Современная электроника №9/2020

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2020 Рассмотренная далее схема (см. рис. 6) в полной мере отвечает упомянутым требованиям и лишена указанных недостатков. Устройство включается в сеть не последовательно между основным гене- ратором и электродвигателем, а парал- лельно. Так достигается минимизация влияния рабочих токов в проводниках на элементы схемы. Схема может находиться во вклю- чённом состоянии сколь угодно долго. Подключение 3-фазное с общей точ- кой, соответственно, междуфазное – 110 В (для 220 В, 3 фазы). В данной статье полная работа схе- мы не рассматривается, она изложена в [2]. Остановимся лишь на построении и принципе работы «изюминки» дан- ной схемы – преобразователя – фор- мирователя напряжения. Формировательнапряжения (см. рис. 7), которое далее обрабатывается схемой, выполнен в виде оптопары с нагрузоч- ным резистором и гасящим конденса- тором. Эти элементы – на каждуюфазу. Оптопары 7, 8 и 9 находятся на грани срабатывания – 10 мА (по ТУ на опто- пары для уверенного срабатывания необходимо 15 мА, нагрузочные рези- сторы R1, R2, R3 – 7 кОм). Таким обра- зом: 110 (В):10 (мА) = 110 (кОм). Падение напряжения на 2–3 В при- водит к тому, что оптопара, нахо- дящаяся на грани срабатывания, закрывается из-за нехватки тока сра- батывания. Такой искусственно заниженный ток на оптопаре позволяет практически сразу увидеть падение (пропадание) силового напряжения с основного гене- ратора (приводной электродвигатель в это время раскручен и начинает отда- вать энергию в сеть) и, соответствен- но, выдать команду в систему о сложив- шейся ситуации. Имеется возможность регулировки «чувствительности» схемы. Это делается опытным путём: подбором номиналов нагрузочных резисторов на фазах. Схе- ма настраивается от практически мгно- венного (доли секунд) срабатывания узла «преобразователь – формирова- тель напряжения» до длительной вре- менной (5…20 с) задержки. Мощность рассеивания резисто- ров берётся с запасом (порядка 4 Вт). На практике применяется набор из резисторов, одинаковых по номиналу и мощности. Например: 110 (кОм) = = 50 (кОм) + 50 (кОм). При примене- нии резисторов по 2 Вт общая мощ- ность рассеивания для резисторов в данном примере составляет 4 Вт. Как показывает практика, данная схема вполне работоспособна, при- чём длительное время – до суток непрерывной работы. Единствен- ный её недостаток: она чувствитель- на к различного рода сбоям, выбро- сам, искажениям синусоидального напряжения в работе основного гене- ратора. Возможно построение формирова- теля напряжения на других элементах, например датчиках тока или датчиках напряжения. При выборе параметров схемы необходимо помнить о рассмо- тренных ранее особенностях работы при аварийном отключении основно- го силового генератора. Рис. 6. Функциональная схема электронного определителя наличия и правильности чередования фаз силового питания: 1, 2, 3 – преобразователь-формирователь напряжения; 4, 5 – триггер; 6, 8 – импульсный формирователь; 7 – диод; 9 – элемент «И»; 10 – исполнительный орган; 11 – конденсатор; 12 – резистор Рис. 7. Фрагмент электрической схемы, иллюстрирующий устройство формирователя напряжения 1 U вых1 U вых2 U вых4 U вых6 U вых7 U вых3 U вых5 U вых8 Выход 2 3 6 A B C 7 8 4 9 И D D C C T T 5 12 11 10 R13 R15 R17 1 Цель Конт. 220В400Гц1-яфаза 32 12 28 1 1 1 3 3 3 5 5 5 2 2 2 4 4 4 14 3 2 5 4 6 7 1 D1 X1 X1 R2 R3 C1 C2 C3 V1 V2 V3 V7 V8 V9 R7 R8 R9 220В400Гц2-яфаза 220В400Гц3-яфаза