Устройство гарантированного, качественного электропитания постоянного тока
Полезная модель относится к области электроники и может быть использовано для питания потребителей постоянного тока с высокими требованиями к качеству электроэнергии, в частности в системах питания цепей управления подвижным составом железных дорог. Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности и качества электроснабжения во всех возможных режимах. Технический результат достигается за счет того, что устройство гарантированного, качественного электропитания постоянного тока, содержит сетевой преобразователь, систему резервного питания, разделительные диоды, шины гарантированного питания, емкостной накопитель энергии, зарядный резистор, контактор.
Устройство гарантированного, качественного электропитания постоянного тока относится к области электроники и может быть использовано для питания потребителей постоянного тока с высокими требованиями к качеству электроэнергии, в частности в системах питания цепей управления подвижным составом железных дорог.
Известные системы бесперебойного гарантированного питания постоянного тока содержит сетевой преобразователь с фильтрующими устройствами, систему резервного питания, в основном это аккумуляторные батареи. Аккумуляторная батарея либо постоянно подключена к системе питания, либо подключается при исчезновении основного сетевого питания.
Данные схемы обладают следующими недостатками. При включении или переходе на резервное питание возникает переходной процесс, который обоснован различными характеристиками сетевого преобразователя и аккумуляторных батарей. При таких переходах возникают сбои в работе электронной аппаратуры, которая питается от такой системы. Для исключения этого недостатка необходимы сложные системы фильтров и стабилизаторов.
Другим недостатком таких систем является то, что если потребитель имеет в своем составе такие устройства, которые кратковременно потребляют большие токи (например, реле, автоматические выключатели), то вся система питания должна быть рассчитана на воздействие таких устройств. Это означает, что вся система должна иметь высокие показатели по номинальной мощности, которая используется кратковременно.
В качестве прототипа принято устройство для гарантированного электропитания, описанное в патенте RU 2143774 С1, 27.12.1999. Данное
устройство содержит сетевой преобразователь, систему резервного электропитания, аккумуляторную батарею, подключенные через разделительные диоды на шины гарантированного электропитания, емкостной накопитель энергии с разделительным диодом и зарядным сопротивлением.
Недостатками данного устройства является то, что при значительных и частых изменениях величин нагрузки, стабилизирующее действие накопителя будет снижаться из-за увеличенного времени его заряда через резистор.
Целью заявляемой полезной модели является повышение надежности и качества электроснабжения во всех возможных режимах.
Указанная цель достигается тем, что после включения устройства и заряда накопителя до напряжения близкого к напряжению на шинах, диод и зарядный резистор шунтируются контактором.
Устройство содержит сетевой преобразователь, систему резервного питания, подключенные через разделительные диоды на шины гарантированного электропитания, емкостной накопитель энергии, обеспечивающий снижение пульсаций напряжения при переходных процессах и изменения нагрузки, подключенный через разделительный диод и контактор. Повышение качества электропитания при переходных процессах и изменения нагрузки достигается за счет прямого подключения накопителя энергии к шинам питания, исключением зарядного резистора и разрядного диода.
На чертеже представлена схема устройства, согласно изобретения, на которой показаны: 1 - сетевой преобразователь, 2 - система резервного питания, 3 - емкостной накопитель энергии, 4, 5, 6 - разделительные диоды, 7 - зарядный резистор, 8 - шунтирующий контактор, 9 - потребитель энергии, 10 - шины гарантированного питания.
Работа схемы происходит следующим образом. При первой подаче напряжения на шины гарантированного питания через зарядный резистор
происходит заряд батареи накопителей энергии, при достижении напряжения заряда накопителей близкой к напряжению питания шин гарантированного питания контактор шунтирует зарядный резистор и разделительный диод.
Устройство гарантированного, качественного электропитания постоянного тока, содержащее сетевой преобразователь и систему резервного питания, подключенные через разделительные диоды на шины гарантированного питания, емкостной накопитель энергии, подключенный через разделительный диод к шинам гарантированного питания, зарядный резистор, подключенный одним выводом к шинам гарантированного питания, другим - к накопителю энергии, отличающееся тем, что разделительный диод и зарядный резистор, подключенные к накопителю энергии, шунтированы контактором, управляемым разницей напряжения на накопителях и шинах гарантированного питания.
