Si la entrada está por encima de la tensión específica, sólo se obtiene la salida

Question

Soy de la India. En nuestro país tenemos electricidad trifásica sólo durante 8 horas y las 16 horas restantes tenemos electricidad monofásica o no tenemos electricidad en absoluto.

En modo trifásico:

• La diferencia de tensión entre dos fases cualesquiera es de 440 V CA
• La diferencia de tensión entre cualquier fase y el neutro/tierra es de 230 V CA

En modo monofásico:

• La diferencia de tensión entre dos fases cualquiera es de 230V AC
• La diferencia de tensión entre cualquier fase y el neutro/tierra es de 150V - 180V AC

Quiero encender una bombilla.

Cuando hay electricidad monofásica:

• Si uno las conexiones de una Bombilla a una Fase y a un Neutro:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

• Si conecto las dos conexiones de la bombilla a las dos fases como se muestra en el diagrama:

simular este circuito

Cuando hay electricidad trifásica:

• Si uno las conexiones de una Bombilla a una Fase y a un Neutro:

simular este circuito

• Si conecto las dos conexiones de la bombilla a las dos fases como se muestra en el diagrama:

simular este circuito

Entonces, mi problema es:

Cuando hay electricidad monofásica, conecto mi bombilla con dos fases como se muestra en el diagrama2 que ilumina mi bombilla muy brillante. Ahora estoy haciendo un trabajo y si el cuadro eléctrico corta el suministro de energía durante 3-4 minutos y luego el cuadro eléctrico da electricidad trifásica, pierdo mi bombilla. Por lo tanto, cada vez que ocurre este escenario, tengo que cambiar las conexiones de mi bombilla o la pierdo.

Lo que he probado:

Así que he intentado desarrollar un circuito que haga esto automáticamente por mí:

simular este circuito

Requisito:

Las cajas verdes del diagrama anterior son los componentes desconocidos. Si aplico 440V o muy cerca de eso a la bobina primaria de XFMR1, entonces sólo U1 debe obtener el voltaje de lo contrario la entrada de U1 no debe obtener ningún voltaje.

Del mismo modo, si aplico 230V o muy cerca de la bobina primaria de XFMR2, entonces sólo U2 debe obtener la entrada, de lo contrario la entrada de U2 no debe obtener ningún voltaje.

Idea tras el cumplimiento de los requisitos:

Así, la idea aquí es, si el Gobierno suministra electricidad monofásica:

• El XFMR1 recibe 230V de diferencia entre dos fases y por lo tanto, producirá cerca de 7 voltios en la bobina secundaria. Por lo tanto, la caja verde no emitirá ninguna tensión a la entrada de U1.

• Del mismo modo, el XFMR2 obtiene una diferencia de 150-180V entre una fase y el neutro, lo que producirá cerca de 7-8V en la bobina secundaria. Por lo tanto, esta caja verde tampoco emitirá ninguna tensión. Como resultado, U2 no obtendrá ninguna tensión.

Por lo tanto, ambas entradas a la puerta AND serán 0, lo que no encenderá RLY1. La entrada a la compuerta NOT será 0, por lo que saldrá 1 y por tanto se encenderá RLY2.

Si el Gobierno suministra electricidad trifásica:

• El XFMR1 recibe una diferencia de 440V entre las dos fases, por lo que producirá cerca de 12 voltios en la bobina secundaria. Por lo tanto, la caja verde dará una salida de 12 voltios a la entrada de U1.

• Del mismo modo, el XFMR2 recibe 230V de diferencia entre una fase y un neutro, lo que producirá cerca de unos 12V en la bobina secundaria. Por lo tanto, esta caja verde también emitirá 12V. Como resultado U2 obtendrá 12V de entrada.

Así, las dos entradas de la puerta AND serán 1, lo que encenderá RLY1. La entrada a la compuerta NOT será 1, por lo que saldrá 0 y por lo tanto RLY2 se detendrá.

Answer 1

EDITAR:

El circuito que se muestra a continuación refleja el rediseño completo del circuito anterior, que resuelve los problemas encontrados al simular el diseño anterior, se deshace del regulador, e incorpora una sugerencia hecha por el OP, Vishal.

ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA:

Con alimentación trifásica, habrá 230 voltios a través de NEUT y L2 y, a través del contacto normalmente cerrado de K1, a través de la carga y el primario de T1.

Con 230 voltios en el primario de T1, la tensión en U1A- será más positiva que la tensión en U1A+, y la salida de U1A será baja.

U1B es un temporizador que se utiliza para mantener K1 desenergizado mientras el circuito se enciende, y con U1A OUT bajo, C3 estará en cortocircuito a tierra a través de D4 y la salida de colector abierto de U2B. Q1 se pondrá en OFF, y el relé no se energizará.

R4 y R5 son un divisor de voltaje que reduce a la mitad la referencia de 6,2 voltios de D3, y con 3,1 voltios en U1B- y alrededor de 1 voltio en U1B+, U2B OUT estará bajo, lo que pondrá en cortocircuito R8 a tierra, apagando Q1.

Con Q1 apagado, la corriente no puede fluir a través de la bobina de K1, por lo que el relé permanecerá en su estado desenergizado, con COM conectado a NC.

ALIMENTACIÓN MONOFÁSICA:

Con alimentación monofásica, la tensión a través de NEUT y L2 caerá a unos 130 voltios, lo que hará que la tensión en U1A- sea menos positiva que la tensión en U1A+. Esto hará que U1A OUT se convierta en colector abierto, y C3 empezará a cargarse hasta el carril positivo de la alimentación de CC a través de R6 y R7.

Inicialmente, C3 y U1B+ estarán a cero voltios y U1B- estará a 3,1 voltios, por lo que U1B OUT estará bajo.

Sin embargo, a medida que C3 se cargue, hará que U1B+ sea cada vez más positivo, y cuando sea un poco más positivo que los 3,1 voltios de U2-, U1B OUT pasará a colector abierto, desviando la corriente a través de R8 desde tierra a la base de Q1, encendiendo rápidamente K1.

Con K1 encendido, COM se desconectará de NC y se conectará a NO, desconectando la carga de NEUTRAL y conectándola a través de L1 y L2, donde se conectará a través de 230 voltios.

He simulado el circuito y parece que funciona bien, y he puesto la lista de circuitos LTspice después del gráfico para que puedas jugar con el circuito si quieres. ¡Que lo disfrutes! :)

Si no tienes LTspice está disponible, gratis, aquí.

Version 4
SHEET 1 2276 2100
WIRE 1744 272 -32 272
WIRE 1872 272 1824 272
WIRE 2048 272 1872 272
WIRE -32 352 -32 272
WIRE 16 352 -32 352
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WIRE 16 512 -32 512
WIRE 112 512 96 512
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WIRE 16 736 -32 736
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SYMATTR Type ind
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SYMATTR Type diode
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Answer 2

Su idea debería funcionar, pero me siento más inclinado a sugerir un enfoque diferente...

Extrae el voltaje que puedas utilizando un puente rectificador trifásico y utiliza un potente regulador buck/boost que pueda entregar un voltaje DC adecuado para encender SOLO las luces. Esto podría significar un recableado sólo para los circuitos de iluminación porque no hay manera de que esto funcione con muchos equipos antiguos que utilizan transformadores reductores.

Con tu idea me preocuparía que en el tiempo que se tarda en decidir si hay que bajar el voltaje a un nivel más bajo, las bombillas vieran muy comprometida su vida útil.

Answer 3

Si se desea, se puede proporcionar una solución electrónica que satisfaga sus necesidades, pero debería poder utilizar un simple interruptor de relé con un mínimo de electrónica.

Es decir, sin circuitos lógicos adicionales, proporcione un relé que funcione cuando se apliquen 400 VAC, pero no cuando se apliquen 230 VAC (o 230/180 si se conecta la fase al neutro) y conmute la conexión con este relé.

El relé podría utilizar un transformador de 400v:12V (digamos) como has mostrado para permitir el uso de un relé de bobina de 12 V. Si utilizas un puente rectificador (cada vez) más complejo :-) ) se puede utilizar un relé de corriente continua. Entonces puedes ajustar la tensión de entrada/salida fácilmente.

La adición de una resistencia en serie en el circuito de la bobina aumenta la tensión de entrada y la tensión de salida, pero posiblemente no lo suficiente.

Si se añade un diodo zener en serie con la alimentación de CC, la diferencia es mayor.
Por ejemplo, digamos que la entrada es 440:230V como interruptores de potencia.
Convertir esto con transformador a 12V:6.3V.
Convertir a DC dando unos 15V:8V digamos.
Añadir un zener en serie de digamos ~= 8V significa
una bobina de relé verá alrededor de (15-8):(8-8)
~= 7V:0V
por lo que un relé de bobina de 6V cambiará bien.

NB: ¿Es realmente 440V:230V o 400V:230V?