель 1, входами подключенный к Фазам А, В, С, а выходом через последовательно соединенные первый 2 и переменный второй 3 резисторы - к.нулевой точке контролируемой сети; реагирующий орган в виде транзисторного первого оптрона 4, входной светодиод которого включен параллельно первому резистору 2, а выходной Фототранзистор пер" вым выводом соединен через третий резистор 5 с первым выводом дополнительного источника питания (Е ) а вторым выводом - с вторым выводом этого источника; ВБ-триггер б, прямой статический В-вход которого соединен с первым выводом Фототранэисто- З 5 ра оптрона 4, а прямой выход подключен к последовательно соединенным усилителю 7 и исполнительному орга" ну 8. В устройстве имеется реле 9 времени с уставкой срабатывания, пре- фо вьппающей период сети, снабженное- входами запуска 10, обнуления 11 и питания 12, 13, выполненное на одновибраторе 14, двоичном счетчике 15, двухвходовом элементе И 16, Формирователе 17 прямоугольных импульсов и диодном втором оптроне 18, входной светодиод которого через ограничительный блок 19 и входы 12, 13 питания реле 9 включен между выходом 50 выпрямителя 1 и нулевой точкой сети; Фотодиод второго оптрона 18,первым выводом соединен с выводом дополнительного источника питания (Е ), адол вторым выводоМ через формирователь 55 17 прямоугольных импульсов - с первым входом элемента И 16, выход которого соединен со счетным С-входом 4 3двоичного счетчика 15, выходом старшего разряда подключенного через од новибратор 14 и выход 20 реле 9 к гпрямому статическому 8-входу ВЯ-триггера, В-вход которогочерез вход 11обнуления реле 9 соединен с В-входомобнуления двоичного счетчика 15, аинверсный выход через вход 10 запуска реле 9 соединен с вторым входомэлемента И 16. Ограничительный блок19 реле 9 времени выполнен в видецепочки последовательно соединенныхпеременного второго резистора 21,стабилитрона 22 и защитного диода 23,включенной между входами 12, 13 питания реле 9 причем защитный диод 23включен встречно-параллельно входному светодиоду второго оптрона 18, астабилитрон 22 " согласно защитномудиоду 23. Нулевая точка сети напредставленной схеме устройства образована резисторами 24, 25, 26. Вдругих случаях может быть использованнулевой провод сети. Формирователь17 прямоугольных импульсов может быть выполнен на григгере Шмитта.Устройство работает следующим образом.При включении дополнительного источника питания Е.и отсутствии напряжения в фазах Л, В, С сети отсутствует падение напряжения на резисторе 2 светодиод оптрона 4 не излучает, фототранзистор этого оптрона закрыт и на его первом выводе присутствует уровень логической "1", поступающей на В-вход триггера б. Триггер устанавливается в нулевое состояние, и на его прямом выходе Формируется уровень логического "0", поступающий через усилитель 7 на вход исполнительного органа 8 и удерживающий его в выключенном состоянии. Одновременно уровень логической "1" с первого вывода Фототранзистора оптрона 4 поступает через вход 11 обнуления реле 9 на В-вход обнуления двоичного счетчика 15, удерживая его в нулевом состоянии независимо от состояния входа 10 запуска реле 9 и состояния С-входа счетчика 15.После появления номинального напряжения в фазах Л, В, С сети падение напряжения на резисторе 2 превышает пороговое напряжение, светодиод оптрона 4 непрерывно излучает, удерживая фототранзистор в открытом состоянии. На первом выводе Фото 1277284г 0 г 52530 пульса на выходе одновибратора 14 и переход в единичное состояние триггера 6. В результате прекращаетсядальнейшая работа счетчика 15 и через усилитель 7 включается дополнительный орган 8, подключающий потребитель к сети.При попадании или снижении фазного напряжения, а также при несимметрии фаз падение напряжения на резис"торе 2 по крайней мере один раз за период становится меньше порогового напряжения излучения светодиода оптрона 4, Светодиод гаснет, фототранзистор оптрона 4 запирается и на его первом выводе формируется уровень логической "1", поступающий на В- вход триггера б и переключающий его ." в нулевое состояние, что приводит к выключению исполнительного органа 8.Одновременно через вход 11 обнуления реле 9 уровень логической "1" поступает на В-вход обнуления счетчика 15, который обнуляется, С инверсного Э 54045 50 транзистора формируется уровень логического "О", поступающий на В-вход счетчика 15 и на В-вход триггера б, Одновременно светодиод оптрона 18 начинает вырабатывать световые импульсы, соответствующие максимумам выходного напряжения выпрямителя 1, причем частота следования этих импульсов равна утроенной частоте сети.Световые импульсы фотодиодом Оптрона 18 преобразуются в электрические импульсы, которые формирователем 17 далее преобразуются в импульсы прямоугольной формы. Эти импульсы поступают на первый вход элемента И 16на второй вход которого через вход1 О запуска реле 9 поступает уровеньлогической "1" с инверсного выходатриггера 6, находящегося в нулевомсостоянии, В результате импульсы свыхода формирователя 17 проходят наС-вход счетчика 15. Счетчик начинаетзаполняться. Разрядность счетчикавыбрана так, что время заполнениясчетчика (уставка срабатывания релевремени) превышает период сети назаданную величину, При изменениичастоты изменяется частота импульсовна входе счетчика и время его заполнения изменяется пропорционально периоду сети. После заполнения счетчика 15 на выходе старшего разряда появляется уровен 1 логической о 1" Вызывающий формирование одиночного имвыхода триггера б уровень логической "1" поступает через вход 10 запуска реле 9 на второй вход элемента И 16, на первый вход которого непрерывно поступаютимпульсы с выхода формиро-вателя 17 ПОсле зажигания светодиода оптрона 4 на первом выводе фото- транзистора этого оптрона формируется уровень логического "О", что приводит к снятию сигнала обнуления с К-выхода счетчика 15. Счетчик начинает заполняться. В связи с тем, что время заполнения счетчика 15 превышает период сети при неполнофаэном режиме питания, заполнение счетчика невозможно, так как с первого вывода фототранзистора оптрона 4 периодически поступает сигнал на В-Вход обнуления счетчика 15. В результате триггер б остается в нулевом состоянии и исполнительный орган 8 выключен, После восстановления нормального режима питания светодиод оптрона 4 излучает непрерывно, сигналы обнуления счетчика 15 не выдаг 0 тся. Счетчик 15 заполняется до старшего разряда, выходной сигнал которого пе реводит триггер 6 в единичное состояние, после чего включается исполнительный орган 8.Использование изобретения обеспечивает ацтоматический возврат устройства в рабочее состояние после восстановления полнофазного режима питания при изменениях частоты сети в широких пределах.Формула и з. о б р е т е н 11 я1. Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов питагщя, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, входами подключенный к фазам, а выходом через последовательно соединенные первый и переменный второй резисторы - к нулевой точке контролируемой сети, реагирующий орган в виде транзисторного первого оптрона, входной светодиод которого включен параллельно первому резистору, а выходной фототранзистор первым выводом соединен через третий резистор с перВым ВыВОдом дополе 1 ительного источни ка питания, а вторым выводом - с вторым выводом этого источника, и НЯ- триггера, прямой статический В-вход которого соединен с первым выводомСоставитель О ОрловРедактор ц, щвыдкая Техред Л.ОлейникКорректор И, Эрдейи Заказ 6753/51 Тираж 612 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 12 фототранзистора первого оптрона, а прямой выход подключен к последовательно соединенным усилителю и исполнительному органу, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автоматического возврата устройства в рабочее состояние после восстановления полнофазного режима питания при изменяющейся частоте сети, в устройство введено реле времени с уставкой срабатывания, превышающей период сети, снабженное, входами запуска, обнуления и питания, выполненное на одновибраторе, двоичном. счетчике,. двух входовом элементе И, формирователе прямоугольных импульсов и диодном втором оптроне, входной светодиод которого через ограничительный блок и входы питания реле включен между выходом выпрямителя и нулевой точкой сети, фотодиод второго оптрона первым выводом соединен с выводом дополнительного источника питания,77284 ба вторым выводом через формирователь прямоугольных импульсов - с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным С-входомдвоичного счетчика, выходом старшегоразряда подключенного через одновибратор и выход реле к прямому статическому Я-входу Нй-триггера, В-входкоторого через вход обнуления реле 1 О соединен с В-входом обнуления двоичного счетчика, а инверсный выходчерез вход запуска реле соединен свторым входом элемента И. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ограничительный блок времени выполнен в виде цепочки последовательно соединенных переменного второго резистора, стабилитрона и защитного диода, включенной между входами питания реле, причем защитный диод включен встречно-параллельно входному светодиоду второго оптрона, а стабилитрон - сог ласно защитному диоду.