专利名称：三相交流电相序自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于三相交流电的电子控制技术领域，主要涉及的是一种三相交流电相序自动控制器。
众所周知，三相交流电源是工、农、业生产和国防建设中极为重要的能源，称之动力之源。它的各项技术指标、数据参数是相当严格和精确的，在使用的过程中必须按照其要求才能正确发挥效用。然而，我们在日常的工作中经常遇到在两路交流电转换的时候，出现三相电源的相序不正确，造成不必要的故障，甚至发生事故。尤其是铁路运输对三相交流电源的相序要求更加严格，不能出现任何错误，否则，铁路上使用的电气集中电源屏，可控硅整流器、充气机等等设备将不能正确工作，这对铁路运输的安全有很大的威协性。
本实用新型的目的即由此产生，提出一种使用安全可靠、可自动纠正三相交流电的相序错误，并可显示报警的三相交流电相序自动控制器。
为实现上述目的，本实用新型的通过以下技术方案实现的其主要由整流电路(D1D2D3)、采样电路(BG1BG2BG3)、整形电路(IC1IC2)控制电路(IC3IC4IC5)、相序比较电路(IC6IC7)及相序检测、指示告警电路(IC8IC9IC10)组成，三相电源A、B、C经整流电路D1-D3半波整流后形成脉动波形，调节W1-W3使采样电路BG1-BG3在波形相交流处按A、B、C相序依次导通或截止，完成采样，送入整形电路IC1IC2,IC1为施密特触发器。它把BG1的电位变化整成符合要求的矩形波送入IC2进行鉴别，把得出的正确或错误相序的信号分别关至控制电路IC3-IC5和相序比较电路IC6、IC7，送至控制电路ICD3-IC5信号经控制电路来控制三相交流电的相序转换和输出；送至相序比较电路IC6IC7的信号经比较后送入相序检测、显示和告警电路IC8-IC10。
本实用新型设计合理，使用安装方便可靠，其在使用时，把进入控制器的三相交流电源经采样、整形、控制、比较、显示等电路进行数字、逻辑分析、自动检测，如果三相交流电源的相序是正确的，该控制器自动控制输出正确的电源；当三相交流电因某种原因(两路转换时)使三相的相序出现错误时，该控制器在≤25ms内能自动把错误的相序转换成正确相序而后再输出使用，同时告警值班人员“输出三相交流电的相序是错误的，引起注意”。这样，从根本上解决了以往相序错误时造成的故障和事故，对铁路运输的安全提供了又一条必要的保证。由于该电路全部采用cmos数字集成电路，因而工作稳定、精度极高。它不仅解决了影响安全生产上的问题，而且对所有使用三相交流电要求相序必须正确的设备提供了可靠的、实用的技术和产品。
本实用新型附图
为电路原理图结合附图，给出本实用新型的实施例如下如图所示本实施例主要由整流电路(D1-3)、采用电路(GB1-3)、整形电路(IC1-IC2)、控制电路(IC3-5)、相序比较电路(IC6-IC7)及相序检测、指示告警电路(IC8-10)组成。三相电源A、B、C经整流电路(D1-D3)半波整流后形成脉动波形，调节W1、W2、W3使BG1-BG3在波形相交点处按A、B、C相序依次导通或截止，从而完成取样的目的。所得的信号送入整形电路IC1、IC2,IC1为施密特触发器，它把BG1的电位变化整成符合要求的矩形波送入IC2(4027)进行鉴别，把得出的正确或错误的信号分别送至控制电路(IC3-IC5)和相序比较电路IC6、IC7，送至控制电路IC3、IC4的信号来控制三相交流电的相序转换和输出；送至相序比较电路IC6、IC7的信号经比较后送入相序检测、指示和告警电路IC8、IC9、IC10。当正确相序时，继电器J1吸动，闭合JC交流控触器电路，使三相电源正常输出，LED1、LED2、LED3亮，显示A、B、C三相电源相序正确并不断相，当相序发生错误时，IC3输出低电平，一方面J1释放，另一方面经IC4反相后触发IC5，使继电器J2吸合，从而使J2接点转换B、C两相，完成自动转换相序的目的。同时，LED1亮，显示出相序错误，IC10告警，提醒用户注意。在J2转换的瞬间，JC自保电路断开，JC释放，在J2转换完毕后，相序恢复正确，J1又吸合，JC动作，输出转换后三相交流电源，在断相时，JC不再吸合，切断用电输出。本实施例控制电路的工作过程如下整流后形成的脉动波形调节W1使A相电在达到160伏时BG3导通，T1输出高电平，一路使双JK触发器4027置零，另一路至J端，为触发提供条件。在A相波形回零至低于160伏和B相升至160时，T2输出高电平分两路，一路至第一触发器JK的时钟端，使之触发翻转输出高电平，另一路至第二触发器JK的J端，为触发提供条件，在B相回至低于160伏，C相电升至160伏时，T3输出高电平至第二触发器JK的时钟端，使之翻转输出高电平，两路输出的高电平(4027的12、13端)至T4输出低电平，该电平使IC3组成的单稳态电路置位3端输出高电平，分两路；一路使J1吸合、启动JC交流接触器闭合，三相电输出电路，JC以自身接点自保；另一路经IC4反相不触发IC5,J2不吸合，LED1不亮，表示相序正确，完成一个周期工作过程。当相序无错误时，在每个周期循环中，IC3就一直输出高电平，IC3的单稳周期调节至25ms，即t=-R16c14cn()或t=1.1R16c4，当相序发生错误时，BG1-BG3就不会按正确的序列工作，T1-T3也就不能按正常输出，IC2就不能翻转触发，T4的12、13端不能同时为高电平而输出低电平，该低电平至IC3NE555，经大约25ms的时间，即VC4≥VDD,3端输出为低电平，J1释放，IC4反相触发IC5双稳态电路，使BG6导通，J2吸合，J2动作即B、C相转换，使输出相序正常，同时LED1亮，表示相序输入错误，并一直保持下次双稳翻转。当J2接点离开输入端未接输出端的瞬间内，JC自保电路开，切断输出回路，保证在相序转换时不接负截，接点电流只为控制器电流，转换后的相序又正确了，J1又吸合，JC再启动，给负荷输出三相电，但此时，输入的三相电的相序是错误的，而输出的三相交流电的相序则是正确的，从而完成或自动转换控制的目的。当三相电断相时，J1、J2动作后，J1不再吸合，从而断开输出回路的三相电源。检测、指示、告警电路的工作过程如下T1、T2、T3的输出信号经D4-D9至IC6和IC7相序检测电路，当A相信号(T1)经D6-D9送至4017的置零端及4081双输入与门时，IC7的3端输出正电平，在正确相序时，下一个矩形波应是B相来，经D5触发4017的时钟端，使IC6的2端为高电平至第二与门输入一端，同时经D8也来B相正电平，使IC7的4端(第二与门输出端)为高电平，B相过后C相脉冲经D4再触发4017，使4脚输出正电位至IC7的12脚，而D7也同时为正电位，使IC7的11脚(第三与门输门输出)为正电平，所以，当相序正确时，三个与门输出端总有一个是高电平，这三个输入端送至4025的三输入或非门使它的输出是低电平，告警不触发，同时4081的三个与门的输出输分别控制4066电子模拟开关的导通和关闭。使LED1、LED2、LED3按相序依次点亮，但周期时间很短，人眼分辨不出顺序，三个发光管好像同时亮着。当相序发生错误时，比如A相波形来过后，应来B相而实际来的是C相，4017的2端的正电位和输入至4018与门的13脚因不是同一与门，而下一个脉冲来的B相使4017的4端的正电平和4081的12脚及第15脚不是同一与门，因而，这两个与门都不能正常输出正电位。这种，LBD1-LED3只有A相亮，B、C相均不亮，表示相序错误，同时，在A相脉冲后，C、B相来的时刻，4081的三个与门输出同时为低电平，使4025或非门输出一个高电位触发告警电路通知值班人员，输入相序有错误，采取必要措施。至此，完成检测，显示和告警目的。
权利要求1.一种三相交流电相序自动控制器，包括整流电路(D1-D3)、其特征在于本实用新型还包括有采样电路(BG1-BG3)、整形电路(IC1、IC2)控制电路(IC3-IC5)、相序比较电路(IC6-IC7)及相序检测显示和告警电路(IC8-IC10)，三相交流电A、B、C经整流电路(D1-D3)半波整流后形成脉动波形，调节W1-W3使采样电路BG1-BG3在波形相交点处按A、B、C相序依次导通截止，完成采样，送入整形电路IC1、IC2,IC1把BG1的电位变化整成符合要求的矩形波送入IC2进行鉴别，把得出的正确或错误相序的信号分别送至控制电路IC3-IC5和相序比较电路IC6、-IC7，送至控制电路IC3-IC5的信号经控制电路来控制三相交流电的相序转换和输出；送至相序比较电路IC6、IC7的信号经比较后送入相序检测、显示和告警电路IC8-IC10。
2.根据权利要求1所述的三相交流电相序自动控制器，其特征在于所述的控制电路IC3-IC5，在相序正确时，继电器J1吸动，闭合JC交流接触器电路，使三相电源正常输出，LED1-LED3亮，在相序发生错误时，IC3输出低电平，一方面J1释放，另一方面经IC4反相后触发IC5，使J2继电器吸合，J2接点自动转换B、C两相，LED1亮。
3.根据权利要求1所述的三相交流电相序自动控制器，其特征在于所述的整形电路IC1、IC2中的IC1是施密特触发器。
4.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于所述的继电器J2转换瞬间，JC自保电路断开，JC释放；在J2转换完成后，相序恢复正常，J1又吸合JC动作，输出转换后的三相交流电源。
专利摘要本实用新型公开了一种三相交流电相序自动控制器,其主要由整流电路(D
文档编号H02H3/38GK2316754SQ9724226
公开日1999年4月28日 申请日期1997年12月17日 优先权日1997年12月17日
发明者郭胜利, 吉留根 申请人:郭胜利, 吉留根