Устройство для переключения фидеров

 

Изобретение относится к автоматике для обеспечения бесперебойного энергоснабжения . Цель изобретения - снижение уровня помех, устранения гальванической связи между фидерами и упрощение устройства . Устройство содержит коммутирующий элемент (реле), две цепи формирования импульсов управления, пороговый элемент, трансформатор, диодный мост, два конденсатора и пять резисторов. В исходном состоянии нагрузка 5 и первичная обмотка трансформатора 17 подключены к основному фидеру 3. При исчезновении напряжения на основном фидере 3 цепь 6 прекращает формирование световых импульсов управления на тиристор 22 оптрона 10. Тиристор 22 запирается, транзистор 23 закрывается, напряжение на конденсаторе 26 начинает повышаться за счет зарядного тока, протекающего через резистор 25 от заряженного до полного напряжения конденсатора 20. На выходе диода 14 оптрона 15 формируются световые имспульсы управления, поступающие на тиристор 27, который открывается, открывая при этом транзистор 24. Обмотка 2 обтекается током, контакты коммутирующего элемента 1 переключают нагрузку 5 и первичную обмотку трансформатора 17 на резервный фидер 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Н 02 J 9/06

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647560/07 (22) 08.02,89 (46) 28.02.91. Бюл. ¹ 8 (72) С.Н, Гаврилов, А.Ф. Г1авлов, Г.Б. Либерман и Е.В.Виноградова (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 813590, кл. Н 02 J 9/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1015468, кл. Н 02 J 9/06, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

ФИДЕ РОВ (57) Изобретение относится к автоматике для обеспечения бесперебойного энергоснабжения. Цель изобретения — снижение уровня помех, устранения гальванической связи между фидерами и упрощение устройства. Устройство содержит коммутирующий элемент (реле), две цепи формирования импульсов управления, пороговый элемент, „„. Ж„„1631660 А1 трансформатор, диодный мост, два конденсатора и пять резисторов, В исходном состоянии нагрузка 5 и первичная обмотка трансформатора 17 подключены к основному фидеру 3, При исчезновении напряжения на основном фидере 3 цепь б прекращает формирование световых импульсов управления на тиристор 22 оптрона 10. Тиристор

22 запирается, транзистор 23 закрывается, напряжение на конденсаторе 26 начинает повышаться за счет зарядного тока, протекающего через резистор 25 от заряженного до полного напряжения конденсатора 20.

На выходе диода 14 оптрона 15 формируются световые имспульсы управления, поступающие на тиристор 27, который открывается, открывая при этом транзистор

24. Обмотка 2 обтекается током, контакты коммутирующего элемента 1 переключают нагрузку 5 и первичную обмотку трансформатора ".7 на резервный фидер 4. 2 ил.

1631660

Изобретение относится к бесперебойному энергоснабжению и может быть использовано, в частности, в судовых системах электропитания с автоматическим переключением фидеров, Цель изобретения — снижение помех, устранение гальванической связи между фидерами и упрощение устройства, На фиг. 1 представлена упрощенная электрическая схема устройства; на фиг, 2— временная диаграмма его работы при исчезновении напряжения основного фидера.

Устройство для переключения фидеров содержит коммутирующий элемент 1, выполненный на реле 2 с двумя переключающими контактами, связанный с основным фидером 3 и резервным фидером 4 и нагрузкой 5. Первая цепь 6 формирования импульсов управления состоит из последователь|-,о включенных первого резистора 7, первого диода 8 и светоизлучающего диода 9 первого оптрона 10. Цепь 6 включена параллельно фидеру 3, Вторая цепь 11 формирования импульсов управления состоит из последовательно включенных второго резистора 12, второго диода 13 и светоизлучающего диода

14 второго оптрона 15. Цепь 11 включена параллельно фидеру 4 через пороговый элемент 16. Вторичная обмотка трансформатора 17 соединена с диодным мостом 18.

Положительный полюс диодного моста 18 через третий диод 19 соединен с положительной обкладкой первого конденсатора

20, а через третий резистор 21 и тиристо р 22 первого аптрона 10 соединен с базой первого транзистора 23, К положительной обкладке первого конденсатора 20 подключены обмотка реле 2, соединенная с коллектором второго транзистора 24, и цепь из последовательно соединенных четвертого резистора 25 и второго конденсатора 26, Положительная обкладка второго конденсатора 26 соединена с коллектором первого транзистора 23 и через тиристор 27 второго оптрона 15 — с базой второго транзистора

24. База транзисторов 23, 24 соединены с эмиттерами через резисторы пятый 28 и шестой 29 соответственно. Анод светоизлучающего диода 14 второго оптрона 15 через седьмой резистор 30 соединен с катодом второго диода 13 и анодом четвертого диода

31, который катодом подключен к положительной обкладке первого конденсатора 20.

Отрицательные обкладки конденсаторов 20 и 26, эмиттеры транзисторов 23, 24 и отрицательный полюс диодного моста 18 соединены с общей точкой соединения порогового элемента 16 и резервного фидера 4, Пороговый элемент 16 содер>кит тири5

55 стор 32; анод которого соединен с катодом светоизлучающего диода 14 второго оптрона 15, а управляющий электрод — через стабилитрон ЗЗ соединен с анодоа светоизлучающего диода 14.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии нагрузка 5 и ïåðвичная обмотка трансформатора 17 подключены к основному фидеру 3, В случае, если напряжения обоих фидеров равны номинальному, на выходах цепей б и 11 (соответственно с диодов 9 и 14) один раз в период сетевого напряжения формируются световые импульсы управления, которые поступают соответственно на тиристоры 22 и 27 оптронов 10 и 15 и открывают их. При этом конденсатор 26 периодически (один раз в период) шунтируется транзистором 23, а транзистор 24 постоянно закрыт, так как на

его базу не поступает положительное напря>кение с конденсатора 26, Обмотка 2 обесточена и размыкающие контакты коммутирующего элемента 1 остаются в исходном состоянии, соединяя нагрузку 5 с фидером 3, В случае изчезновения напряжения основного фидера 3 цепь 6 прекращает формирование световых импульсов управления на тиристор 22 оптрона 10, который запитан пульсирующим напряжением от моста 18 через резистор 21. Тиристор 22 запирается, когда протекающий через него ток станет меньше тока удержания. При этом транзистор 23 закрывается, а напряжение на конденсаторе 26 начинает повышаться за счет зарядного тока, протекающего через резистор 25 от заряженного до максимального напряжения конденсатора 20. Так как цепь

11 запитывается от фидера 4, то на выходе диода 14 оптрона 15 непрерывно формируются световые импульсы управления, поступающие на тиристор 27. Тиристор 27 открывается, положительный потенциал конденсатора 26 подается на базу транзистора 24, переводя его в открытое состояние. Обмотка 2 запитывается током, а контакты коммутирующего элемента 1 переключают нагрузку 5 и первичную обмотку трансформатора 17 на резервный фидер 4, В случае восстановления напряжения фидера 3 цепь б через оптрон 10 открывает транзистор 23. При этом транзистор 24 закрывается, обмотка 2 обесточивается, а контакты коммутирующего элемента 1 подключают нагрузку 5 и вторичную обмотку трансформатора 17 к фидеру 3, В случае изчезновения напряжения фидера 4 коммутирующий элемент не изменяет своего состояния и нагрузка 5 с

1631660 вторичной обмоткой трансформатора 17 остается подключенной к фидеру 3,Работоспособность устройства при первом включении в случае отсутствия напряжения на основном фидере 3 обеспечи- 5 вается за счет связи фидера 4 с конденсатором 20 через диод 31, диод 13 и резистор 12 за время положительной полуволны переменного напряжения от фидера 4. При этом транзисторы 23 и 24 10 закрыты,а конденсатор 26 заряжается через резистор 25 от конденсатора 20. Цепь

11 благодаря пороговому элементу 16 формирует световой импульс управления с некоторым запаздыванием относительно 15 начала положительной полуволны переменного напряжения от фидера 4. При этом на конденсаторе 26 положительное напряжение успевает достигнуть уровня, достаточного для гарантированного насыщения 20 транзистора 24. Обмотка 2 запитывается таком, а коммутирующий элемент 1 переключает нагрузку 5 и вторичную обмотку трансформатора 17 на фидер 4.

На фиг. 2 представлено образование 25 сигналов управления коммутирующим элементом 1.

В отличие от известного устройства изобретение не коммутирует нагрузку каждые полпериода питающего напря>кения, а 30 осуществляет постоянное соединение нагрузки и питающего фидера с помашью контактов коммутирующего элемента, что исключает при работе условия возникновения помех. Это обеспечивается за счет вве- 35 дения в устройство трансформатора, диодного моста, двух транзисторов, пяти резисторов, двух конденсаторов, двух диодов и новых связей между ними.

Гальваническая развязка фидеров до- 40 стигнута за счет введения трансформатора, оптрона 10 и выполнения коммутирующего элемента в виде реле с двумя переключающими контактами.

Формула изобретения

1. Устройство для переключения фидеров, содержащее коммутирующий элемент, связанный с основным и резервным фиде- 50 рами и нагрузкой, первую цепь формирования импульсов управления, состоящую из последовательно включенных первого резистора, первого диода и светоизлучающега риода первого оптрона, включенную парал- 55 лельно основному фидеру, вторую цепь формирования .импульсов управления, состоящую из последовательно включенных второго резистора, второго диода и светоиэлучающего диода второго оптрана, включенную параллельно резервному фидеру, пороговый элемент, включенный последовательно со светоизлучающим диодом второго оптрона, о тл и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью снижения уровня помех, устранения гальванической связи между фидерами и упрощения устройства, в него введены трансформатор, диодный мост, два транзистора, пять резисторов, два конденсатора, два диода, причем коммутирующий элемент выполнен на реле с двумя переключающими контактами, соединенными с выводами нагрузки и первичной обмоткой трансформатора, размыкающие и замыкающие контакты реле соединены соответственно с основным и резервным фидерами, вторичная обмотка трансформатора соединена с диодным мостом, положительный полюс которого через третий диод соединен с первым конденсатором, а также через последовательно включенные третий резистор и тиристор первого оптрана соединен с базой первого транзистора, к положительной обкладке первого конденсатора подключены обмотка реле, соединенная с коллектором второго транзистора, и цепь иэ последовательно включенных четвертага резистора и второго конденсатора, пала>кительная обкладка второго конденсатора соединена с коллектором первого транзистора, а через тиристор второго аптрана — с базой второго транзистора, базы транзисторов соединены с эмиттерами соответственна через пятый и шестой резисторы, между катодом второго диода и анодом светаизлучающего диода второго оптрона введен седьмой. резистор, катод второго диода через четвертый диод подключен к положительной обкладке первого конденсатора, отрицательные обкладки конденсаторов, змиттеры транзисторов и отрицательный полюс диаднаго моста соединены с общей точкой соединения порогового элемента и резистарнага фидера.

2. Устройство па и. 1, а т л и ч а ю щ е .е с я тем, что пороговый элемент содержит тиристор и стабилитран, причем тиристор включен последовательно с излучающим диодом второго аптрана анодом к катоду последнего, а управляющий электрод через стабилитран соединен с анодом излучающего диода второго оптрана.

Фиг. 2

Составитель Н.Пантелеева

Редактор М,Келемеш Техред М.Моргентал Корректор M.Поко

Заказ 553 Тираж 327 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101