Устройство для защиты зарядно-разрядного преобразователя от понижения и исчезновения напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности для защиты системы аккумуляторная батарея - преобразователь от понижения напряжения на батарее и снижения или исчезновения напряжения питающей сети. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и увеличение надежности работы устройства . При снижении или исчезнове c со 00 00 to 4:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д1) 4 Н 02 Н 3/24, 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3992116/24-07 (22) 20.12.85 (46) 23.03.87. Бюл, Р 11 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Л.В.Козелков, Е.В.Пугачев, В.И.Вавиловский, Н.Ю.Сергеев, Н.П.Пермяков и В.Т.Лапыгин (53) 621.316.925(088.8) (56) Глух Е.M. Зеленов В.Е, Защита полупроводниковых преобраэователей,—

М.: Энергоиэдат, 1982, с. 115-116.

Авторское свидетельство СССР

У 920935, кл. Н 02 Н 3/24, 1980.

„„SU„„1298824 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЗАРЯДНОРАЗРЯДНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ПОНИЖЕНИЯ И ИСЧЕЗНОВЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ.т (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности для защиты системы аккумуляторная батарея — преобразователь от пониже— ния напряжения на батарее и снижения или исчезновения напряжения питающей сети. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и увеличение надежности работы устройства. При снижении или исчезнове1298824 нни напряжения питающей сети или од- ной батарее 32 срабатывает-датчик 20 ной его фазы срабатывает триггер минимального напряжения и поступает

Шмитта 9 и через оптрон Ь поступает сигнал на включение триггера Шмитта сигнал на отключение установки. При 9 с последующим отключением установпонижении напряжения на аккумулятор- ки. 1 ил °

Изобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности, для защиты системы аккумуляторная батарея — преобразователь (в режиме разряда батарей, с рекуперацией энергии в сеть) от понижения напряжения на батарее и снижения и исчезновения напряжения питающей сети.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и увеличение надежности работы устройства, На чертеже приведена схема устройства для защитые

Устройство содержит трансформатор

1, выпрямитель 2, выполненный по,трехфазной мостовой схеме и подключенный через трансформатор 1 на напряжение сети, диод 3, конденсатор 4, подключенный к выходу выпрямителя 2, конденсатор 5, подключенный через диод 3 к выходу выпрямителя 2, последовательно включенные оптрон 6 и резистор 7, резистор 8, одним выводом подключенный к первому выходному выводу выпрямителя 2, триггер Шмитта 9, выполненный на транзисторах 10 и 11, резисторах 12-16 конденсаторе 17, диоде 18 и стабилитроне 19, датчик

20 минимального напряжения аккумуляторной батареи, выполненный на транзисторе 21, стабилитроне 22, диодах

23 и 24, конденсаторе 25, потенциометре 26 и резисторах 27-31 и подключенный входом к аккумуляторной батарее 32, которая подключена к ведомому сетью инвертору 33.

Триггер Шмитта 9 получает питание от выпрямителя 2. При этом его выход связан с последовательно включенными резистором 7 и оптроном 6, а вход связан с выходом датчика 20 и через стабилитрон 19 с вторым выводом резистора 8. Выходом триггера Шмитта 9 является коллектор транзистора 11, а входом — база транзистора 10, 2

Выходом датчика 20 является коллектор транзистора 21. Напряжение, снимаемое с аккумуляторной батареи

32, является источником питания дат5 чика 20 и преобразуется с помощью делителя на элементах 26, 30 и 31 во входной сигнал, который через диод

24 поступает на Ъазу транзистора 2) .

Устройство работает следующим образом.

В режиме разряда, когда напряжения на выходе выпрямителя 2 и аккумуляторной батареи 32 имеют значения но15 минальные и выше установленного порога срабатывания защиты, транзисторы

11 и 21 закрыты, а транзистор 10 открыт, так как на его базе присутствует отпирающий потенциал, поступаю20 щий с выпрямителя 2 через резистор 8 и стабилитрон . 19. Через светоизлучающий диод оптрона 6 ток не протекает. Конденсаторы 4 и 5 заряжены.

Закрытое состояние транзистора 11 обеспечивается очень малым входным сигналом,,снимаемым с коллектора открытого транзистора 10, и наличием напряжения смещения на резисторе 16 в результате протекания тока через

30 открытый транзистор !О. Закрытое состояние транзистора 2) обеспечивается тем, что, когда аккумуляторная батарея 32 заряжена, с движка потенциометра 26 снимается потенциал более высокий, чем потенциал катода стаби35 литрона 22, поэтому диод 24 закрыт и через переход база — эмиттер транзистора 21 ток не протекает.

При внезапном снижении напряжения сети или исчезновении напряжения одной фазы напряжение на выходе выпрямителя 2 снижается настолько, что протекание тока через резистор 8, стабилитрон 19 и базовую цепь транзистора 10 прекращается. Это прись»:—

12988?4

f0

55 дит к тому, что транзистор 10 закрывается, а транзистор 11 открывается, При откр 1вании транзистора 11 через светоизлучающий диод оптрона начинает протекать ток, вызывая срабатывание защиты. В качестве источника питания используется энергия, запасенная конденсатором 5. Конденсатор 4 установлен с целью подавления высокочастотных помех, поэтому его емкость мала и на быстродействие защиты практически не оказывает влияния. Порог срабатывания при снижении напряжения сети устанавливается с помощью подбора параметров стабилитрона 19 и резисторов 8 и 14. С помощью диода 3 исключается подача питания в базовую цепь транзистора 10 и в случае снижения или исчезновения напряжения на выпрямителе 2.

При понижении напряжения на аккумуляторной батарее 32, потенциал, снимаемый с движка потенциометра 26, также уменьшается, в то время как на эмиттере транзистора 21 он остается постоянным. Это приводит к изменению полярности напряжения на диоде 24 и к его открыванию, а следовательно, и к открыванию транзистора 21. При открывании транзистора 21 на базу транзистора 10 поступает положительный потенциал, приводящий к закрыва)нию транзистора 10 и к срабатыванию защиты.

В зарядном режиме аккумуляторная батарея 32 подключается к датчику 20 в обратной полярности, и датчик 20 из-за наличия диода 23 обесточивается. Этим исключается его влияние на работу преобразователя в выпрямительном режиме и повьппается КПД.

Предлагаемое устройство обеспечивает защиту аккумуляторной батареи в режиме разряда на инвертор ведомый сетью от понижения или исчезновения напряжения сети и понижения напряжения на аккумуляторной батарее и производит отключение электроустановки при возникновении аварийного режима, что способствует более надежной работе аккумуляторной батареи и инвертора. По сравнению с известным устройством.повьппено быстродействие за счет снижения емкости конденсатора 4 и разделения базовой и коллекторной цепи транзистора 10 диодом 3. Расширены функциональные возможности устройства за счет введения в схему дат4 чика 20 минимального напряжения аккумуляторной батареи. Следовательно, один исполнительный орган (оптрон) обеспечивает срабатывание защиты как при снижении и исчезновении напряже-. ния сети, так и при понижении напряжения на аккумуляторной батарее. Устройство позволяет подключать другие датчики защиты через разделительные диоды к базе транзистора 11, При применении предлагаемого устройства отсутствует необходимость введения в схему дополнительных обмоток трансформатора и выпрямителя,так как за счет включения диода 3 в качестве элементов 1 и 2 устройства могут использоваться элементы блоков питания системы управления инвертором, при этом для питания системы управления может быть использовано напряжение, снимаемое с конденсатора 5, Формула изобретения

Устройство для защиты зарядноразрядного преобразователя от понижения и исчезновения напряжения, работающее на аккумуляторную батарею, содержащее выпрямитель, к первому выходному выводу которого подключены первые выводы первого конденсатора и первого резистора и через прямо включенный первый диод — один из выводов второго конденсатора, а к другому выходному выводу подключены вторые вы воды первого и второго конденсаторов, второй резистор, оптрон, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения надежности работы устройства, в него дополнительно введены понижающий трансформатор, триггер Шмитта и датчик минимального напряжения аккумуляторной батареи, причем выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой схеме и через понижающий трансформатор предназначен для подключения к сети, триггер Шмитта выполнен на первом транзисторе, база которого через первый стабилитрон соединена с вторым выводом первого резистора и через третий резистор с его эмиттером, база второго транзистора триггера Шмитта через прямо включенный второй диод подключена к коллектору первого транзистора и че1 рез четвертый резистор к второму выходному выводу выпрямителя, змит1298824

Составитель О.Мещерякова

Техред М.Моргентал Корректор A,Çèìoêîñoâ

Редактор В.Петраш

Заказ 894/55

Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 теры первого и второго транзисторов соединены и через пятый резистор подключены к второму выходному выводу выпрямителя, коллектор первого транзистора через шестой резистор, а кол- 5 лектор второго транзистора через последовательно включенные второй резистор и оптрон соединены с общей точкой первого диода и второго конденсатора и, кроме того, коллектор 10 второго транзистора через последовательно включенные седьмой резистор и третий конденсатор соединен с общей точкой первого резистора и первого стабилитрона, датчик мини- 15 мального напряжения аккумуляторной батареи выполнен на третьем транзисторе, коллектор которого через восьмой резистор подключен к базе первого транзистора, эмиттер через 20 второй стабилитрон подключен к вто рому выходному выводу выпрямителя, а через последовательно включенные девятый резистор и третий диод преДназначен для подключения к первому выводу аккумуляторной батареи, база третьего транзистора через параллельно включенные четвертый конденсатор и десятый резистор соединена с его эмиттером, а через прямо включенный. четвертый диод подключена к средней точке потенциометра, который одним выводом через одиннадцатый резистор соединен с общей точкой третьего диода и девятого резистора, а другим выводом через двенадцатый резистор предназначен для соединения с вторым выводом аккумуляторной батареи, причем второй выходной вывод выпрямителя предназначен для подключения к второму выводу аккумуляторной батареи.