Commutazione di fase automatica. Schema, descrizione

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Cambio di fase automatico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nell'economia nazionale sono ampiamente utilizzate apparecchiature alimentate da una rete trifase, che richiedono il rispetto dell'ordine di sequenza delle fasi. Di solito ciò si ottiene mediante un'appropriata commutazione dei cavi, ma durante varie riparazioni, quando vengono utilizzati cavi di alimentazione aggiuntivi o quadri di distribuzione temporanei, durante la commutazione si verificano spesso disturbi della sequenza di fase, che possono causare guasti alle apparecchiature.

Il dispositivo proposto (Fig. 1) fornisce la corretta sequenza di fase sul carico con un ordine arbitrario della sua connessione a una rete trifase.

(clicca per ingrandire)

L'interruttore di fase automatico funziona così. La semionda negativa della tensione sinusoidale della fase A attraversa il diodo VD1 e crea su di esso una caduta di tensione di circa 0,7 V. Il LED dell'accoppiatore ottico VU1.1 non si accende, poiché ad esso viene applicata una tensione inversa, il il fototransistor del fotoaccoppiatore è chiuso. La semionda positiva della tensione sinusoidale della fase A passa attraverso il LED dell'optoaccoppiatore VU1.1 e lo fa illuminare. Il fototransistor dell'accoppiatore ottico VU1.1 si apre e sul suo emettitore (pin 8) appare un livello di alta tensione. L'ampiezza degli impulsi all'emettitore corrisponde praticamente alla durata del semiperiodo del segnale di ingresso.

La semionda negativa della fase B (C) passa attraverso il diodo VD2. il LED dell'accoppiatore ottico VU1.2 non è acceso, quindi il pin 5 è basso. Con una semionda positiva, la corrente scorre attraverso il LED VU1.2, il transistor di questo accoppiatore ottico è aperto e al pin 5 VU1.2 c'è un livello alto che va agli ingressi di clock del trigger DD2. I diodi VD1, VD2 sono necessari per eliminare l'elevata tensione inversa sui LED degli optoaccoppiatori VU1.1 e VU1.2.

Il segnale di uscita dall'optoaccoppiatore VU1.1 viene inviato all'ingresso informazioni del trigger superiore DD2 e al circuito integratore R7-C1. Gli impulsi di clock impostano entrambi i flip-flop su stati corrispondenti ai livelli ai loro ingressi di informazioni in questi momenti. I cambiamenti nello stato dei trigger si verificano sui fronti degli impulsi di clock (transizioni 0 - 1). Pertanto, all'uscita diretta (pin 1) del circuito di trigger DD2 superiore, lo stato è "1" (livello alto) se il resistore R3 è collegato alla fase B e "0" (livello basso) se è collegato a fase C. La fase , a cui è collegata la resistenza R1, viene sempre considerata come fase A. Questa informazione è sufficiente per collegare correttamente il carico alla rete. Il circuito di controllo del motorino di avviamento è mostrato in Fig.2.

Commutazione di fase automatica

I segnali dalle uscite dirette e inverse del trigger superiore vengono inviati agli ingressi degli elementi logici DD1.3 e DD1.4 (figura 1). I secondi ingressi di questi elementi sono collegati all'uscita diretta del trigger inferiore DD2. L'elemento logico DD1.1 unitamente al circuito integratore R7-C1 ritarda il segnale per il tempo di accensione del dispositivo. Gli elementi DD1.1, DD1.2 insieme al condensatore C2 formano un trigger di Schmitt, che genera segnali con fronti ripidi.

Un livello basso all'uscita di DD1.1 appare quando i suoi ingressi sono "1". Ciò accade quando la tensione ai capi del condensatore C1 supera la metà della tensione di alimentazione. Con i valori nominali R7 e C1 indicati nel diagramma, "1" appare all'ingresso informazioni D del trigger inferiore DD2 circa 1 s dopo che la tensione è stata applicata all'interruttore. L'esposizione è necessaria per evitare ripetute accensioni a breve termine del carico, ad esempio con contatti inaffidabili o la loro scintilla, che spesso si verifica con connessioni temporanee alla rete. Quando la rete viene spenta per un breve periodo, l'accoppiatore ottico VU1.1 non funziona, i resistori R5 ... R7 sono "0" e il condensatore C1 si scarica rapidamente attraverso i resistori R6, R7. Ciò porta alla comparsa di "0" all'ingresso delle informazioni (pin 9) del trigger inferiore DD2, che viene trasmesso all'uscita del trigger (pin 13). Di conseguenza, le uscite degli elementi DD1.3 e DD1.4 vengono impostate su "1". transistor VT1. VT2 sono chiusi ed entrambe le rape - K1 e K2 - vengono rilasciate. Pertanto, il carico è diseccitato.

Al ripristino dell'alimentazione si ripete la temporizzazione. La catena R8-C3 imposta entrambi i flip-flop al loro stato iniziale quando viene accesa l'alimentazione. Durante il normale funzionamento dell'interruttore, un livello basso appare solo su un'uscita degli elementi DD1.3 o DD1.4. La comparsa simultanea di un livello basso alle loro uscite è esclusa, perché sono controllati da segnali antifase dal trigger superiore DD2.

Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato a doppia faccia, il cui disegno e la posizione degli elementi sono mostrati in Fig. 3 e 4.

Commutazione di fase automatica

Letteratura

A. Pankratiev. Commutazione di fase automatica. - Radio, 2007, n. 9, pag. 43.

Autori: V.Kalashnik, N.Cheremisinova, Voronezh

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