SU904078A1

SU904078A1 - Device for protecting three-phase electric receiver from change,of phase alternation and breaking

Info

Publication number: SU904078A1
Application number: SU802889429A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Борданов; Владимир Федорович Минаков; Владимир Михайлович Кожевников; Евгений Георгиевич Тимченко
Original assignee: Ставропольский политехнический институт
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1982-02-07

Description

390 мгновенных значений трех линейных напр жений сети, сдвинутых друг относительно друга на 120 электрически градусов . К недостаткам этого устройства относитс его относительна сложнос св занна с этим низка надежность. Кроме того, это устройство реагируе только на обрыв фазы и не способно контролировать пор док чередовани фаз. Цель изобретени - упрощение устройства , повышение надежности его работы и расширение функциональных возможностей. Поставленна цель достигаетс тем что в качестве ключевого элемента в одной из цепочек применен тиристор ный оптрон, в дрзп:ой - тиристор, а треть цепочка состоит из одного Порогового в качестве кото рого (как и в других цепочках) испол зуетс динистор, анод которого подключен к управл ющему переходу тирис тора, причем вершины треугольника подключены к фазам сети через резисторы , а исполнительный орган вклю чен последовательно с ключевым и пороговым элементами в одну из сторон треугольника. На фиг. 1 приведена принципиальна электрическа схема устройства дл защиты трехфазного электроприемника от изменени чередовани и исчезновени фаз питающего напр жени 5 на фиг. 2 - диаграмма изменени мгновенных значений напр жений, иллюстрирующа работу устройства в нормальном режиме, на фиг. 3 - диаграмма изменени мгновенных значений напр жений схемы при изменении пор д ка чередовани фаз (обратном подключении фаз В и с). На фиг. 2 изображено: напр жение между точками А ссхемы, пропорциональное линейному напр жению UAC Цэй - напр жение между фазой В и точкой ссхемы, пропорционально ЬС J&A напр жение между фазой Б и точкой А схемы, пропорциональное l%ft} Uft,- напр жение включени динисторов , t/ , tg J 5 моменты времени включени динисторов. На фиг. 3 изображено: УСД - напр жение на выходе потенциометра 1 (фиг. 1) , пропорциональное , ; Udeнапр жение на выходе потенциометра 1.(фиг.2), пропорциональное Ucg , IJfl-g, - напр жение днижкамн по-, тенциометров I и 2 (фнг.1), пропорциональное Уле, V f - напр жение включени динисторов; t/j-tg - интервал времени возможного включени динистора А (фиг.1)-, ta, - момент времени включени динистора 3 (фиг.1). Предлагаемое устройство содержит переменные резисторы 1 и 2, подключенные по потенциометрической схеме к фазам А-В и В-С. Между движком , резистора 1 (контрольной точкой А схемы) и движком резистора 2 (контрольной точкой с схемы) вклочены последовательно соединенные резистор 3, управл ющий переход тиристора 6, ограничительный резистор 7. К точкам В и С подключены динистор 4, светодиод 5 оптрона, тиристор 6, резистор 7, соединенные последовательно, Цепочка из последовательно включенных динистора 8, фототиристора 9 оптрона, исполнительного органа 10, зашунтированного конденсатором 11, подключена к точкам В и А схемы. Работа устройства осуществл етс следуюпщм образом. Включением резисторов I и 2 по потенциометрической схеме создаетс треугольник (между точками AJ В, С ) напр жений, каждое из которых пропорционально соответствующему линейному напр жеиию сети с определенным действительным коэффициентом пропорциональности . При наличии всех фаз питающего напр жени и правильном/ их чередовании диаграмма изменени мгновенных значений напр жений между точками A-d, и f-fi вид, изображенный на фиг.2. Как следует из этой диаграммы, в момент времени t UAC достигает величины напр жени включени дииистора 3. Последний пробиваетс , остава сь открытым под действием протекающего через него тока до конца положительного полу периода Цдс. Этот ток йл етс управл ющим дл тиристора 6. Однако его силова структура до момента tg обесточеиа, так как закрыт динистор 4. И лишь после включени последнего в момент tj через светодиод 5 оптрона , а также динистор 4 и тиристор 6 преходит ток, удерживающий последниев открытом состо нии (до конца положительного полупериода Ug,). При наличии управл ющего тока оптрона в момент t (включени динистора390 instantaneous values of three linear network voltages shifted 120 electrically degrees relative to each other. The disadvantages of this device are its relative complexity, the associated reliability is low. In addition, this device responds only to a phase loss and is not able to control the order of phase rotation. The purpose of the invention is to simplify the device, increase the reliability of its operation and expand its functionality. The goal is achieved by using a thyristor optocoupler as a key element in one of the chains, a third thyristor is used in the DRP: oh, and the third chain consists of one Threshold as which (as in other chains) a dynistor is used, the anode of which is connected to the control transition of the thyristor, the triangle's vertices are connected to the network phases via resistors, and the executive body is connected in series with the key and threshold elements to one of the sides of the triangle. FIG. 1 is a circuit diagram of a device for protecting a three-phase electric receiver against alternating alternation and disappearance of the phases of the supply voltage 5 in FIG. 2 is a diagram of variation in instantaneous voltage values illustrating the operation of the device in the normal mode; FIG. 3 is a diagram of the variation in the instantaneous values of the circuit voltages with a change in the order of phase alternation (reverse connection of phases B and c). FIG. 2 shows: voltage between points A of the circuit, proportional to the linear voltage UAC Zei - voltage between phase B and the point of the circuit, proportional to HC J & A voltage between phase B and point A of the circuit, proportional to l% ft} Uft, - voltage The time of switching on the dynistor, t /, tg J 5 is the time of switching on the dynistor. FIG. 3 depicts: DCD — voltage at the output of potentiometer 1 (FIG. 1), proportional to,; Ude the voltage at the output of potentiometer 1. (Fig. 2), proportional to Ucg, IJfl-g, is the B-voltage across the voltage gauge, I and 2 (hf.1), proportional to the Hle, V f is the switching voltage of the dynistor; t / j-tg is the time interval of the possible switching on of the dynistor A (Fig. 1) -, ta, is the time instant of switching on the dynistor 3 (Fig. 1). The proposed device contains variable resistors 1 and 2, connected by a potentiometric scheme to phases A-B and B-C. Between the engine, resistor 1 (control point A of the circuit) and engine of resistor 2 (control point of the circuit) are connected in series the resistor 3, the control transition of the thyristor 6, the limiting resistor 7. Dynistor 4, LED 5 of the optocoupler are connected to points B and C a thyristor 6, a resistor 7 connected in series, a chain of series-connected dynistor 8, a photo thyristor 9 of the optocoupler, an actuator 10, which is shunted by a capacitor 11, is connected to points B and A of the circuit. The operation of the device is carried out as follows. The inclusion of resistors I and 2 in a potentiometric circuit creates a triangle (between points AJ B, C) of the voltages, each of which is proportional to the corresponding linear voltage of the network with a certain real proportionality factor. With all the phases of the supply voltage and the correct / alternating them, the diagram of the variation in the instantaneous values of the voltages between the points A-d and the f-fi form shown in Fig. 2. As follows from this diagram, at time t, UAC reaches the magnitude of the switching-on voltage of the diode 3. The latter breaks through, remaining open under the action of the current flowing through it until the end of the positive half of the period CdS. This current is controlling for the thyristor 6. However, its power structure is de-energized until tg, since dynistor 4 is closed. And only after switching on the latter at tj time through the LED 5 of the optocoupler, as well as distor 4 and thyristor 6, the current holding the latter open state (until the end of the positive half period Ug,). In the presence of the control current of the optocoupler at the moment t

8) по вл етс ток через исполиителььсый орган 10. Одновременно зар жаетс конденсатор 11. Цепь питани защищаемого электроприемннка при этом замкнута. В отрицательную полуволну напр жени питание исполнительного органа осуществл етс энергией зар женного конденсатора 11. В последующие периоды процессы коммутации тиристорных структур повтор ЮТСЯ 4 .8) a current appears through the ispolitic organ 10. At the same time, the capacitor 11 is charged. The power supply circuit of the electrically protected device is thus closed. In the negative half-voltage of the voltage, the executive is energized by the energy of the charged capacitor 11. In the subsequent periods, the switching processes of the thyristor structures are repeated 4.

в случае исчезновени одной из фаз питающей сети одно из линейных напр жений UAC , ъс Ug уменьшаетс . Понижаетс , следовательно, одно из напр жений IjpjoS Ufec или . При уменьшении Jf( остаетс закрытьм динистор 3. Из-за отсутстви управл ющих токов невозможно отпирание тиристора 6 и фототиристора 9. Исполнительный орган 10 оказываетс обесточенным, что влечет за собой отключение защищаемой нагрузки. Если же понижаетс напр жение Uftcj то остаетс выключенным динистор 4, обесточенным - светодиод 5, закрытым - фототиристор 9 (потребитель также отключаетс ). При снижении заперт динистор 8 и обесточен исполнительный орган 10 - электропри емник отключен.in the event of the disappearance of one of the phases of the mains supply, one of the linear voltages UAC, bc Ug, decreases. Consequently, one of the stresses IjpjoS Ufec or decreases. When Jf decreases (the dynistor 3 remains closed. Due to the absence of control currents, the thyristor 6 and the photo thyristor 9 cannot be unlocked 9. The actuator 10 is de-energized, which leads to the disconnection of the protected load. If the voltage Uftcj then remains off, distor 4 de-energized — LED 5; closed — photo-thyristor 9 (consumer also turns off). When lowered, dynistor 8 is locked and de-energized actuator 10 — electric receiver is disconnected.

Наличие в схеме динисторов 3,4, 8 обеспечивает фиксированный порог напр жени , при превышении которого устройство функционирует нормально при наличии допустимой несимметрии питающего напр жени и отключает нагрузку при исчезновении одной из фаз,The presence of dinistors 3,4, 8 in the circuit provides a fixed voltage threshold, above which the device functions normally in the presence of permissible asymmetry of the supply voltage and disconnects the load when one of the phases disappears,

При изменении пор дка чередоваки фаз, например обратном подключении фаз В и С (см.фиг.3), включение динистора 4 возможно лишь в интервале t/j-tg когда напр жение Uue на его аноде выше уровн включени . Однако при этом закрыт ти истор 6, так как его управл ющий сигнал по вл етс только в момент времени t (когда Цд равно напр жению включени динистора 3). Поэтому светодиод 5 остаетс обесточенным, потребитель отключенным.When the order of alternating phases changes, for example, reverse connection of phases B and C (see Fig. 3), switching of dynistor 4 is possible only in the interval t / j-tg when the voltage Uue at its anode is higher than the level of switching on. However, at the same time, the source 6 is closed, since its control signal appears only at time t (when CD is equal to the switching voltage of the dynistor 3). Therefore, the LED 5 remains de-energized, the consumer is turned off.

Важно отметить, что пуск потребител при отсутствии одной из фаз питающего напр жени при использовании предлагаемого устройства невозможен, так как исполнительный орган 10 обесточен, что соответствует равомкнутому состо нию цепи управлени электродвигателем.It is important to note that the start-up of the consumer in the absence of one of the phases of the supply voltage when using the proposed device is impossible, since the actuator 10 is de-energized, which corresponds to an open state of the motor control circuit.

Установка резистора 7 в схеме устройства предусмотрена с целью ограничени тока управлени тиристора 6 и светодиода 5 до уровн допустимого .The installation of a resistor 7 in the circuit of the device is provided for the purpose of limiting the control current of the thyristor 6 and the LED 5 to an acceptable level.

Claims

1. Author's certificate of the USSR; 579675, cl. H 02 H 7/09, 1975.

2. USSR author's certificate for application No. 2838155 / 24-07, 11.11.79.

Already Vs iptfi.S