ДАТЧИК ИСЧЕЗНОВЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к области преобразовательной техники и автоматизированного электропривода.
Известен датчик исчезновения напряжения трехфазной сети на входе тиристорного преобразователя, подключенного к сети через автоматический выключатель [1]. Датчик  содержит  понижающий  однофазный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к двум фазам входной цепи тиристорного преобразователя, и реле, подключенное к вторичной обмотке трансформатора. При исчезновении напряжения в контролируемых фазах или уменьшении напряжения сети ниже допустимого значения контакт реле отключает автоматический выключатель, и тиристорный преобразователь обесточивается.
Недостатками данного решения являются контроль только двух фаз сети и наличие трансформатора, увеличивающего габариты и стоимость датчика.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению и взятым за прототип является датчик исчезновения напряжения трехфазной сети, входящий в состав электропривода постоянного тока серии ЭПУ1М производства ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» [2]. Датчик имеет структуру, приведенную на фиг.1, и подключен к входной цепи тиристорного преобразователя 1. В состав датчика входят балластные резисторы 2...4, трехфазная мостовая схема на диодах 5...10 и нуль-орган 11, состоящий из RC-фильтра 12 и герконового реле 13. При номинальном напряжении всех фаз сети с выхода мостовой схемы на диодах 5...10 через
фильтр 12 на катушку реле 13 поступает сглаженное напряжение с уровнем выше порога срабатывания реле, и контакт реле 13, подключенный к входу блока защит электропривода 14, замкнут. Контакт реле 13 разомкнут при исчезновении или недопустимом снижении напряжения сети. В случае исчезновения любой фазы сети на выходе мостовой схемы на диодах 5...10 появляется пульсирующее напряжение, вызывающее переключения контакта реле 13. При первом же размыкании контакта реле 13 блок защит электропривода 14 выдает команду на блокировку тиристорного преобразователя 1.
Балластные резисторы 2...4  служат для гашения избыточного напряжения, RC-фильтр 12 применяется для исключения ложных срабатываний датчика при коммутации тиристоров преобразователя 1.
Недостатки прототипа:
- сложность настройки датчика из-за инерционности реле, разброса напряжений срабатывания реле;
- значительные потери мощности на балластных резисторах вследствие большого потребления тока катушкой реле, что приводит к необходимости применения резисторов с большой допустимой рассеиваемой мощностью и увеличению их габаритных размеров.
Технический результат заявляемого решения - упрощение настройки и снижение потребляемой мощности датчика.
Технический результат достигается тем, что в датчике исчезновения напряжения трехфазной  сети, содержащем балластные резисторы, трехфазную мостовую диодную схему и нуль-орган, последний содержит оптопару (например, транзисторную), выход которой подключен к блоку защит электропривода, светодиод оптопары через токоограничивающий резистор подключен к выходу сглаживающего фильтра, вход которого подключен к аноду стабилитрона, катод стабилитрона подключен к выходу трехфазной мостовой диодной схемы.
Отличительной особенностью полезной модели является то, что упрощение настройки и снижение потребляемой мощности датчика достигается за счет исключения в нуль-органе герконового реле и введения в нуль-орган стабилитрона и оптопары с токоограничивающим резистором.
Применение стабилитрона, задающего порог срабатывания датчика, и оптопары, обладающей малой инерционностью, упрощает настройку.
Уменьшение мощности балластных резисторов связано с низким потреблением тока оптопарой.
На фиг.2 приведен вариант заявляемого датчика исчезновения напряжения трехфазной сети, где приняты следующие обозначения:
1 - тиристорный преобразователь;
2...4 - балластные резисторы для гашения избыточного напряжения;
5...10 - диоды, включенные по трехфазной мостовой схеме;
14 - блок защит электропривода;
15 - нуль-орган, состоящий из стабилитрона 16, RC-фильтра 17, токоограничивающего резистора 18, оптопары 19;
16 - стабилитрон;
17 - RC-фильтр для исключения ложных срабатываний датчика при коммутации тиристоров преобразователя 1;
18 - токоограничивающий резистор для ограничения тока разряда конденсатора RC-фильтра 17 через светодиод оптопары 19;
19 - оптопара.
В предлагаемом датчике исчезновения напряжения трехфазной сети выход оптопары 19 подключен к блоку защит электропривода 14, светодиод оптопары 19 через токоограничивающий резистор 18 подключен к выходу RC-фильтра 17, вход которого подключен к аноду стабилитрона 16, катод стабилитрона 16 подключен к выходу трехфазной мостовой схемы на диодах 5...10, входы которой через балластные резисторы 2...4  подключены к входной цепи тиристорного преобразователя 1.
Работа датчика происходит следующим образом. При номинальном напряжении всех фаз сети на выходе мостовой схемы на диодах 5...10 устанавливается напряжение выше порога напряжения пробоя стабилитрона 16. Стабилитрон 16 пробивается, и оптопара 19 находится в проводящем состоянии. При исчезновении или недопустимом снижении напряжения сети стабилитрон 16 не пробивается, оптопара 19 переходит в непроводящее состояние. В случае исчезновения любой фазы сети в выходном напряжении мостовой схемы на диодах 5...10 появляются провалы. Во время этих провалов стабилитрон 16 не пробивается, выход оптопары 19 периодически переходит в непроводящее состояние, выдавая сигналы о срабатывании датчика. При первом же сигнале блок защит электропривода 14 выдает команду на блокировку тиристорного преобразователя 1.
Таким образом, заявляемое решение упрощает настройку и снижает потребляемую мощность датчика.
Предлагаемый датчик может быть применен в электроприводах постоянного и переменного тока, в реле защиты двигателей и другой аппаратуре защиты нагрузки, подключаемой к трехфазной сети.
Источники известности:
[1] Электротехнический справочник. В 3 т. Т.3: В 2 кн. Кн.2. Использование электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н.Орлова (гл. ред.) и др. - 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 616 с.: ил.(см. статью «Комплектные тиристорные электроприводы постоянного тока серии КТЭ», с.71...75).
[2] Электроприводы унифицированные трехфазные серии ЭПУ1М. Промышленный каталог 08.41.11-99, УДК 62-83:621.9.06(085), ГРНТИ 45.4.33. с.7...12.