Виберіть свою мову

У народному господарстві широко застосовується обладнання з живленням від трифазної мережі, що вимагає дотримання порядку чергування фаз. Зазвичай це досягається відповідної комутацією проводів, але в ході різних ремонтних робіт, коли використовуються додаткові живильні кабелі або тимчасові розподільні щити, при перемиканнях нерідко виникає порушення послідовності фаз, яке може викликати вихід з ладу обладнання.

Пропоноване пристрій (рис.1) забезпечує правильний порядок чергування фаз на навантаженні при довільному порядку її з'єднання з трифазною мережею.

Працює автоматичний комутатор фаз так. Негативна полуволна синусоїдальної напруги фази А проходить через діод VD1 і створює на ньому падіння напруги близько 0,7 В. Світлодіод оптрона VU1.1 не світиться, так як до нього прикладена зворотна напруга, фототранзистор оптрона закритий. Позитивна полуволна синусоїдальної напруги фази А проходить через світлодіод оптрона VU1.1 і змушує його світитися. Фототранзистор оптрона VU1.1 відкривається, і на його емітер (вивід 8) з'являється високий рівень напруги. Ширина імпульсів на емітері практично відповідає тривалості напівперіоду вхідного сигналу.

Негативна полуволна фази В (З) проходить через діод VD2. світлодіод оптрона VU1.2 не світиться, і тому на виводі 5 - низький рівень. При позитивній полуволне струм протікає через світлодіод VU1.2, транзистор цього оптрона відкритий, і на виведення 5 VU1.2 - високий рівень, який надходить на тактові входи тригера DD2. Діоди VD1, VD2 необхідні, щоб усунути високу зворотне напруга на світлодіодах оптронів VU1.1 і VU1.2.

Вихідний сигнал з оптрона VU1.1 подається на інформаційний вхід верхнього тригер DD2 і на інтегруючу ланцюг R7-C1. Тактові імпульси встановлюють обидва тригера у стан, відповідні рівням на їх інформаційних входах в ці моменти часу. Зміни стану тригерів відбуваються по фронтах тактових імпульсів (переходам 0 - 1 ). Таким чином, на прямому виході (вивід 1) верхнього за схемою тригер DD2 - стан "1" (високий рівень), якщо резистор R3 підключений до фази, та "0" (низький рівень), якщо він підключений до фази С. Фаза, до якої підключений резистор R1, завжди приймається за фазу А. Такий інформації достатньо, щоб правильно підключити навантаження до мережі. Схема управління пускачами наведена на рис.2.

Сигнали з прямого та інверсного виходів верхнього надходять на входи тригера логічних елементів DD1.3 і DD1.4 (рис.1). Другі входи цих елементів з'єднані з прямим виходом нижнього тригер DD2. Логічний елемент DD1.1 разом з інтегруючої ланцюжком R7-C1 здійснює затримку сигналу на час включення пристрою. Елементи DD1.1, DD1.2 разом з конденсатором С2 утворюють тригер Шмітта, який виробляє сигнали з крутими фронтами.

Низький рівень на вихід DD1.1 з'являється в тому випадку, коли на його входах - "1". Це відбувається тоді, коли напруга на конденсаторі С1 перевищує половину напруги. При вказаних на схемі номіналах R7 і С1 "1" з'являється на інформаційному вході D нижнього тригер DD2 приблизно через 1 с після подачі напруги на комутатор. Витримка необхідна для запобігання повторно-короткочасних включень навантаження, наприклад, при ненадійних контактів або їх іскрінні, що часто буває при тимчасових підключення до мережі. При короткочасному відключенні мережі оптрон VU1.1 не працює, на резистора R5...R7 - "0", і конденсатор С1 швидко розряджається через резистори R6, R7. Це призводить до появи "0" на інформаційному вході (вивід 9) нижнього тригер DD2, який передається на вихід тригера (вивід 13). Внаслідок цього на виходах елементів DD1.3 і DD1.4 встановлюються "1". транзистори VT1. VT2 закриваються, і обидва ріпі - К1 і К2 - відпускають. Отже, навантаження знеструмлена.

З відновленням подачі енергії витримка часу повторюється. Ланцюжок R8-C3 встановлює обидва тригера в початковий стан при включенні живлення. При нормальної роботи комутатора низький рівень з'являється тільки на одному виході елементи DD1.3 або DD1.4. Одночасна поява низького рівня на їх виходах виключено, т. к. вони управляються протифазними сигналами з верхнього тригера DD2.

Пристрій зібрано на двосторонній друкованій платі, креслення якої і розташування елементів приведені а рис.3 і 4.

Література

  • А. Панкратьєв. Автоматичний комутатор фаз. - Радіо, 2007, №9, С. 43.
  • Автори: Ст. Калашник, Н.Черемисинова, Воронеж р.