三相交流電相序自動控制器的製作方法

2023-11-05 11:53:52 3

專利名稱：三相交流電相序自動控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於三相交流電的電子控制技術領域，主要涉及的是一種三相交流電相序自動控制器。
眾所周知，三相交流電源是工、農、業生產和國防建設中極為重要的能源，稱之動力之源。它的各項技術指標、數據參數是相當嚴格和精確的，在使用的過程中必須按照其要求才能正確發揮效用。然而，我們在日常的工作中經常遇到在兩路交流電轉換的時候，出現三相電源的相序不正確，造成不必要的故障，甚至發生事故。尤其是鐵路運輸對三相交流電源的相序要求更加嚴格，不能出現任何錯誤，否則，鐵路上使用的電氣集中電源屏，可控矽整流器、充氣機等等設備將不能正確工作，這對鐵路運輸的安全有很大的威協性。
本實用新型的目的即由此產生，提出一種使用安全可靠、可自動糾正三相交流電的相序錯誤，並可顯示報警的三相交流電相序自動控制器。
為實現上述目的，本實用新型的通過以下技術方案實現的其主要由整流電路(D1D2D3)、採樣電路(BG1BG2BG3)、整形電路(IC1IC2)控制電路(IC3IC4IC5)、相序比較電路(IC6IC7)及相序檢測、指示告警電路(IC8IC9IC10)組成，三相電源A、B、C經整流電路D1-D3半波整流後形成脈動波形，調節W1-W3使採樣電路BG1-BG3在波形相交流處按A、B、C相序依次導通或截止，完成採樣，送入整形電路IC1IC2,IC1為施密特觸發器。它把BG1的電位變化整成符合要求的矩形波送入IC2進行鑑別，把得出的正確或錯誤相序的信號分別關至控制電路IC3-IC5和相序比較電路IC6、IC7，送至控制電路ICD3-IC5信號經控制電路來控制三相交流電的相序轉換和輸出；送至相序比較電路IC6IC7的信號經比較後送入相序檢測、顯示和告警電路IC8-IC10。
本實用新型設計合理，使用安裝方便可靠，其在使用時，把進入控制器的三相交流電源經採樣、整形、控制、比較、顯示等電路進行數字、邏輯分析、自動檢測，如果三相交流電源的相序是正確的，該控制器自動控制輸出正確的電源；當三相交流電因某種原因(兩路轉換時)使三相的相序出現錯誤時，該控制器在≤25ms內能自動把錯誤的相序轉換成正確相序而後再輸出使用，同時告警值班人員「輸出三相交流電的相序是錯誤的，引起注意」。這樣，從根本上解決了以往相序錯誤時造成的故障和事故，對鐵路運輸的安全提供了又一條必要的保證。由於該電路全部採用cmos數字集成電路，因而工作穩定、精度極高。它不僅解決了影響安全生產上的問題，而且對所有使用三相交流電要求相序必須正確的設備提供了可靠的、實用的技術和產品。
本實用新型附圖
為電路原理圖結合附圖，給出本實用新型的實施例如下如圖所示本實施例主要由整流電路(D1-3)、採用電路(GB1-3)、整形電路(IC1-IC2)、控制電路(IC3-5)、相序比較電路(IC6-IC7)及相序檢測、指示告警電路(IC8-10)組成。三相電源A、B、C經整流電路(D1-D3)半波整流後形成脈動波形，調節W1、W2、W3使BG1-BG3在波形相交點處按A、B、C相序依次導通或截止，從而完成取樣的目的。所得的信號送入整形電路IC1、IC2,IC1為施密特觸發器，它把BG1的電位變化整成符合要求的矩形波送入IC2(4027)進行鑑別，把得出的正確或錯誤的信號分別送至控制電路(IC3-IC5)和相序比較電路IC6、IC7，送至控制電路IC3、IC4的信號來控制三相交流電的相序轉換和輸出；送至相序比較電路IC6、IC7的信號經比較後送入相序檢測、指示和告警電路IC8、IC9、IC10。當正確相序時，繼電器J1吸動，閉合JC交流控觸器電路，使三相電源正常輸出，LED1、LED2、LED3亮，顯示A、B、C三相電源相序正確並不斷相，當相序發生錯誤時，IC3輸出低電平，一方面J1釋放，另一方面經IC4反相後觸發IC5，使繼電器J2吸合，從而使J2接點轉換B、C兩相，完成自動轉換相序的目的。同時，LED1亮，顯示出相序錯誤，IC10告警，提醒用戶注意。在J2轉換的瞬間，JC自保電路斷開，JC釋放，在J2轉換完畢後，相序恢復正確，J1又吸合，JC動作，輸出轉換後三相交流電源，在斷相時，JC不再吸合，切斷用電輸出。本實施例控制電路的工作過程如下整流後形成的脈動波形調節W1使A相電在達到160伏時BG3導通，T1輸出高電平，一路使雙JK觸發器4027置零，另一路至J端，為觸發提供條件。在A相波形回零至低於160伏和B相升至160時，T2輸出高電平分兩路，一路至第一觸發器JK的時鐘端，使之觸發翻轉輸出高電平，另一路至第二觸發器JK的J端，為觸發提供條件，在B相回至低於160伏，C相電升至160伏時，T3輸出高電平至第二觸發器JK的時鐘端，使之翻轉輸出高電平，兩路輸出的高電平(4027的12、13端)至T4輸出低電平，該電平使IC3組成的單穩態電路置位3端輸出高電平，分兩路；一路使J1吸合、啟動JC交流接觸器閉合，三相電輸出電路，JC以自身接點自保；另一路經IC4反相不觸發IC5,J2不吸合，LED1不亮，表示相序正確，完成一個周期工作過程。當相序無錯誤時，在每個周期循環中，IC3就一直輸出高電平，IC3的單穩周期調節至25ms，即t=-R16c14cn或t=1.1R16c4，當相序發生錯誤時，BG1-BG3就不會按正確的序列工作，T1-T3也就不能按正常輸出，IC2就不能翻轉觸發，T4的12、13端不能同時為高電平而輸出低電平，該低電平至IC3NE555，經大約25ms的時間，即VC4≥VDD,3端輸出為低電平，J1釋放，IC4反相觸發IC5雙穩態電路，使BG6導通，J2吸合，J2動作即B、C相轉換，使輸出相序正常，同時LED1亮，表示相序輸入錯誤，並一直保持下次雙穩翻轉。當J2接點離開輸入端未接輸出端的瞬間內，JC自保電路開，切斷輸出迴路，保證在相序轉換時不接負截，接點電流只為控制器電流，轉換後的相序又正確了，J1又吸合，JC再啟動，給負荷輸出三相電，但此時，輸入的三相電的相序是錯誤的，而輸出的三相交流電的相序則是正確的，從而完成或自動轉換控制的目的。當三相電斷相時，J1、J2動作後，J1不再吸合，從而斷開輸出迴路的三相電源。檢測、指示、告警電路的工作過程如下T1、T2、T3的輸出信號經D4-D9至IC6和IC7相序檢測電路，當A相信號(T1)經D6-D9送至4017的置零端及4081雙輸入與門時，IC7的3端輸出正電平，在正確相序時，下一個矩形波應是B相來，經D5觸發4017的時鐘端，使IC6的2端為高電平至第二與門輸入一端，同時經D8也來B相正電平，使IC7的4端(第二與門輸出端)為高電平，B相過後C相脈衝經D4再觸發4017，使4腳輸出正電位至IC7的12腳，而D7也同時為正電位，使IC7的11腳(第三與門輸門輸出)為正電平，所以，當相序正確時，三個與門輸出端總有一個是高電平，這三個輸入端送至4025的三輸入或非門使它的輸出是低電平，告警不觸發，同時4081的三個與門的輸出輸分別控制4066電子模擬開關的導通和關閉。使LED1、LED2、LED3按相序依次點亮，但周期時間很短，人眼分辨不出順序，三個發光管好像同時亮著。當相序發生錯誤時，比如A相波形來過後，應來B相而實際來的是C相，4017的2端的正電位和輸入至4018與門的13腳因不是同一與門，而下一個脈衝來的B相使4017的4端的正電平和4081的12腳及第15腳不是同一與門，因而，這兩個與門都不能正常輸出正電位。這種，LBD1-LED3隻有A相亮，B、C相均不亮，表示相序錯誤，同時，在A相脈衝後，C、B相來的時刻，4081的三個與門輸出同時為低電平，使4025或非門輸出一個高電位觸發告警電路通知值班人員，輸入相序有錯誤，採取必要措施。至此，完成檢測，顯示和告警目的。
權利要求1.一種三相交流電相序自動控制器，包括整流電路(D1-D3)、其特徵在於本實用新型還包括有採樣電路(BG1-BG3)、整形電路(IC1、IC2)控制電路(IC3-IC5)、相序比較電路(IC6-IC7)及相序檢測顯示和告警電路(IC8-IC10)，三相交流電A、B、C經整流電路(D1-D3)半波整流後形成脈動波形，調節W1-W3使採樣電路BG1-BG3在波形相交點處按A、B、C相序依次導通截止，完成採樣，送入整形電路IC1、IC2,IC1把BG1的電位變化整成符合要求的矩形波送入IC2進行鑑別，把得出的正確或錯誤相序的信號分別送至控制電路IC3-IC5和相序比較電路IC6、-IC7，送至控制電路IC3-IC5的信號經控制電路來控制三相交流電的相序轉換和輸出；送至相序比較電路IC6、IC7的信號經比較後送入相序檢測、顯示和告警電路IC8-IC10。
2.根據權利要求1所述的三相交流電相序自動控制器，其特徵在於所述的控制電路IC3-IC5，在相序正確時，繼電器J1吸動，閉合JC交流接觸器電路，使三相電源正常輸出，LED1-LED3亮，在相序發生錯誤時，IC3輸出低電平，一方面J1釋放，另一方面經IC4反相後觸發IC5，使J2繼電器吸合，J2接點自動轉換B、C兩相，LED1亮。
3.根據權利要求1所述的三相交流電相序自動控制器，其特徵在於所述的整形電路IC1、IC2中的IC1是施密特觸發器。
4.根據權利要求1或2所述的控制器，其特徵在於所述的繼電器J2轉換瞬間，JC自保電路斷開，JC釋放；在J2轉換完成後，相序恢復正常，J1又吸合JC動作，輸出轉換後的三相交流電源。
專利摘要本實用新型公開了一種三相交流電相序自動控制器,其主要由整流電路(D
文檔編號H02H3/38GK2316754SQ9724226
公開日1999年4月28日 申請日期1997年12月17日 優先權日1997年12月17日
發明者郭勝利, 吉留根 申請人:郭勝利, 吉留根