RU2009514C1

RU2009514C1 - Device for testing phase alteration

Info

Publication number: RU2009514C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Яковлевич Дружинин
Original assignee: Анатолий Яковлевич Дружинин
Priority date: 1990-03-21
Filing date: 1990-03-21
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: measuring device. SUBSTANCE: device has three current limiting elements and three circuits. First circuit has diode and light-emitting diode of first photon-coupled pair, second circuit has thyristor of first photon-coupled pair and light-emitting diode of second photon-coupled pair, third circuit has thyristor of second photon-coupled pair and loading. First circuit is connected between second terminals of first and second current limiters, second circuit is connected between second terminals of second and third current limiters, third circuit is connected between second terminals of third and first current limiters. EFFECT: increased reliability, decreased power consumption, simplified design due to decreased number of constituting elements. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля порядка чередования фаз трехфазной сети переменного тока. The invention relates to measuring equipment and can be used to control the phase sequence of a three-phase AC network.

Известно устройство [1] , содержащее первую последовательную цепь из тиристора и резистора, включенную между второй фазой сети и нулевым проводом, причем управляющий электрод тиристора соединен через второй резистор с первой фазой сети, вторую последовательную цепь из диода, третьего резистора и светодиода оптрона, включенную между третьей фазой сети и нулевым проводом, при этом тиристор оптрона включен между катодом тиристора и управляющим электродом второго тиристора через четвертый резистор. A device [1] is known, comprising a first serial circuit of a thyristor and a resistor connected between the second phase of the network and a neutral wire, the control electrode of the thyristor connected via a second resistor to the first phase of the network, a second serial circuit of a diode, a third resistor and an optocoupler LED included between the third phase of the network and the neutral wire, while the optocoupler thyristor is connected between the cathode of the thyristor and the control electrode of the second thyristor through the fourth resistor.

Недостатком устройства является низкая надежность работы при несимметричной нагрузке и обрыве фазы. Например, если сопротивление нагрузки между первой и третьей фазами значительно меньше, чем между остальными фазами, то при обрыве одной из них, например третьей фазы, открываются оптрон и первый тиристор и на вход второго тиристора каждый период подается импульс его запуска, т. е. устройство выдает сигнал в случае обрыва одной из фаз так же, как и при наличии всех трех. The disadvantage of this device is the low reliability under asymmetric load and phase failure. For example, if the load resistance between the first and third phases is much less than between the other phases, then when one of them is broken, for example, the third phase, the optocoupler and the first thyristor open and a pulse of its start is applied to the input of the second thyristor, i.e. the device gives a signal in the event of the breakdown of one of the phases in the same way as in the presence of all three.

Наиболее близким по технической сущности заявленному является устройство [2] , содержащее первую последовательную цепь из первого резистора, диода, светодиод первого оптрона, вторую последовательную цепь, содержащую второй резистор, второй диод, светодиод второго оптрона и тиристор первого оптрона, третью последовательную цепь из третьего резистора, третьего диода, тиристора второго оптрона и элемента нагрузки, причем диоды, светодиоды и тиристоры каждой цепи шунтированы отдельным резистором, который совместно с двумя другими образуют искусственную нулевую точку. Closest to the technical nature of the claimed device is [2], containing the first serial circuit of the first resistor, diode, LED of the first optocoupler, the second serial circuit containing the second resistor, second diode, LED of the second optocoupler and thyristor of the first optocoupler, third serial circuit of the third a resistor, a third diode, a thyristor of a second optocoupler and a load element, and the diodes, LEDs and thyristors of each circuit are shunted by a separate resistor, which together with two others form artificial zero point.

Недостатками устройства являются сложность и значительное увеличение потребляемой мощности за счет дополнительных токов через резисторы, образующие нулевую точку и шунтирующие цепи из диодов, светодиодов и тиристоров. The disadvantages of the device are the complexity and a significant increase in power consumption due to additional currents through resistors forming a zero point and shunt circuits of diodes, LEDs and thyristors.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и упрощение устройства. The aim of the invention is to reduce power consumption and simplify the device.

Цель достигается тем, что в устройстве для контроля чередования фаз, содержащем первый, второй и третий элементы ограничения тока, первые выводы которых являются входами устройства, первую цепь из последовательно и согласно включенных диода и светодиода первого оптрона, вторую цепь из последовательно и согласно включенных тиристора первого оптрона и светодиода второго оптрона и третью цепь из последовательно включенных тиристора второго оптрона и элемента нагрузки, первая цепь включена между вторыми выводами первого и второго элементов ограничения тока, вторая цепь включена между вторыми выводами второго и третьего элементов ограничения тока, а третья цепь включена между вторыми выводами третьего и первого элементов ограничения тока. The goal is achieved in that in a device for controlling the phase rotation, containing the first, second and third current limiting elements, the first terminals of which are the inputs of the device, the first circuit from the diode and the LED of the first optocoupler in series, the second circuit from the thyristor in series and according to the included the first optocoupler and the LED of the second optocoupler and the third circuit of the thyristor of the second optocoupler and the load element in series, the first circuit is connected between the second terminals of the first and second element s current limit, the second circuit is connected between the second terminals of the second and third current limiting elements, and the third circuit is connected between the second terminals of the third and first current limiting elements.

Другие известные устройства с подобными отличительными признаками отсутствуют. Other known devices with similar features are absent.

Схема устройства приведена на чертеже. The device diagram is shown in the drawing.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 элементы ограничения тока, первые выводы которых являются входами устройства, первую цепь из последовательно и согласно включенных диода 4 и светодиода первого оптрона 5, вторую цепь из последовательно и согласно включенных тиристора первого оптрона 5 и светодиода второго оптрона 6 и третью цепь из последовательно включенных тиристора второго оптрона 6 и элемента нагрузки 7. Первая цепь включена между вторыми выводами первого 1 и второго 2 элементов ограничения тока, вторая цепь включена между вторыми выводами второго 2 и третьего 3 элементов ограничения тока, а третья цепь включена между вторыми выводами третьего 3 и первого 1 элементов ограничения тока. The device contains the first 1, second 2 and third 3 current limiting elements, the first terminals of which are the device inputs, the first circuit from the diode 4 and the LEDs of the first optocoupler 5 connected in series and the second circuit from the thyristor of the first optocoupler 5 and the LEDs of the second the optocoupler 6 and the third circuit of the thyristor of the second optocoupler 6 and the load element 7 connected in series. The first circuit is connected between the second terminals of the first 1 and second 2 current limiting elements, the second circuit is connected between the second terminals of the second 2 and third 3 current limiting elements, and the third circuit is connected between the second terminals of the third 3 and first 1 current limiting elements.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подключении устройства к трехфазной сети с чередованием фаз, указанным на чертеже, под воздействием напряжения между фазами А и В через диод 4 и светодиод оптрона 5 проходит импульс тока синусоидальной формы и длительности, равной половине периода сети. В результате излучения светодиода тиристор оптрона 5 отпирается и под воздействием напряжения между фазами В и С через тиристор оптрона 5 и светодиод оптрона 6 проходит импульс тока, под воздействием которого отпирается тиристор оптрона 6. Это приводит к прохождению импульса тока через тиристор оптрона 6 и элемент нагрузки 7. Процесс повторяется каждый период сети. Если в качестве элемента нагрузки используется светоизлучающий элемент, то он светится, а если релейный элемент, то он срабатывает. When connecting the device to a three-phase network with the phase sequence shown in the drawing, under the influence of voltage between phases A and B, a current pulse of a sinusoidal shape and a duration equal to half the period of the network passes through the diode 4 and the LED of the optocoupler 5. As a result of the LED’s radiation, the optocoupler thyristor 5 is unlocked and, under the influence of voltage between phases B and C, the current pulse passes through the optocoupler thyristor 5 and the optocoupler 6 LED, and the optocoupler thyristor 6 is unlocked. This leads to the passage of the current pulse through the optocoupler thyristor 6 and the load element 7. The process is repeated every network period. If a light-emitting element is used as a load element, then it glows, and if a relay element, then it is triggered.

При изменении чередования фаз, например, сменой фаз А и В импульсы тока через элемент нагрузки 7 не проходят. Это объясняется тем, что под воздействием напряжения между фазами А и В в этом случае светится светодиод и отпирается тиристор оптрона 5, на который подается напряжение между фазами А и С, т. е. опережающее напряжение, а тиристор оптрона 6, на который подается напряжение, отстающее между фазами В и С, оказывается закрытым. When changing the phase rotation, for example, by changing phases A and B, the current pulses do not pass through the load element 7. This is because under the influence of the voltage between phases A and B, in this case the LED lights up and the optocoupler thyristor 5 is unlocked, to which the voltage between phases A and C is applied, i.e. the leading voltage, and the optocoupler thyristor 6, to which voltage is applied , lagging between phases B and C, is closed.

При обрыве любой из трех фаз прохождение импульсов тока через элемент нагрузки 7 невозможен. Например, при обрыве фазы А тиристоры оптронов 5 и 6 закрыты и все элементы обесточены. То же самое имеет место при обрыве фазы В, а при обрыве фазы С импульсы тока проходят только через элементы 2, 4, 5 и 1. When any of the three phases is broken, the passage of current pulses through the load element 7 is impossible. For example, when phase A breaks, the thyristors of the optocouplers 5 and 6 are closed and all elements are de-energized. The same thing occurs when phase B is broken, and when phase C is broken, current pulses pass only through elements 2, 4, 5 and 1.

При подаче на устройство двух одноименных фаз, что может соответствовать режиму, возникающему в резко несимметричной нагрузке при обрыве одной из фаз, прохождение импульсов тока через элемент нагрузки 7 также невозможен. Например, при подключении к элементам 1 и 2 одноименных фаз А или В отсутствует импульс тока через светодиод оптрона 5, а значит, и через все остальные элементы. When two phases of the same name are applied to the device, which can correspond to the regime that occurs in a sharply asymmetric load when one of the phases breaks, the passage of current pulses through the load element 7 is also impossible. For example, when connecting to elements 1 and 2 of the same phases A or B, there is no current pulse through the LED of the optocoupler 5, and therefore, through all other elements.

Таким образом, устройство обеспечивает контроль порядка чередования, а также наличие всех фаз сети как в симметричной, так и в несимметричной системе нагрузок трехфазной сети. Thus, the device provides control of the alternation order, as well as the presence of all phases of the network in both symmetrical and asymmetric load systems of a three-phase network.

В качестве элементов ограничения тока могут быть использованы, например, резисторы, конденсаторы, в том числе составленные из двух элементов. В качестве элемента нагрузки может быть использован, например, светоизлучающий элемент (светодиод, лампа накаливания), релейный элемент или входная цепь оптрона. Полярность всех элементов (диода, светодиодов и тиристоров) может быть изменена на обратную. As elements of current limitation, for example, resistors, capacitors, including those composed of two elements, can be used. As a load element, for example, a light emitting element (LED, incandescent lamp), a relay element or an optocoupler input circuit can be used. The polarity of all elements (diode, LEDs and thyristors) can be reversed.

Благодаря указанным составу и функциональным связям устройство обеспечивает надежный контроль чередования и наличия фаз сети, имеет существенно меньшую потребляемую мощность по сравнению с прототипом и проще его, так как не требует введения для повышения надежности работы трехфазного делителя напряжения, образующего нулевую искусственную точку, увеличивающего потери мощности и число элементов устройства. (56) Авторское свидетельство СССР N 1004917, кл. G 01 R 29/18, 1981. Due to the specified composition and functional relationships, the device provides reliable control of the alternation and presence of network phases, has significantly lower power consumption compared to the prototype and is simpler, since it does not require the introduction of a three-phase voltage divider that forms a zero artificial point to increase the reliability of the operation, which increases power losses and the number of elements of the device. (56) Copyright certificate of the USSR N 1004917, cl. G 01 R 29/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР N 1247787, кл. G 01 R 29/18, 1984. USSR copyright certificate N 1247787, cl. G 01 R 29/18, 1984.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ, содержащее первый, второй и третий элементы ограничения тока, первые выводы которых являются входами устройства, первую цепь из последовательно и согласно включенных диода и световода первого оптрона, вторую цепь из последовательно и согласно включенных тиристора первого оптрона и световода второго оптрона и третью цепь из последовательно включенных тиристора второго оптрона и элемента нагрузки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и упрощения устройства, первая цепь включена между вторыми выводами первого и второго элементов ограничения тока, вторая цепь включена между вторыми выводами второго и третьего элементов ограничения тока, а третья цепь - между вторыми выводами третьего и первого элементов ограничения тока. A device for controlling the alternation of phases, containing the first, second and third current limiting elements, the first conclusions of which are the device inputs, the first circuit from the diode and the optical fiber of the first optocoupler in series and the second circuit from the thyristor of the first optocoupler and the optical fiber of the second optocoupler in series and a third circuit of series-connected thyristor of the second optocoupler and a load element, characterized in that, in order to reduce power consumption and simplify the device, the first circuit is connected between the second terminals of the first and second current limiting elements, the second circuit is connected between the second terminals of the second and third current limiting elements, and the third circuit is between the second terminals of the third and first current limiting elements.