Переключающее устройство гарантированного питания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесперебойного обеспечения энергией технических объектов, в частности передатчиков, приемников и преобразователей. Цель - расширение функциональных возможностей и упрощение устр-ва. Устр-во начинает работать от питающей сети, напряжение на к-рую подано первым. Ток проходит через однополупериодный трехфазный мост 11, закрывает транзисторный ключ 18 и расшунтирует цепь сл с со о со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК а)4 H02J906

I й(.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3842219/24-07 (22) 8.01.85 (46) О?.05.87. Бюл. № 17 (72) А. П. Ульянов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 682983, кл. Н 02 J 9/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1026239, кл. Н 02 J 9/06, 1981. (54) ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ГАРАНТИРОВАННОГО ПИТАНИЯ

1 Î,4

ÄÄSU ÄÄ 13091 79 A 1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесперебойного обеспечения энергией технических объектов, в частности передатчиков, приемников и преобразователей. Цель — расширение функциональных возможностей и упрощение устр-ва. Устр-во начинает работать от питающей сети, напряжение на к-рую подано первым. Ток проходит через однополупериодный трехфазный мост 11, закрывает транзисторный ключ 18 и расшунтирует цепь

1309179 питания управляющего электрода симистора 9. После открытия транзисторного ключа

2l симистор 9 также открывается. Напряжение вторичных обмоток тр-ра 8 поступает на мост 5. Симисторы 1 — 3 включаются.

Контроль параметров сети осуществляется транзисторными ключами 17 и 7. При подаче напряжения на клеммы второй сети закрывается транзисторный клк>ч 18 и открывается пороговый элемент 20, к-рый разряжает ток заряда ячейки 19. Цепь управления симистором 9 остается обесточенной.

Установочные делители постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесперебойного обеспечения энергией технических объектов, в частности передатчиков, приемников, преобразователей и других устройств, а также как устройство защиты потребителей энергии при понижении или повышении напряжения питающей сети при замыкании или обрыве фаз и при нарушении линейной симметрии питающей сети.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональная схема переключающего устройства гарантированного питания.

Переключающее устройство гарантированного питания (фиг. l ) содержит клеммы

А,В,С и А, В, С (первой и второй сетей), к которым подключены силовые симисторы

1,2,3 и 1, 2, 3 (на чертеже штрихами отмечены элементы второй, симметричной первой цепи), вторые выводы которых соединены соответственно между собой и с выходными клеммами, а, в, с, к которым подключен трехфазный мост 4. Управляющие входы силовых симисторов 1,2,3 и 1, 2, 3 соответственно соединены с выходами однофазных выпрямителей 5, 6, 7 и 5, 6, 7 .

К фазам А и А подключены одним из первичных выводов трансформаторы 8 и 8, а вторые выводы соответственно соединены через ключи 9, 9 включения к фазе «0».

Трансформаторы 8 и 8 выходными выводами соединены с входами однофазных выпрямителей 6, 7 и 6, 7 и через фазовращающие элементы 10, 10 соединены с входами однофазных выпрямителей 5, 5 . К клеммам А, В, С и А, В, С подключены трехфазные выпрямители 11, 11 . Выход трехфазного выпрямителя подключен к развязывающему элементу 12 и к фильтру !3, 5

1Î

2Q

ЗО г устанавливаются на макс. или миним. выходное напряжение. Установочный делитель

14 — на максимально допустимую величину пульсаций при нарушении качества питающей сети. Конденсатор в блоке 4 определяет допустимую временную задержку коммутационных провалов в сети. Время переключения определяется параметрами делителя транзисторного ключа 21. В случае одновременной подачи напряжения на входные клеммы первой и второй сетей включается одна из сетей за счет естественного разброса элементов устр-ва. 1 ил. которые выходами соединены с установочными делителями 14 напряжения, выход которого подключен к пороговым элементам 15 и 16, выходы которых соединены между собой и подключены к управляющим входам ключей 17 и 17 . Выходы трехфазных выпрямителей 11 и 11 подключены соответственно к входам управления ключей

18, 18 и к входам зарядной ячейки 19, 19, выходы которых соединены с пороговыми элементами 20, 20 . Входы управления ключей

9, 9 включения соединены с выходами пороговых элементов 20, 20 и с входами ключей 18, 17, 21 и 18, 17, 21, причем вход управления ключа 21 соединен с входом управления ключа 9 включения, а вход управления ключа 21 соединен с входом управления ключа 9 включения. Схема устройства питается от выпрямителей и фильтров 22, 22 .

Переключающее устройство гарантированного питания работает следующим образом.

Устройство начинает работать от питающей сети, напряжение на которую подано первым. Допустим, :òî напряжение подано первым на входные клеммы первой сети.

Тогда ток проходит через однополупериодный трехфазный мост 11 на базу гранзисторного ключа !8 и закрывает его, тем самым расшунтирует цепь питания управляющего электрода симистора 9. Одновременно ток выпрямителя 11 проходит на зарядную ячейку 19 и при достижении определенного уровня напряжения открывается пороговый элемент 20, который пропускает ток заряда ячейки 19 на управляющий электрод симистора 9 и на базу транзисторного ключа 21, который открывается и шунтирует цепь упавления симистора 9 .

Симистор 9 открывастся и включает трансформатор 8, вторичное его напряжение по1309179 ступает на выпрямители и фильтры 22 обеспечивающие питанием схему управления. Одновременно напряжение вторичных обмоток поступает на выпрямительные мосты 6 и 7 и через фазовращатель 10 — на мост 5.

Пульсирующее напряжение удвоенной частоты сети выпрямительных мостов 5 — 7 со сдвигом 60 по отношению фаз А, В, С поступает на соответствующие электроды силовых си м исторов 1 — 3.

Симисторы 1 — 3 включаются и напряжение сети поступает на выходные клеммы а, в, с и одновременно для контроля параметров питающей сети напряжение поступает на трехфазный выпрямитель с делителем напряжение 4. Напряжение делителя утроенной частоты сети поступает через разделительный элемент 12 к установочному делителю 14 напряжения к фильтру 13, выход которых поступает к установочноым делителям 14 напряжения. Пульсирующее и выпрямленное напряжения с установочных делителей 14 поступает на соответствующие входы пороговых элементов с опорными напряжениями 15 и 16. Выходы пороговых элементов 15 и 16 подключены к последовательно соединенным тиристорным и транзисторным ключам 17 и 17 . Причем транзисторный ключ 17 открыт напряжением выпрямителя 22, а транзисторный ключ 17 остается закрытым. При подаче напряжения на клеммы второй сети ток проходит через трехфазный мост 11 на базу транзисторного ключа 18 и закрывает его. Одновременно ток проходит на зарядную ячейку 19 и при достижении определенного уровня напряжения открывается пороговый элемент 20, который разряжает ток заряда ячейки 19 через транзисторный ключ 21 . Таким образом, цепь управления симистором 9 остается обесточенной. Уста новочные дел ители постоянного 14 тока устанавливаются на максимальное и минимальное допустимое выходное напржение, а установочный делитель 14 пульсирующего тока устанавливается на максимально допустимую величину пульсаций при нарушении качества питающей сети или при обрыве фазы, включая и потребителей с обратной трансформацией энергии.

Кроме того, допустимая временная задержка коммутационных провалов в сети определяется конденсатором, установленным в блоке 4.

Время переключения с одной питающей сети на другую определяется параметрами делителя транзисторного ключа 21, 2! и выбирается для несфазированной сети и активно индуктивной нагрузки 15 — 25 мс, а для индуктивных нагрузок — 25 — 35 мс. Для сфазированных сетей время переключения без конденсаторов транзисторных ключей 21, 21 саста вл яет 50 — 60 м к с.

В случае обрыва фазы или нарушения симметрии напряжения питающей сети увеличивается пульсация на выходе выпрямителя и делителя 4 напряжения. Это повы5

55 щенное пульсирующее напряжение проходит через развязывающий элемент 12 на установочный делитель 14 и на вход порогового элемента 15. Пороговый элемент 15 открывается и пропускает ток выпрямителя

22 на управляющие электроды тиристорных ключей 17 и 17 . Тиристорный ключ 17 не открывается, так как его транзистор закрыт, а тиристорный ключ 17 открывается, так как его транзистор находится в открытом состоянии, тем самым управляющий электрод симистора 9 обесточивается и одновременно прекращается питание транзисторного ключа 21 .

При прохождении тока симистора 9 через ноль симистор закрывается и обесточивает трансформатор 8. Затем при окончании разряда конденсатора ключа 21 (15 — 35 мс) ключ закрывается и тем самым расшунтирует цепь управления симистора 9 . Накопленный ток заряда фильтра выпрямителя 22 поступает на управляющий электрод симистора 9, симистор открывается и включает трансформатор 8, вторичный ток которого поступит на управляющие электроды силовых симисторов 1 — 3. Одновременно ток управления симистором 9 проходит на базу ключа 21, который открывается и шунтирует цепи управления симистора 9, в то же время током выпрямителей и фильтром 22 открывается транзисторный ключ 17, а транзисторный ключ 17 закрывается. Время закрытого состояния ключей 17 и 17 должно составлять двойное время переключения с одной сети на другую. Таким образом, устройство переключает нагрузку на вторую питающую сеть.

В случае полного снятия напряжения с клемм входной сети устройства, например с второй сети, обесточивается выпрямитель 11, тем самым снимается запирающее напряжение с ключа 18 . Ключ 18 открывается и обесточивает управляющий электрод симистора 9 и ключ 21. Ключ 21 закрывается и расшунтирует цепь управления симистора 9.

Симистор 9 открывается и дальнейший процесс переключения устройства происходит аналогично описанному.

В случае одновременной подачи напряжения на входные клеммы первой и второй сети включается та питающая сеть, которая за счет естественного разброса элементов входящих в устройство включается первой.

В случае необходимости при одновременной подаче напряжения на входные клеммы первой и второй сетей должна включиться, к примеру, первая сеть, тогда необходимо уменьшить время заряда в зарядной цепочке 19. Тогда пороговый элемент 20 включается первым, тем самым первым включается симистор 9. В случае, если напряжение питания 1 и 11 сетей находится в аварийном положении или не соответствовать требуемому значению, предъявленному к пи1309179

Формула изобретения

Составитель Т. Георгиевская

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор T. Колб

Заказ 444/49 Тираж 6!9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тающей сети, предлагаемое устройство выключается.

Для повторного включения предлагаемого устройства необходимо вначале обесточить какой-либо ввод, а затем вновь в ключ ить.

Переключающее устройство гарантированного питания, содержащее силовые ключи, предназначенные для подключения к входным клеммам основного и резервного источников, выходы которых пофазно объединены и подключены к выпрямителю, а управляющие входы подключены к выходам блока управления, содержащим датчики наличия напряжения источников и узлы формирования сигналов управления силовыми ключами, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его функциональнь(х возможностей, силовые ключи выполнены на семисторах, а к выходу выпрямителя подключен датчик контроля напряжения на нагрузке, состоящий из развязывающего элемента, фильтра, управляемого делителя напряжения, двух пороговых элементов и двух ключей, выходы которых подключены к входам узлов формирования сигналов управления семисторами, каждый

10 из которых включает в себя фазовращатель, три однофазных выпрямителя, трансформатор и управляемый ключ, а каждый датчик наличия напряжения источников состоит из зарядного и порогового элементов, выпрямителя и двух ключей, причем выход первого ключа соединен с входом второго и с входом своего узла управления семисторами, а выход второго ключа соединен с входом другого узла управления.