166858. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés háromfázisú induktív terhelések védelmére fáziskimaradás és fázisfeszültség csökkenés esetén
166858 3 4 hogy olyan kapcsolási elrendezést alkalmazunk, amellyel minden periódusban mintát veszünk mindhárom fázis feszültségéből, és ha bármelyik fázis feszültsége a megengedettnél kisebb értékű, megfelelő hibajel jön létre, amely további vezérlő jelként alkalmazható. Ezen célra hárombemenetű ÉS-kaput alkalmazunk előre meghatározott feszültséget biztosító áramkörrel, vagy áramköri elemmel — előnyösen . . . Zener-diódával Ha a bemeneteken a meghatározott feszültségnél — adott esetben a Zener-dióda feszültségénél nagyobb pozitív feszültség van, a bemeneteken levő diódák záróirányban vannak előfeszítve, és rajtuk nem folyik áram, míg a kimeneten a Zener-dióda feszültsége jelenik meg. Ha viszont valamelyik diódán, vagy több diódán a zárófeszültség megszűnik, a kimeneten a Zenerdióda feszültségénél kisebb feszültség jelenik meg, amivel a jelzés megadható, vagy a terhelés lekapcsolható. Tekintettel arra, hogy háromfázisú táplálásról van szó, a mintavétel a fázisokból időben egymás után történik, viszont csak akkor tudjuk a kifogástalan jelzést biztosítani, ha mindhárom bemeneten egyidejűleg van jelen a pozitív zárófeszültség. A háromfázisú rendszer sajátságából következik, hogy a három fázis pozitív félperiódusai közül, amelyek időben követik egymást, csak két-két félperiódus között van átfedés. Annak érdekében, hogy mindhárom fázis számára egyidejűen tudjuk biztosítani a szükséges lezárást, csúcsegyenirányítókat alkalmazunk az ÉS-kapu bemenetei előtt, amelyeknél az időkonstanst biztosító RC-tagot úgy választjuk meg, hogy a kondenzátor kisülése célszerűen maximum öt periódus után megtörténjen. Ebből megállapítható, hogy 50 periódusú hálózat esetén a hibafeszültség egy esetleges fáziskimaradás, illetőleg fázis feszültségcsökkenés esetén az esemény bekövetkezésétől számítva 0,1 másodperc alatt megjelenik. Mivel a fázisfeszültség csökkenése fáziszárlat esetén is előáll, a találmány szerinti kapcsolási elrendezés biztosítóként is alkalmazható. A találmány tárgya a fentiek szerint kapcsolási elrendezés fáziskimaradás elleni védelemre, háromfázisú induktív terheléseknél, és az jellemzi, hogy a háromfázisú hálózat fázis vezetékeire egy-egy csúcsegyenirányítón át hárombemenetű ÉS-kapu egy-egy bemenete csatlakozik, amely ÉS-kapu kimenete ellenállásból és előre meghatározott stabil feszültségű tagból — előnyösen . . . Zener-diódából álló feszültségosztó osztáspontjára van kapcsolva. Célszerűen az ÉS-kapu három bemenetét egyegy dióda alkotja. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést rajz alapján példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben. Az ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést szemlélteti. Amint a rajzon látható, a háromfázisú hálózat R, S, T fázisaira egy-egy csúcsegyenirányító csatlakozik. Ezek RB1 és R E2 ; S B1 és S E2 ; és TE1 és T E2 ellenálláspárok által alkotott feszültségosztókból állnak, amelyekre az osztáspontokban Dl, D2 ill. D3 diódákon keresztül egymás után véve párhuzamos RÍ—Cl; R2—C2; ül. R3—C3 párhuzamos RC-körök csatlakoznak. Az említett diódák és a párhuzamos RC-körök közös pontjaira A, B ill. C kapcsokkal hárombemenetű ÉS-kapu egy-egy bemenete csatlakozik ezen bemeneteket D4, D5 és D6 diódák alkotják. A diódákhoz RK ellenállásból és Z Zener-diódából álló feszültségosztó csatlakozik, míg a kimenet egyik kapcsát a feszültségosztó közös KI kapcsa képezi; a kimenet másik kapcsa K2. A fentiekben ismertetett elrendezések működése a következő. Ha az A, B és C kapcsokra a Z Zener-dióda feszültségénél nagyobb pozitív feszültséget kapcsolunk, a D4, D5 és D6 diódák záróirányban vannak előfeszítve, rajtuk áram nem folyik, az RK ellenálláson pedig csak a Z Zener-dióda árama folyik a feszültségforrás + pozitív kapcsától. Ekkor a KI kimeneten a Zener-dióda feszültsége jelenik meg. Feladatunk speciális esetére vonatkoztatva ez azt jelenti, hogy ha mindhárom R, S, T fázison a feszültség névleges értéken van, a KI kimeneten állandó feszültség jelenik meg. Ha az A, B és C kapcsok közül egynél, vagy többnél a feszültség a Z Zener-dióda feszültsége alá csökken, a D4 . . . D6 diódák közül a mindenkori megfelelőn a zárófeszültség megszűnik, és ekkor az RK ellenálláson már nemcsak a Zener-dióda árama fog folyni, hanem a megfelelő RÍ, R2 ill. R3 ellenálláson átfolyó áram is. Ezen ellenállások megfelelő megválasztásával elérhetjük, hogy az így fellépő osztás következtében a Zener-áram teljesen megszűnjön és a K kimeneten az RK és a megfelelő RÍ, R2 ill. R3 ellenállások által leosztott feszültség jelenjék meg, amely természetesen kisebb, mint a Zener-dióda feszültsége. Vezérlő jelként tehát a Z Zener-dióda által előállított feszültség, mint alapfeszültség és az RK , valamint RÍ, R2 ill. R3 ellenállások által előállított feszültség különbségét használhatjuk fel. A Z-Zener-dióda alkalmazásával az ÉS-kapu nem kizárólag abban az esetben működik, ha az A, B, C kapcsok egyikén, vagy közülük többön nem jelenik meg feszültség, hanem akkor is előáll a hibafeszültség a KI kimeneten, ha a bemenetek egyikén vagy többön a feszültség a Zenerfeszültség alá csökken. A kapcsolás természetéből következik, hogy a Zener-feszültség csak akkor van biztosítva, ha mindhárom A, B, C kapcson is egyidejűleg jelen van a pozitív vezérlő feszültség. Figyelembe véve azt, hogy kapcsolási elrendezésünk háromfázisú rendszerre vonatkozik, és ott a fázisok pozitív félperiódusai időben egymást követik, ami által átfedés csak két félperiódus között van, az ÉS-kapu működésének biztosítására ezért csúcsegyenirányítókat alkalmazunk az ÉS-kapu bemenetei előtt, úgy, hogy mindhárom fázist egyenirányítjuk Dl, D2 és D3 diódákkal és 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
