2.5 Уравнения, для составления схемы контроля исправности тиристоров в тп
2.5.1 Для КЗ одного тиристора
2.5.2 Для КЗ всей ветви
2.5.3 Для диодного состояния
2.5.4 Для обрыва ветви
4. Контроль технологического параметра с заданной точностью
Этот блок контролирует ток питающей сети и выдает сигнал аварии при увеличении тока выше нормы. При этом сигнал об аварии должен задерживаться на некоторое время. Эта задержка необходима, чтобы исключить возможность ложных срабатываний системы, которые могут возникнуть:
из-за кратковременных ложных импульсов, возникающих в процессе эксплуатации схемы;
от кратковременных технологических отклонений параметров питающей сети. В большинстве случаев эти сбои самоустраняются.
Схема контролируемого параметра представлена на Рис.4.1.
Рис. 4.1 Схема контролируемого параметра
Отклонение по заданию равно 15%, т.е. 2,25 В.
Uср=15-2,25=12,75 В.
R4=Uвых/Iвых=15\0,05A = 300 Ом.
R1=R2=R3
R2=5R4=1500 Ом
VD1=VD2 возьмем КД520А, подходящий по току и напряжению
(Uпр= не более 20мА )
Компаратор 597СА4А обеспечивает заданную точность, т.к.
срабатывает при уменьшении Uвх. над Uср. в 2,25 В.
(Iвх= 50мА, Uвх=15В. Uвых=15 В, I Вых 10 мА.)
Аналоговый компаратор – это устройство, предназначенное для сравнения двух сигналов. Простейшая схема компаратора может быть построена на операционном усилителе без обратной связи. На один из входов операционного усилителя подается известное опорное напряжение, на другой - сравниваемый аналоговый сигнал, например сигнал с датчика.
5. Разработка сигнализирующего устройства.
Этот блок объединяет все остальные блоки системы, обеспечивает заданную логику работы световой и звуковой сигнализации неисправностей выпрямителя и отклонения параметра питающей сети. Блок состоит из схемы контроля исправности тиристорного преобразователя, а так же схемы световой и звуковой сигнализации.
5.1 Линии задержек.
Для задержки сигналов неисправностей обрыв, к.з. тиристора и отклонение параметра, необходимо реализовать линии задержки.
З
адержка
времени ЛЗ1 (5 секунд, 20 импульсов)
реализована на 2-х 4 разрядных счетчиках.
На его вход С поступают импульсы с ГИ1
Расчитаем сопротивление: R=U/I= 5/0.01=500.
Из соображений запаса примем R=1000.
T=5/20=0,25 сек
Длительность импульса T = 2RC;
C
= 0,25\2000=0,000125=125 мкФ
Рис 5.1.1
З
адержка
времени ЛЗ2 (6 секунд, 5 импульсов)
реализована аналогично ЛЗ1.
Расчитаем сопротивление: R=U/I= 5/0.01=500.
Из соображений запаса примем R=1000.
T=5/6=0,83 сек
Длительность импульса T = 2RC;
C = 0,83 \2000=0,000416=416 мкФ
Рис 5.1.2
М
онтажные
схемы и печатные платы счетчиков
Рис 5.1.3 Монтажная схема счетчика 5 импульсов
Рис 5.1.4 Монтажная схема
счетчика 20 импульсов
Рис 5.1.5 Печатная плата
счетчика 5 импульсов
Рис 5.1.5 Печатная плата
счетчика 20 импульсов
Датчик чередования фаз
Схема включения датчика чередования фаз
Рис. 6.1 – Схема включения
датчика чередования фаз
ДЧФ – датчик чередования фаз;
ТП – тиристорный преобразователь.
Алгебрологическое описание работы датчика
Циклограмма работы датчика при правильном чередовании фаз
Рис. 6.2 – Циклограмма работы датчика при правильном чередовании фаз
Циклограмма работы датчика при неправильном чередовании фаз
Рис. 6.3 – Циклограмма работы датчика при неправильном чередовании фаз
Преобразование
алгебраических уравнений в базис И-НЕ
Принципиальная электрическая схема датчика чередования фаз
Рис. 6.4 – Принципиальная электрическая схема датчика чередования фаз
Трансформаторы Т1, Т2, Т3 понижают напряжение сети до 10 В. Выбираем стабилитроны VD1, VD2, VD3 типа КС147А, где Uст = 4.7 В, Iст = 10 мА. R1, R2, R3 = U/Iст = 1 кОм. Светодиоды HL5, HL6, HL7 выбираем типа АЛ310В, прямой ток которого 10 мА.
Описание работы разработанного датчика чередования фаз
Трансформаторы Т1, Т2, Т3 понижают напряжение сети до необходимого уровня. Стабилитроны VD1, VD2, VD3 выпрямляют и стабилизируют напряжение. Светодиоды HL5, HL6, HL7 показывают направление чередования фаз B,C,A.
При
правильном чередовании фаз на выходе
элемента DD14.2 будет постоянный сигнал
(см. рис. 6.2), т.к. «Y»
состоит из суммы сигналов «z1», «z2»,
«z3».
Далее элементом DD2.C
этот сигнал инвертируется, и логический
«0» поступает на вход «S» «RS-триггера»,
состоящего из двух логических элементов
ИЛИ-НЕ DD3.A
и DD3.B,
тем самым триггер будет оставаться в
нулевом состоянии, и на выходе «Q»
по-прежнему остается «0».
При неправильном чередовании фаз (см. рис. 6.3) сигнал «Y» становится прерывистым, далее элемент DD2.C инвертирует его, и эти импульсы начинают поступать на вход «S» «RS-триггера». С приходом первого импульса триггер перевернется в единичное состояние и будет постоянно выдавать логическую «1» на выходе «Q».
Сбросить датчик можно только при помощи кнопки только после устранения неисправности.
Рис 6.4
Монтажная схема разработанного датчика чередования фаз
Рис 6.6
Печатная плата разработанного датчика чередования фаз