專利名稱：三相交流電相序自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于三相交流電的電子控制技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種三相交流電相序自動(dòng)控制器。
眾所周知，三相交流電源是工、農(nóng)、業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中極為重要的能源，稱之動(dòng)力之源。它的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)參數(shù)是相當(dāng)嚴(yán)格和精確的，在使用的過程中必須按照其要求才能正確發(fā)揮效用。然而，我們?cè)谌粘５墓ぷ髦薪?jīng)常遇到在兩路交流電轉(zhuǎn)換的時(shí)候，出現(xiàn)三相電源的相序不正確，造成不必要的故障，甚至發(fā)生事故。尤其是鐵路運(yùn)輸對(duì)三相交流電源的相序要求更加嚴(yán)格，不能出現(xiàn)任何錯(cuò)誤，否則，鐵路上使用的電氣集中電源屏，可控硅整流器、充氣機(jī)等等設(shè)備將不能正確工作，這對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩泻艽蟮耐f(xié)性。
本實(shí)用新型的目的即由此產(chǎn)生，提出一種使用安全可靠、可自動(dòng)糾正三相交流電的相序錯(cuò)誤，并可顯示報(bào)警的三相交流電相序自動(dòng)控制器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其主要由整流電路(D1D2D3)、采樣電路(BG1BG2BG3)、整形電路(IC1IC2)控制電路(IC3IC4IC5)、相序比較電路(IC6IC7)及相序檢測(cè)、指示告警電路(IC8IC9IC10)組成，三相電源A、B、C經(jīng)整流電路D1-D3半波整流后形成脈動(dòng)波形，調(diào)節(jié)W1-W3使采樣電路BG1-BG3在波形相交流處按A、B、C相序依次導(dǎo)通或截止，完成采樣，送入整形電路IC1IC2,IC1為施密特觸發(fā)器。它把BG1的電位變化整成符合要求的矩形波送入IC2進(jìn)行鑒別，把得出的正確或錯(cuò)誤相序的信號(hào)分別關(guān)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(hào)經(jīng)控制電路來控制三相交流電的相序轉(zhuǎn)換和輸出；送至相序比較電路IC6IC7的信號(hào)經(jīng)比較后送入相序檢測(cè)、顯示和告警電路IC8-IC10。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，使用安裝方便可靠，其在使用時(shí)，把進(jìn)入控制器的三相交流電源經(jīng)采樣、整形、控制、比較、顯示等電路進(jìn)行數(shù)字、邏輯分析、自動(dòng)檢測(cè)，如果三相交流電源的相序是正確的，該控制器自動(dòng)控制輸出正確的電源；當(dāng)三相交流電因某種原因(兩路轉(zhuǎn)換時(shí))使三相的相序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，該控制器在≤25ms內(nèi)能自動(dòng)把錯(cuò)誤的相序轉(zhuǎn)換成正確相序而后再輸出使用，同時(shí)告警值班人員“輸出三相交流電的相序是錯(cuò)誤的，引起注意”。這樣，從根本上解決了以往相序錯(cuò)誤時(shí)造成的故障和事故，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩峁┝擞忠粭l必要的保證。由于該電路全部采用cmos數(shù)字集成電路，因而工作穩(wěn)定、精度極高。它不僅解決了影響安全生產(chǎn)上的問題，而且對(duì)所有使用三相交流電要求相序必須正確的設(shè)備提供了可靠的、實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品。
本實(shí)用新型附圖
為電路原理圖結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的實(shí)施例如下如圖所示本實(shí)施例主要由整流電路(D1-3)、采用電路(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(cè)、指示告警電路(IC8-10)組成。三相電源A、B、C經(jīng)整流電路(D1-D3)半波整流后形成脈動(dòng)波形，調(diào)節(jié)W1、W2、W3使BG1-BG3在波形相交點(diǎn)處按A、B、C相序依次導(dǎo)通或截止，從而完成取樣的目的。所得的信號(hào)送入整形電路IC1、IC2,IC1為施密特觸發(fā)器，它把BG1的電位變化整成符合要求的矩形波送入IC2(4027)進(jìn)行鑒別，把得出的正確或錯(cuò)誤的信號(hào)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(hào)來控制三相交流電的相序轉(zhuǎn)換和輸出；送至相序比較電路IC6、IC7的信號(hào)經(jīng)比較后送入相序檢測(cè)、指示和告警電路IC8、IC9、IC10。當(dāng)正確相序時(shí)，繼電器J1吸動(dòng)，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三相電源相序正確并不斷相，當(dāng)相序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，IC3輸出低電平，一方面J1釋放，另一方面經(jīng)IC4反相后觸發(fā)IC5，使繼電器J2吸合，從而使J2接點(diǎn)轉(zhuǎn)換B、C兩相，完成自動(dòng)轉(zhuǎn)換相序的目的。同時(shí)，LED1亮，顯示出相序錯(cuò)誤，IC10告警，提醒用戶注意。在J2轉(zhuǎn)換的瞬間，JC自保電路斷開，JC釋放，在J2轉(zhuǎn)換完畢后，相序恢復(fù)正確，J1又吸合，JC動(dòng)作，輸出轉(zhuǎn)換后三相交流電源，在斷相時(shí)，JC不再吸合，切斷用電輸出。本實(shí)施例控制電路的工作過程如下整流后形成的脈動(dòng)波形調(diào)節(jié)W1使A相電在達(dá)到160伏時(shí)BG3導(dǎo)通，T1輸出高電平，一路使雙JK觸發(fā)器4027置零，另一路至J端，為觸發(fā)提供條件。在A相波形回零至低于160伏和B相升至160時(shí)，T2輸出高電平分兩路，一路至第一觸發(fā)器JK的時(shí)鐘端，使之觸發(fā)翻轉(zhuǎn)輸出高電平，另一路至第二觸發(fā)器JK的J端，為觸發(fā)提供條件，在B相回至低于160伏，C相電升至160伏時(shí)，T3輸出高電平至第二觸發(fā)器JK的時(shí)鐘端，使之翻轉(zhuǎn)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(wěn)態(tài)電路置位3端輸出高電平，分兩路；一路使J1吸合、啟動(dòng)JC交流接觸器閉合，三相電輸出電路，JC以自身接點(diǎn)自保；另一路經(jīng)IC4反相不觸發(fā)IC5,J2不吸合，LED1不亮，表示相序正確，完成一個(gè)周期工作過程。當(dāng)相序無錯(cuò)誤時(shí)，在每個(gè)周期循環(huán)中，IC3就一直輸出高電平，IC3的單穩(wěn)周期調(diào)節(jié)至25ms，即t=-R16c14cn()或t=1.1R16c4，當(dāng)相序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，BG1-BG3就不會(huì)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(zhuǎn)觸發(fā)，T4的12、13端不能同時(shí)為高電平而輸出低電平，該低電平至IC3NE555，經(jīng)大約25ms的時(shí)間，即VC4≥VDD,3端輸出為低電平，J1釋放，IC4反相觸發(fā)IC5雙穩(wěn)態(tài)電路，使BG6導(dǎo)通，J2吸合，J2動(dòng)作即B、C相轉(zhuǎn)換，使輸出相序正常，同時(shí)LED1亮，表示相序輸入錯(cuò)誤，并一直保持下次雙穩(wěn)翻轉(zhuǎn)。當(dāng)J2接點(diǎn)離開輸入端未接輸出端的瞬間內(nèi)，JC自保電路開，切斷輸出回路，保證在相序轉(zhuǎn)換時(shí)不接負(fù)截，接點(diǎn)電流只為控制器電流，轉(zhuǎn)換后的相序又正確了，J1又吸合，JC再啟動(dòng)，給負(fù)荷輸出三相電，但此時(shí)，輸入的三相電的相序是錯(cuò)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(dòng)轉(zhuǎn)換控制的目的。當(dāng)三相電斷相時(shí)，J1、J2動(dòng)作后，J1不再吸合，從而斷開輸出回路的三相電源。檢測(cè)、指示、告警電路的工作過程如下T1、T2、T3的輸出信號(hào)經(jīng)D4-D9至IC6和IC7相序檢測(cè)電路，當(dāng)A相信號(hào)(T1)經(jīng)D6-D9送至4017的置零端及4081雙輸入與門時(shí)，IC7的3端輸出正電平，在正確相序時(shí)，下一個(gè)矩形波應(yīng)是B相來，經(jīng)D5觸發(fā)4017的時(shí)鐘端，使IC6的2端為高電平至第二與門輸入一端，同時(shí)經(jīng)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相過后C相脈沖經(jīng)D4再觸發(fā)4017，使4腳輸出正電位至IC7的12腳，而D7也同時(shí)為正電位，使IC7的11腳(第三與門輸門輸出)為正電平，所以，當(dāng)相序正確時(shí)，三個(gè)與門輸出端總有一個(gè)是高電平，這三個(gè)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(fā)，同時(shí)4081的三個(gè)與門的輸出輸分別控制4066電子模擬開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉。使LED1、LED2、LED3按相序依次點(diǎn)亮，但周期時(shí)間很短，人眼分辨不出順序，三個(gè)發(fā)光管好像同時(shí)亮著。當(dāng)相序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，比如A相波形來過后，應(yīng)來B相而實(shí)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(gè)脈沖來的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(gè)與門都不能正常輸出正電位。這種，LBD1-LED3只有A相亮，B、C相均不亮，表示相序錯(cuò)誤，同時(shí)，在A相脈沖后，C、B相來的時(shí)刻，4081的三個(gè)與門輸出同時(shí)為低電平，使4025或非門輸出一個(gè)高電位觸發(fā)告警電路通知值班人員，輸入相序有錯(cuò)誤，采取必要措施。至此，完成檢測(cè)，顯示和告警目的。
權(quán)利要求1.一種三相交流電相序自動(dòng)控制器，包括整流電路(D1-D3)、其特征在于本實(shí)用新型還包括有采樣電路(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(cè)顯示和告警電路(IC8-IC10)，三相交流電A、B、C經(jīng)整流電路(D1-D3)半波整流后形成脈動(dòng)波形，調(diào)節(jié)W1-W3使采樣電路BG1-BG3在波形相交點(diǎn)處按A、B、C相序依次導(dǎo)通截止，完成采樣，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(jìn)行鑒別，把得出的正確或錯(cuò)誤相序的信號(hào)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(hào)經(jīng)控制電路來控制三相交流電的相序轉(zhuǎn)換和輸出；送至相序比較電路IC6、IC7的信號(hào)經(jīng)比較后送入相序檢測(cè)、顯示和告警電路IC8-IC10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流電相序自動(dòng)控制器，其特征在于所述的控制電路IC3-IC5，在相序正確時(shí)，繼電器J1吸動(dòng)，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(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，IC3輸出低電平，一方面J1釋放，另一方面經(jīng)IC4反相后觸發(fā)IC5，使J2繼電器吸合，J2接點(diǎn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換B、C兩相，LED1亮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流電相序自動(dòng)控制器，其特征在于所述的整形電路IC1、IC2中的IC1是施密特觸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于所述的繼電器J2轉(zhuǎn)換瞬間，JC自保電路斷開，JC釋放；在J2轉(zhuǎn)換完成后，相序恢復(fù)正常，J1又吸合JC動(dòng)作，輸出轉(zhuǎn)換后的三相交流電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種三相交流電相序自動(dòng)控制器,其主要由整流電路(D
文檔編號(hào)H02H3/38GK2316754SQ9724226
公開日1999年4月28日 申請(qǐng)日期1997年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月17日
發(fā)明者郭勝利, 吉留根 申請(qǐng)人:郭勝利, 吉留根