DE3117284A1 - Circuit arrangement for monitoring a balanced (symmetrical) three-phase alternating current - Google Patents

Circuit arrangement for monitoring a balanced (symmetrical) three-phase alternating current

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DE3117284A1 DE19813117284 DE3117284A DE3117284A1 DE 3117284 A1 DE3117284 A1 DE 3117284A1 DE 19813117284 DE19813117284 DE 19813117284 DE 3117284 A DE3117284 A DE 3117284A DE 3117284 A1 DE3117284 A1 DE 3117284A1
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Abstract

In order to protect loads and to ensure the operation of connected apparatuses, it is necessary to monitor a three-phase alternating current for the rotation direction of the phases being incorrect and for failure of phases. A circuit arrangement is specified for this purpose which, in addition, also emits digital signals at the output, which signals can be evaluated by digital circuits. A zero-crossing detector is arranged in each phase of the three-phase system and consists of an optocoupler (which is located in the bridge arm of a rectifier circuit) and of a pulse-former stage which emits the digital zero-crossing signal (ZVD). The zero-crossing signals (ZVD) are supplied to a three-phase (rotating-field) monitoring circuit which confirms whether a zero-crossing signal from the third phase has occurred between two zero-crossing signals which are associated with successive phases. If this is the case, then there is a defect in the rotation direction of the phases. The zero-crossing signals (ZVD) are furthermore supplied to a phase-failure monitoring circuit which emits a defect signal if zero-crossing signals allocated to two different phases occur simultaneously. The circuit arrangement can be used for both star-connected circuits and for delta-connected circuits. <IMAGE>

Description

Schaltungsanordnung zur Überwachung eines symmetrischenCircuit arrangement for monitoring a symmetrical

Dreiphas en-Wechselstromes.Three phase EN AC.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines symmetrischen Dreiphasen-Wechselstrones auf falsche Drehrichtung der Phasen und Ausfall von mindestens einer Phase.The invention relates to a circuit arrangement for monitoring of a symmetrical three-phase alternating current to the wrong direction of rotation of the phases and failure of at least one phase.

Zur Ansteuerung größerer elektrischer Verbraucher, wie Motore, Heizungen usw. mittels Triacs werden häufig Nullspannungsschalter eingesetzt. Dadurch kann der Aufwand an Filtern - zur Unterdrückung unzulässig hoher Funkstörspannungen - wesentlich verringert werden. Außerdem kann bei Verwendurgvon Nullspannungsschaltern in den meisten Fällen auf zusätzliche Schaltungsmaßnahmen zur Begrenzung der Einschaltströme verzichtet werden.For controlling larger electrical consumers such as motors, heaters etc. by means of triacs, zero voltage switches are often used. This can the use of filters - to suppress impermissibly high radio interference voltages - can be reduced significantly. In addition, when using zero voltage switches in most cases to additional circuit measures to limit the inrush currents be waived.

Zum Schutze der Verbraucher und zur Sicherstellung der Gerätefunktion muß in vielen Anwendungsfällen zusätzlich die Drehrichtung und der Ausfall einzelner Phasen des speisenden Drehstromnetzes erkannt und entsprechend ausgewertet werden. Diese Fehlermeldungen werden an die nachgeschaltete Steuerung in Form von Signalen weitergegeben. Zur Auswertung dieser Signale bedarf endes Umsetzens auf den Spånnungspegel der zugehörigen Auswerteschaltungen.To protect consumers and to ensure that the device functions properly must in many applications also the direction of rotation and the failure of individual Phases of the feeding three-phase network are recognized and evaluated accordingly. These error messages are sent to the downstream control in the form of signals passed on. To evaluate these signals, it is necessary to convert them to the voltage level the associated evaluation circuits.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines symmetrischen Dreiphasen-Wechselstromes anzugeben, die sowohl die falsche Drehrichtung der Phasen als auch den Ausfall mindestens einer Phase feststellt. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß in jedem Strang des offenen Dreiphasensystems jeweils ein Nulldurchgangsdetektor angeordnet ist, der beim Nulldurchgang der zugeordneten Phase ein digitales Nulldurchgangssignal abgibt, daß die Ausgänge der Nulldurchgangsdetektoren mit einer Drehfeldüberwachungsschaltung verbunden sind, die feststellt, ob zwischen den Nulldurchgangssignalen der in der Phasenfolge unmittelbar aufeinanderfolgenden Phasen ein Nulldurchgangssignal der weiteren Phase liegt und daß die Nulldurchgangsdetektoren mit einer Phasenausfallüberwachungsschaltung verbunden sind, die aus einem Vergleich der Nulldurchgangssignale das Fehlen einer Phase feststellt.The object on which the invention is based is to provide a circuit arrangement specify for monitoring a symmetrical three-phase alternating current, which both the wrong direction of rotation of the phases as well as the failure of at least one phase notices. This task is carried out with a Circuit arrangement of the initially specified type solved in that in each strand of the open three-phase system in each case a zero crossing detector is arranged, which at the zero crossing of the associated Phase emits a digital zero crossing signal that the outputs of the zero crossing detectors are connected to a rotating field monitoring circuit that determines whether between the zero crossing signals of those immediately following one another in the phase sequence Phases is a zero crossing signal of the further phase and that the zero crossing detectors are connected to a phase failure monitoring circuit, resulting from a comparison the zero-crossing signals detects the absence of a phase.

Ein einfacher Aufbau des einzelnen Nulldurchgangsdetektors ergibt sich dann, wenn dieser einen Optokoppler enthält, dessen Lichtsender im Brückenzweig einer im Strang angeordneten Gleichrichterbrückenschaltung liegt und dessen Lichtempfänger mit einer Impulsformerstufe verbunden ist, die das digitale Nulldurchgangssignal abgibt. Eine derartige Ausführung des Nulldurchgangsdetektors hat weiterhin den Vorteil, daß eine galvanische Trennung zwischen dem Dreiphasennetz und der Drehfeldüberwachungsschaltung bzw. Phasenausfallüb.erwachungsschaltung gegeben ist.A simple structure of the single zero crossing detector results If this contains an optocoupler, its light transmitter in the bridge branch a rectifier bridge circuit arranged in the strand and its light receiver is connected to a pulse shaper, which the digital zero crossing signal gives away. Such a design of the zero crossing detector still has the Advantage that a galvanic separation between the three-phase network and the rotating field monitoring circuit or phase failure monitoring circuit is given.

Die Drehfeldüberwachungsschaltung kann in einfacher Weise bestehen aus einem ersten bistabilen Kippglied,dessen Set eingang mit dem Ausgang eines einer Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors verbunden ist und dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang des der nächsten Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors verbunden ist, aus einem ersten ttT-r1lied, das mit dem Ausgang des ersten bistabilen Kippgl-.edes und dem Ausgang des der weiteren Phase zugeordneten Null t'lrShgangS- detektors verbunden ist und aus einem zweiten bistabilen Kippglied, dessen Setzeingang mit dem Ausgang des ersten UND-Gliedes verbunden ist.The rotating field monitoring circuit can consist in a simple manner from a first bistable flip-flop whose set input with the output of one Phase associated zero crossing detector is connected and its reset input connected to the output of the zero crossing detector assigned to the next phase is, from a first ttT-r1lied, which with the output of the first bistable Kippgl-.edes and the output of the zero t'lrShgangS- assigned to the further phase detector is connected and from a second bistable flip-flop, whose set input with is connected to the output of the first AND element.

Die Phasenausfallüberwachungsschaltung besteht in einfacher Weise aus drei weiteren an den Ausgängen verbundenen UND-Gliedern, von denen das erste mit dem Ausgang des ersten und zweiten Nulldurchgangsdetektors, das zweite mit dem Ausgängen des zweiten und dritten Nulldurchgangsdetektors und das dritte mit den Ausgängen des dritten und ersten Nulldurchgangsdetektors verbunden ist und aus einem dritten bistabilen Kippglied, dessen Setzeingang an die Ausgänge der drei UND-Glieder angeschlossen ist.The phase failure monitoring circuit is simple from three further AND gates connected to the outputs, the first of which with the output of the first and second zero crossing detector, the second with the Outputs of the second and third zero crossing detector and the third with the Outputs of the third and first zero crossing detector is connected and from one third bistable flip-flop whose set input is connected to the outputs of the three AND gates connected.

Die Drehfeldüberwachungsschaltung und die Phasenausfallüberwachungsschaltung kann auf einfache Weise dadurch miteinander verbunden werden, daß ein fünftes UND-Glied vorgesehen ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des der einen Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des der weiteren Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors verbunden ist und dessen Ausgang an einen Setzeingang des ersten bistabilen Kippgledes angeschlossen ist.The rotating field monitoring circuit and the phase failure monitoring circuit can be connected to one another in a simple manner by adding a fifth AND element is provided, one input of which is associated with the output of the one phase Zero crossing detector and its other input to the output of the other Phase associated zero crossing detector is connected and its output to a Set input of the first bistable Kippgledes is connected.

Um zu verhindern, daß bei Ausfall einer Phase auch die Drehfeldüberwachungsschaltung mitgesetzt wird, kann die Schaltungsanordnung so aufgebaut sein, daß der Ausgang des der weiteren Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors über ein Verzögerungsglied an das erste UND-Glied angeschlossen ist, daß zwischen dem ersten UND-Glied und dem Setzeingang des zweitsibistabilen Kippgliedes ein sechstes UND-Glied angeordnet IStr dessen einer Eingang über einen Inverter mit dem Ausgang der Phasenausfallüberwachungsschaltung verbunden ist.In order to prevent the rotating field monitoring circuit from also failing in a phase is also set, the circuit arrangement can be constructed so that the output of the zero crossing detector assigned to the further phase via a delay element is connected to the first AND element that between the first AND element and A sixth AND element is arranged at the set input of the second bistable flip-flop element IStr one input via an inverter to the output of the phase failure monitoring circuit connected is.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bestehen nicht nur darin, daß ein Ausfall mindestens einer Phase und eine falsche Drehrichtung der einzelnen Phase festgestellt werden kann, sondern daß auch die Fehlersignale in einem Spannungspegel abgegeben werden, der für die zugehrgen Auswerteschaltungen verwendbar ist.The advantages of the circuit arrangement according to the invention do not exist only in the fact that a failure of at least one phase and a wrong direction of rotation the individual phase can be determined, but also that the error signals are output in a voltage level for the associated evaluation circuits is usable.

Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sindr wird die Erfindung weiter erläutert. Es zegien Fig.1 ein Spannungsdiagramm mit den Strangspannungen des Dreiphasenwechselstromnetzes zusammen mit den Nulldurchgangssignalen, Fig.2 den Aufbau eines Nulldurchgangsdetektors, Fig.3 den Aufbau einer Drehfeldüberwachungsschaltung, Fig.4 den Aufbau einer Phasenausfallüberwachungsschaltung, Fig.S eine kombinierte Drehfeld-und Phasendberwachungsschaltung, Fig.6 die Drehfeldüberwachungsschaltung mit Phasenausfallausblendung.On the basis of exemplary embodiments that are shown in the figures the invention is further explained. 1 shows a voltage diagram with the Phase voltages of the three-phase alternating current network together with the zero crossing signals, FIG. 2 shows the structure of a zero crossing detector, FIG. 3 shows the structure of a rotating field monitoring circuit, 4 shows the structure of a phase failure monitoring circuit, FIG. S a combined one Rotating field and phase end monitoring circuit, FIG. 6 the rotating field monitoring circuit with phase failure suppression.

Aus Figur 1 ergibt sich in der ersten Seile der Verlauf der Strangspannungen U1, U2, U3 aufgetragen über der Zeit Q t Es handelt sich dabei um die Strangspannungen eines symmetrischen Dreiphasenwechselstromes. Unterhalb der drei Strangspannungen sind die Nulldurchgangssignale für ede Strangspannung U1, U2,U3 dargestellt. Es handelt sic l hier um die Ausgangssignale des Nulldurchgangsdetektors , der jeweils einem Strang zugeordnet ist. Dabei sind die Nulldurchgangssignale für die Strangspannung U1 mit ZVD1-, die Nulldurchgangssignale für die Strangspai U5/iVD2-N und die Nulldurchgangssignale für die Strangspannung U3 mit ZVD3-N bezeichnet.FIG. 1 shows the course of the strand stresses in the first cable U1, U2, U3 plotted over time Q t These are the phase voltages a symmetrical three-phase alternating current. Below the three line voltages the zero crossing signals for each phase voltage U1, U2, U3 are shown. It This concerns the output signals of the zero crossing detector, which in each case is assigned to a strand. The zero crossing signals are for the phase voltage U1 with ZVD1-, the zero crossing signals for the strand spai U5 / iVD2-N and the zero crossing signals for the phase voltage U3 designated with ZVD3-N.

Fig.2 ergibt den Aufbau der Nulldurchgangsdetektoren.2 shows the structure of the zero crossing detectors.

Dabei ist jeweils jedem Strang ein Nulldurchgangsdetektor zugeordnet. Im Strang S1 ist eine Gleichrichterbrücke 10 angeordnet, in dessen Brückenzweig ein Lichtsender 22, z.B.A zero crossing detector is assigned to each strand. A rectifier bridge 10 is arranged in strand S1, in its bridge branch a light transmitter 22, e.g.

eine Leuchtdiode liegt. Der Lichtsender 22 wirkt mit einem Lichtempfänger 24, z.B. einem Fototransistor zusammen.a light emitting diode is located. The light transmitter 22 works with a light receiver 24, e.g. a phototransistor.

Das Ausgangssignal des Lichtsenders wird einer Impulsformerstufe 34, z.B. einem Schmitt-Trigger, zugeführt. Am Ausgang der Impulsformerstufe 34 erscheint dann das Nulldurchgangssignal ZVD1-N. Der Lichtsender 22 und der Lichtemfänger 24 bilden einen Optokoppler bekannten Aufbaus. Mit Hilfo eines Widerstandes 16 im Strang S1 wird die Größe des Stromes im Strang eingestellt.The output signal of the light transmitter is sent to a pulse shaper stage 34, e.g. a Schmitt trigger. At the output of the pulse shaper stage 34 appears then the zero crossing signal ZVD1-N. The light transmitter 22 and the light receiver 24 form an optocoupler of known structure. With the help of a resistor 16 in the strand S1 the size of the current in the strand is set.

Entsprechend besteht der Nulldurchgangsdetektor im Strang S2 aus einer Gleichrichterbrückenschaltung 12, einem Lichtsender 26, einem Lichtempfänger 28 und einer Impulsformerstufe 36, an dessen Ausgang das Nulldurchgangssignal ZVD2-N abgegeben wird. Auch hier ist im Strang vor der Gleichrichterbrückenschaltung 12 ein Widerstand 18 eingefügt.Correspondingly, the zero crossing detector in line S2 consists of one Rectifier bridge circuit 12, a light transmitter 26, a light receiver 28 and a pulse shaper stage 36, at the output of which the zero crossing signal ZVD2-N is delivered. Here, too, there is 12 in the line upstream of the rectifier bridge circuit a resistor 18 inserted.

Im Strang 53 ist ein dritter Nulldurchgangsdetektor angeordnet, bestehend aus der Gleichrichterbrückenschaltung 14, dem Lichtsender 30, dem Lichtempfänger 32 und der Impulsformerstufe 33, an deren Ausgang das Nulldurchgangssignal ZVD3-N abgegeben wird. Wiederum ist ein Widerstand 20 im Strang S3 eingefügt.A third zero crossing detector is arranged in the strand 53, consisting from the rectifier bridge circuit 14, the light transmitter 30, the light receiver 32 and the pulse shaper stage 33, at whose output the zero crossing signal ZVD3-N is delivered. A resistor 20 is again inserted in strand S3.

Das offene Dreiphasensystent kann sowohl in der Anschluß art Stern als auch in der Anschlußart Dreieck zusammengeschaltet werden. Dazu ergibt sich aus Figur 2 die Art der Zusammenschaltung, Die Anschlußbelegungen sind mit L1, L2, L3 bezeichnet. Wenn die Anschlüsse L1, L2 und L3 entsprechend der vordersten mit Dreieck bezeichneten Spalte mit den Strängen S1 bis S3 verbunden werden, ergibt sich die Zusammenschaltung im Dreieck, wenn die Anschlüsse L1, L2 L3 entsprechend der zweiten mit Stern bezeichneten Spalte mit den Strängen S1, S2 und S3 verbunden sind ergibt sich die Anschlußart Stern. Bei der Anschlußart Stern ist zusätzlich ein Nulleiter N vorgesehen.The open three-phase system can be used as a star connection as well as in the triangle connection type. This results in from Figure 2 the type of interconnection, the pin assignments are with L1, L2, L3 designated. If the connections L1, L2 and L3 correspond to the foremost with Triangle marked column with the Lines S1 to S3 connected the interconnection results in a triangle when the connections L1, L2 L3 corresponds to the second column marked with an asterisk with the strands S1, S2 and S3 are connected, the connection type is star. With the star connection A neutral conductor N is also provided.

Die Lichtsender 22, 26, 30 geben nur dann kein Licht ab, wenn die zugehörigen Strangspannungen U1, U2, U3 durch Null gehen. Entsprechend wird der Lichtscempfänger, der Fototransistor, während des Nulldurchganges der zugehörigen Strangspannung gesperrt. Am Ausgang des Lichtempfängers 24,28,32 wird dann ein Signal gegeben, das mit Hilfe der Impulsformerstufe 34, 36, 38 in ein digitales Nulldurchgangssignal umgewandelt wird. Das Nulldurchgangssignal ZVD1-N, ZVD2-N und ZVD3-N kann sowohl für die Uberwachungsschaltungsanordnungen als auch für nachgeschaltete Triacansteuerungen verwendet werden.The light transmitters 22, 26, 30 only emit no light when the associated phase voltages U1, U2, U3 go through zero. The Lichtscempfänger, the phototransistor, during the zero crossing of the associated String voltage blocked. A signal is then output at the output of the light receiver 24, 28, 32 given, which with the help of the pulse shaper stage 34, 36, 38 in a digital zero crossing signal is converted. The zero crossing signal ZVD1-N, ZVD2-N and ZVD3-N can both for the monitoring circuit arrangements as well as for downstream triacan controls be used.

Die drei Nulldurchgangssignale werden in einer Drehfeldüberwachungsschaltung gemäß Figur 3 ausgewertet. Diese besteht aus einem ersten bistabilen Kippglied 40, einem ersten UND-Glied 42 und einem zweiten bistabilen Kippglied 44. Dem Setzeingang S des ersten bistabilen Kippgliedes 40 wird z.B. das der dritten Phase zugeordnete Nulldurchgangssignal ZVD3-N zugeführt. Auf den Rücksetzeingang R des ersten bistabilen Kippgliedes 40 wird dann das Nul durch gangssignal der nächsten Phase ZVD1-N zugeleitet. Das Ausgangssignal des ersten bistabilen Kippgliedes 40 wird mit Hilfe des ersten UND-Gliedes 42 mit dem Nulldurchgangssignal ZVD2-N der zweiten Phase verknüpft Das UND-Glied mit 42 ist schließlich/dem Setzeingang S des zweiten bistabilen Kippgliedes 44 verbunden, an dessen Ausgang ein Fehlersignal DF abgegeben wird. Das zweite bistabile Kippgliec 44 wird durch ein Signal RS am Rücksetzeingang R zurückgestellt.The three zero crossing signals are in a rotating field monitoring circuit evaluated according to FIG. This consists of a first bistable flip-flop 40, a first AND element 42 and a second bistable toggle element 44. The set input S of the first bistable flip-flop 40 is assigned to the third phase, for example Zero crossing signal ZVD3-N supplied. On the reset input R of the first bistable Flip-flop 40 is then fed to the zero through the output signal of the next phase ZVD1-N. The output signal of the first bistable flip-flop 40 is with the help of the first AND gate 42 linked to the zero crossing signal ZVD2-N of the second phase AND element with 42 is finally / the set input S of the second bistable flip-flop element 44 connected, at the output of which an error signal DF is emitted. The second bistable Kippgliec 44 will reset by a signal RS at the reset input R.

Wenn also ein Nulldurchgangssignal ZVD3-N auftritt, wird das erste bistabile Kippglied 40 gesetzt. Bei Auftreten des nächsten der ersten Phase zugeordneten Nulldurchgangssignales ZVD1-N wird das Flip-Flop 40 zurückgesetzt. Wenn nun in dem Zeitraum, in dem das erste bistabile Kippglied 40 gesetzt ist, ein Nulldurchgangssignal ZVD2-N der zweiten Phase auftritt - dies bedeutet eine falsche Reihenfolge der drei Phasen - dann gibt das erste UND-Glied 42 ein Signal ab, durch das das zweite bistabile Kippglied 44 gesetzt wird. Bei richtiger Folge der einzelnen Phasen darf während der Zeit, in der das erste bistabile Kippglied 40 gesetzt ist, kein Nulldurchgangssignal der zweiten Phase auftreten.So when a zero crossing signal ZVD3-N occurs, the first bistable flip-flop 40 set. When the next one occurs, it is assigned to the first phase Zero crossing signal ZVD1-N, the flip-flop 40 is reset. If now in that Period in which the first flip-flop 40 is set, a zero crossing signal ZVD2-N of the second phase occurs - this means a wrong order of the three Phases - then the first AND gate 42 emits a signal through which the second bistable Tilting member 44 is set. If the sequence of the individual phases is correct, during the time in which the first bistable flip-flop 40 is set, no zero crossing signal the second phase occur.

Die Phasenausfallüberwachungsschaltung ist in Figur 4 gezeigt. diese besteht aus drei UND-Gliedern 46,48,50,einem Inverter 54 und einem dritten bistabilen Kippglied 56.The phase failure monitoring circuit is shown in FIG. these consists of three AND gates 46, 48, 50, an inverter 54 and a third bistable Rocker 56.

An das UND-Glied 46 werden die Nulldurchgangssignale ZVD1-N und ZVD2-N angeschlossen, an das UND-Glied 48 die Nulldurchgangssignale ZVD1-N und ZVD3-N und an das UND-Glied 50 die Nulldurchgangssignale ZVD2-N und ZVD3-N. Die UND-Glieder 46,48,5Q sind an ihren Ausgängen miteinander verbunden und über einen Widerstand 52 an eine Betriebsspannungsquelle von 5V angeschlossen. Um den richtigen Spannungspegel einzustellen, wird das Ausgangssignal der UND-Glieder 46,48,50 über einen Inverter 54 geführt und dem Setzeingang S des bistabilen Kippgliedes 56 zugeführt. Dieses wird nur dann gesetzt, wenn mindestens eine der Phasen ausfällt.The zero crossing signals ZVD1-N and ZVD2-N are sent to the AND element 46 connected to the AND gate 48, the zero crossing signals ZVD1-N and ZVD3-N and to the AND gate 50 the zero crossing signals ZVD2-N and ZVD3-N. The AND terms 46,48,5Q are connected to one another at their outputs and via a resistor 52 connected to an operating voltage source of 5V. About the right voltage level set, the output signal of the AND gates 46,48,50 via an inverter 54 out and fed to the set input S of the bistable flip-flop 56. This is only set if at least one of the phases fails.

Ein Signal PA am Ausgang des bistabilen Kippgliedes 56 gibt also den Fehlerfall an.A signal PA at the output of the bistable flip-flop 56 is therefore the Error case.

Solange alle Phasen vorhanden sind, ist eine der UND-Bedingungen der UND-Glieder 46,48,50 erfüllt und dementsprechend wird das bistabile Kippglied 56 nicht gesetzt. Fällt dagegen eine der Phasen aus, dann fließt bei Sternschaltung kein Strom durch den zugeordneten Strang. Damit gibt der zugeordnete Lichtsender kein Licht ab und es kann kein Strom durch den entsprechenden Fototransistor fließen..Die Folge ist, daß am Ausgang des Nulldurchgangsindikators ein Dauersignal abgegeben wird. Dieses Dauersignal wird mindestens zwei der UND-Glieder 46,48 und 50 zugeführt und führt zur Erfüllung der UND-Bedingung, wenn das andere einer anderen an-Pha e zugeordeten Nulldurchgangssignal/liegt. Am Ausgang der UND-Glieder 46,48,50 tritt ein Signal auf, durch das dasbistabile Kippglied 56 gesetzt wird.As long as all phases are present, one of the AND conditions is the AND members 46,48,50 fulfilled and accordingly becomes the bistable Toggle member 56 is not set. If, on the other hand, one of the phases fails, then flows in a star connection no current through the assigned string. This gives the assigned light transmitter no light and no current can flow through the corresponding phototransistor The result is that a continuous signal is emitted at the output of the zero crossing indicator will. This continuous signal is fed to at least two of the AND gates 46, 48 and 50 and leads to the fulfillment of the AND-condition, if the other of another an-Pha e associated zero crossing signal / lies. At the output of the AND gates 46,48,50 occurs a signal by which the bistable flip-flop 56 is set.

Fehlt eine Phase bei Dreieckschaltung, dann überlappen sich mindestens zwei der verschiedenen Phasen zugeordneten Nulldurchgangssignale und dementsprechend werden die UND-Bedingungen der UND-Glieder 46,48,50 erfüllt. Auch dann wird das bistabile Kippglied 56 gesetzt.If a phase is missing in a delta connection, then at least one overlap two zero crossing signals associated with the different phases and accordingly the AND conditions of the AND gates 46, 48, 50 are met. Even then it will bistable flip-flop 56 set.

Wird eine Unterscheidung zwischen Drehfeldrichtungsfehler und Phasenausfall nicht benötigt, dann kann die Drehfeldüberwachungsschaltung(Fig.3)so erweitert werden, daß auch ein Fehlen einer Phase festgestellt wird. Die entsprechende Schaltungsanordnung ist in Figur 5 dargestellt. Zusätzlich zu der Drehfeldüberwachungsschaltung gemäß der Figur ^ wird hier ein weiteres UND-Glied 58 eingefügt. Diesem Ut«-Glied 58 wird das Nulldurchgangssignal ZVD2-N und ZVD3-N zugeführt.A distinction is made between rotating field direction errors and phase failure not required, then the rotating field monitoring circuit (Fig. 3) can be expanded so that that a lack of a phase is also found. The corresponding circuit arrangement is shown in FIG. In addition to the rotating field monitoring circuit according to The figure ^ a further AND element 58 is inserted here. This Ut'-member 58 becomes the zero crossing signal ZVD2-N and ZVD3-N are supplied.

Es wird also nur der Ausfall der Phase 2 oder 3 überwacht.So only the failure of phase 2 or 3 is monitored.

Sowohl wenn ein Fehler in der Drehrichtung auftritt, als auch wenn die Phase 2 oder 3 ausfällt, wird das bistabile Kippglied 44 gesetzt. Es gibt dann am Ausge ein Fehlersignal FS ab. Der übrige Aufbau der Schaltung entspricht der der Figur 3.Both when an error occurs in the direction of rotation and when phase 2 or 3 fails, the bistable flip-flop 44 is set. There is then an error signal FS at the output. The rest of the structure of the circuit corresponds to of Figure 3.

Die Schaltungsanordnung zur Drehfeldüberwachung gemäß der Fig.3 kann weiterhin so geändert werden, daß sie dann nicht gesetzt wird, wenn z,B* die Phase 3 ausfällt. Dazu wird ein UND-Glied 62 zwischen dem UND-Glied 42 und dem bistabilen Kippglied 44 angeordnet. Dem zweiten Eingang dieses UND-Gliedes 62 wird das Fehlersignal PA von der Phasenausfallüberwachungsschaltung gemäß Fig.4 zugeführt. Zudem ist am Eingang des UND-Gliedes 42,an dem das Nulldurchgangssignal ZvD2-N anliegt, ein Verzögerungsglied 60 zwischengeschaltet.The circuit arrangement for rotating field monitoring according to FIG. 3 can can still be changed so that it is not set if, for example, B * the phase 3 fails. For this purpose, there is an AND element 62 between the AND element 42 and the bistable Tilting member 44 arranged. The error signal is sent to the second input of this AND element 62 PA supplied by the phase failure monitoring circuit according to FIG. In addition, is on Input of the AND element 42, at which the zero crossing signal ZvD2-N is applied, a delay element 60 interposed.

Tritt ein Fehlersignal PA auf, so wird dieses invertiert an den Eingang des UND-Gliedes 62 geleg.und damit das UND-Glied 62 gesperrt. Da weiterhin das Nulldurchgangssignal ZVD2-N verzögert an das UND-Glied 42 angelegt wird, tritt das Fehlersignal PA immer vor dem Ausgangsignal desUND-Gliedes 42 auf.If an error signal PA occurs, this is inverted at the input of the AND element 62 and thus the AND element 62 is blocked. There continues to be the zero crossing signal ZVD2-N is applied to the AND element 42 with a delay, the error signal PA always occurs before the output signal of the AND gate 42.

Während des Anlegens der Netzspannung und Einschaltens ist ür die Dauer der ersten Halbwelle eine einwandfreie Funktion der Schaltungsanordnung nicht gewährleistet. Für diesen Zeitraum können die bistabilen Kippschaltungen 44,56 mit Hilfe der Rücksetzsignale RS in Rücksetzzustand gehalten werden 6 Patentansprüche 6 Figuren L e e r s e i t eWhile the mains voltage is being applied and switched on, the Duration of the first half-wave does not ensure proper functioning of the circuit arrangement guaranteed. For this period of time, the bistable flip-flops 44,56 can use The help of the reset signals RS are kept in the reset state 6 figures L e r s e i t e

Claims (6)

Patentansprüche Schaltungsanordnung zur Überwachung eines symmetrischen Dreiphasenwechselstromes auf falsche Drehrichtung der Phasen und Ausfall von mindestens einer Phase, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in jedem Strang (S1,S2,S3) des offenen Dreiphasensystems jeweils ein Nulldurchgangsdetektor angeordne ist, der beim Nulldurchgang der zugeordneten Phase ein digitales Nulldurchgangssignal (ZVD 1-3) abgibt, daß die Ausgänge der Nulldurchgangsdetektoren mit einer Drehfeldüberwachungsschaltung verbunden sind, die feststellt, ob zwischen den Nulldurchgangssignalen (ZVD1, in ZVD3) der/der Phasenfolge unmittelbar aufeinanderfolgenden Phasen ein Nulldurchgangssignal (ZVD2) der weiteren Phase liegt und daß die Nulldurchgangsdetektoren mit einer Phasenausfallüberwachungsschaltung verbunden sind, die aus einem Vergleich der Nulldurchgangssignale das Fehlen einer Phase feststellt. Circuit arrangement for monitoring a symmetrical Three-phase alternating current to the wrong direction of rotation of the phases and failure of at least a phase, which is not shown, that in each strand (S1, S2, S3) a zero crossing detector is arranged in each of the open three-phase system, which a digital zero-crossing signal at the zero crossing of the assigned phase (ZVD 1-3) indicates that the outputs of the zero crossing detectors with a rotating field monitoring circuit are connected, which determines whether between the zero crossing signals (ZVD1, in ZVD3) the / the phase sequence immediately successive phases a zero crossing signal (ZVD2) the further phase and that the zero crossing detectors with a phase failure monitoring circuit are connected, which from a comparison of the zero crossing signals the lack of a Phase ascertains. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i chn e t durch den Nulldurchgangsdetektor aus einem Optokoppler, dessen Lichtsender (22, 26, 30) im Brückenzweig einer im Strang (S1,S2,S3) angeordneten Gleichrichterbrükkenschaltung (10,12,14) liegt und dessen Lichtempfänger (24,28,32) mit einer Impulsformerstufe (34,36,38) verbunden ist, die das digitale Nulldurchgangssignal (ZVD1-3) abgibt. 2. Circuit arrangement according to claim 1, g e k e n n z e i chn e t through the zero crossing detector from an optocoupler whose light transmitter (22, 26, 30) in the bridge branch of a rectifier bridge circuit arranged in the strand (S1, S2, S3) (10,12,14) and its light receiver (24,28,32) with a pulse shaper stage (34,36,38) is connected, which emits the digital zero crossing signal (ZVD1-3). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, g t k e n nz e i c h n e t durch die Drehfeldiiberwachungsschaltung aus einem ersten bistabilen Kippglied (40), dessen Setzeingang (S) mit dem Ausgang eines einer Phase zugeordneten Wulldurchgangsdetektors verbunden ist und denen Rücksetzeingang (R) mit dem Ausgang des der nächsten Pase'zugeordneten Nulldurchgangsdntektors verbunden ist, us einem ersten UND-Glied (42), das mit dem Ausgang des ersten bistabilen Kippgliedes (40) und dem Ausgang des der weiteren Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors verbunden ist und aus einem zweiten bistabilen Kippglied (44), dessen Setzeingang (S) mit dem Ausgang des ersten UND-Gliedes (42) verbunden ist. 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, g t k e n nz e i c hn e t by the rotating field monitoring circuit from a first bistable flip-flop (40), whose set input (S) is connected to the output of a Wull passage detector assigned to a phase is connected and to which the reset input (R) is assigned to the output of the next phase Zero crossing detector is connected to one first AND element (42), the one with the output of the first bistable flip-flop (40) and the output of the zero crossing detector associated with the further phase is connected and off a second bistable flip-flop (44), the set input (S) of which with the output of the first AND gate (42) is connected. 4. Schaltungsanordnung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch die Phasenausfallüberwachungsschaltung aus drei weiteren an den Ausgängen verbundenen UND-Gliedern (46,48,50), von denen das erste mit den Ausgängen des ersten und zweiten Nulldurchgangsdetektors r das zweite mit den Ausgängen des zweiten und dritten Nulldurchgangsdetektors und das dritte mit den Ausgängen des dritten und ersten Nulldurchgangsdetektors verbunden ist und aus einem dritten bistabilen Kippglied (56), dessen Setzeingang (S) an die Ausgänge der weiteren UND-Glieder(46,48,50) angeschlossen ist.4. Circuit arrangement in particular according to one of the preceding Claims that are not indicated by the phase failure monitoring circuit from three further AND gates connected at the outputs (46,48,50), of which the first with the outputs of the first and second zero crossing detector r das second with the outputs of the second and third zero crossing detector and that third connected to the outputs of the third and first zero crossing detector is and a third bistable flip-flop (56) whose set input (S) to the Outputs of the other AND gates (46,48,50) is connected. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein fünftes UND-Glied (58) vorgesehen ist, dessen Eingänge mit dem Ausgang des der einen Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors und dem Ausgang des der weiteren Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors verbunden sind und dessen Ausgang an einen Setzeingang des zweiten bistabilen Kippgliedes (44) angeschlossen ist.5. Circuit arrangement according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a fifth AND element (58) is provided, the inputs of which with the output of the zero crossing detector assigned to one phase and the Output of the zero crossing detector assigned to the further phase are connected and its output to a set input of the second bistable flip-flop element (44) connected. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ausgang des der weiteren Phase zugeordneten Nulldurchgangsdetektors über ein Verzögerungsglied (60) an das erste UND-Glied (42) angeschlossen ist, daß zwischen dem ersten UND-Glied (42) und dem Setzeingang des 2weit« bistabilen Kippgliedes sechstes (44) ein / UND-Glied (62) angeordnet ist, dessen zweiter Eingang über einen Inverter mit dem Ausgang der Phasenausfallüberwachungsschaltung verbunden ist.6. Circuit arrangement according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the output of the zero crossing detector assigned to the further phase is connected via a delay element (60) to the first AND element (42) that between the first AND element (42) and the setting input of the 2weit « bistable toggle element sixth (44) a / AND element (62) is arranged, the second input via an inverter with the output of the phase failure monitoring circuit connected is.
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