Устройство для резервированного электропитания потребителей переменного тока

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении систем резервированного электропитания потребителей переменного тока при наличии нескольких автономных сетей. Цель - улучшение качества электрической энергии, подаваемой к потребителям переменного тока, и повышение надежности работы устройства. При наличии напряжения в основной сети ключевые элементы 1 и 8 замкнуты , нагрузка получает питание через основной согласующий трансформатор 10. На обмотках 43, 44, 45 формируются напряжения фаз основной сети . При питании нагрузки 52 от основной сети постоянно происходит измерение фазовых углов между напряжением фазы А нагрузки и напряжениями каждой из фаз резервной сети. Если основная сеть в наличии, то отрицательным полупериодом напряжения фазы А нагрузки схема управления устанавливается в исходное состояние с помощью триггера. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9> 1111

А1 (si) 4 Н 02 З 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:Й, KN4>"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 408180 1/24-07 (22) 03.07.86 (46) 07.03.88. Бюл, У 9 (72) С. И. Королев и М. Б. Пыпкин (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1010697. кл. Н 02 J 9/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1246244, кл, Н 02 J 99//0066, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении систем резервированного электропитания потребителей переменного тока при наличии нескольких автономных сетей.

Цель - улучшение качества электрической энергии, подаваемой к потребителям переменного тока, и повышение надежности работы устройства.

При наличии напряжения в основной сети ключевые элементы 1 и 8 замкнуты, нагрузка получает питание через основной согласующий трансформа" тор 10. На обмотках 43, 44, 45 формируются напряжения фаз основной сети. При питании нагрузки 52 от основной сети постоянно происходит измерение фазовых углов между напряжением фазы А нагрузки и напряжениями каждой из фаз резервной сети. Если основная сеть в наличии, то отридательным полупериодом напряжения фазы А нагрузки схема управления устанавливается в исходное состояние с помощью триггера. 2 ил, 1379869

35

45

Изобретение относится к преобра" зовательной технике и может быть использовано при построении систем резервированного электропитания потребителей трехфазного переменного тока при наличии нескольких автономных сетей ° Аналогичные устройства могут быть использованы в многофазных сетях.

Цель изобретения — улучшение качестна электрической энергии, подаваемой к потребителям переменного тока, и повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлено устройство для резервированного электропитания потребителей переменного тока; на фиг ° 2 — схема управления.

Устройство для резервированного электропитания потребителей переменного тока (фиг. 1) содержит ключевые элементы I — 9, основной согласующий трансформатор 10, подключенный концами первичных обмоток 11 — 13 к клеммам основной сети, резервный согласующий трансформатор 14 и схему 15 управления, мостовые выпрями" тели 16 — 24, выводы постоянного тока которых подключены к силовым электродам ключевых элементов 1 — 9, при этом начала первичных обмоток

11 — 13 основного согласующего трансформатора 10 подключены к выводам переменного тока первого мостового выпрямителя 16> концы первых трех комплектов 25 - 27, 28 - 30, 31 - 33 и начала других трех комплектов

34 — 36, 37 - 39, 40 — 42 первичных обмоток резервного согласующего трансформатора 14 подключены к выводам переменного тока одного из шести мостовых выпрямителей 17 — 22, а свободные выводы отмоток каждого иэ указанных комплектов - к клеммам АВС, СВА и ВАС резервной сети соответственно, начала вторичных обмоток 43 — 45 основного 10 и 46—

48 резервного 14 согласующих трансформаторов подключены к выводам переменного тока соответствующих мостовых выпрямителей, концы - к клеммам 49 - 51 нагрузки 52 °

Смема 15 управления (фиг. 2) содержит четыре трансформатора 53—

56, первый из которых подключен к фазе А нагрузки, а другие 54 — 56— к фазам резервной сети, триггер

Шмитта 57,1, подключенный к вторичной обмотке первого трансформатора

53, шесть каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных триггера 57 ° 2 — 57.7 Шмитта, первого элемента И 58.1 - 58,6, второй вход которого через первый элемент НЕ 59 подключен к выходу первой схемы ИЛИ 60, триггер 61,1

6I,6, информационный вход которого соединен с выходом триггера Шмитта

57.1, а счетный вход - с выходом первого элемента И 58.1 — 58.6, второй элемент И 62.1 — 62,6, стробируемый по второму входу датчиком

63 напряжения, усилитель 64.1 — 64.6 мощности, подключенный к цепям управления ключевых элементов 2 - 7 и 9, второй элемент ИЛИ 65, выход которого подключен к установочным входам триггеров 61,1 - 61,6 и через линию 66 задержки — к установочному входу триггера 67 состояния, счетный вход которого подключен к триггеру

Шмитта 57.1, а информационный входк выходу первого элемента ИЛИ 60, второй элемент HE 68, выход которого подключен через усилитель 64.7 мощности к цепям управления основных ключевых элементов I и 8, При наличии напряжения в основной сети ключевые элементы и 8 замкнуты и нагрузка получает питание через основной согласующий трансформатор 10. При этом на обмотках

43 — 45 формируются соответственно напряжения фаз А, В и С основной сети. B таком режиме с выхода второго элемента НЕ 68 "единица" поступает на усилитель 64.7 мощности, на цепи управления ключевых элементов 1 и 8 поступают "единицы", обеспечивающие включенное состояние указанных ключевых элементов. При питании нагрузки 52 от основной сети постоянно происходит измерение фазовых углов между напряжением фазы

А нагрузки и напряжениями каждой из фаз резервной сети, Достигается это путем реализации функции логического произведения на триггерах 61.1 " 6).6 для последо" вательностей импульсов, соответствующих фазным напряжениям на нагрузке и в резервной сети и определением последовательности с импульсами наибольшей длительности, которая указывает на минимальный фазовый сдвиг между напряжением фазы А на

1379869 нагрузке и соответствующим напряжением резервной сети.

На триггерах 57.1 — 57.7 формируются последовательности импульсов, синфаэные напряжениям фазы А нагрузки и каждой иэ фаз резервной сети.

Исходное состояние триггеров 61,1

61.6 (задаваемое сигналами "Пуск"

Формула изобретения

Устройство для резервированного электропитания потребителей переменного тока, содержащее основной согласующий трансформатор, начала первичных обмоток которого подключены к выводам переменного тока первого мостового выпрямителя, концы первичных обмоток подключены к основной сети, резервный согласующий трансформатор, начала первых трех и концы других трех комплектов первичных обмоток которых подключены к резервной сети, причем в пределах

55 при первом включении или триггером

67 по окончании каждого положительного полупериода напряжения фазы А нагрузки) - нулевое, таким образом, последовательности импульсов через элементы И 58.1 — 58,6, открытые

"единицей с выхода первого элемента

HE 59, поступают на счетные входы триггеров 61.1 " 61,6, на информационных входах которых держится

"единица" все время положительного 2р полупериода. Как только на счетном входе одного из триггеров 61,1

61.6, например 61.1, нарастает уровень напряжения (это означает, что именно этот канал соответствует минимальному фазовому сдвигу соот" ветствующего напряжения относительно напряжения фазы А нагрузки), триггер 61.1 переключается в единичное состояние, блокируя элементы 30

И 58.1 — 58,6, тем самым запрещая работу другого канала. Выход триггера 61.1 через элемент И 62.1 (в случае исчезновения основной сети) и усилитель 64.1 мощности воздействуют на ключевые элементы 2 и 9, подключая к нагрузке систему напряжения резервной сети с наименьшим фа" эовым сдвигом, Если основная сеть в наличии, то отрицательным полупериодом напряжения фазы А нагрузки схема управления устанавливается в исходное состояние с помощью триггера 67. одного комплекта подключение отличается чередованием фаз, другие выводы первичных обмоток каждого из комплектов подключены к выводам переменного тока мостовых выпрямителей с второго по седьмой соответственно, начала вторичных обмоток основного и резервного согласующих трансформаторов подключены к выводам переменного тока соответственно восьмого и девятого мостовых выпрямителей, концы вторичных обмоток основного и резервного согласующих трансформаторов соединены между собой пофазно параллельно и с клеммами для подключения нагрузки, выво" ды постоянного тока каждого из мостовых выпрямителей подключены к силовым выводам соответствующих ключевых элементов, подключенных к схеме управления, содержащей четыре трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества электроэнергии у потребителей переменного тока и повышения надежности работы устройства, первичная обмотка первого трансформатора схемы управления подключена к фазе нагрузки, вторичная обмотка— к триггеру Шмитта, первичные обмотки других трансформаторов схемы управления подключены к соответствующим фазам резервной сети, каждая из двух вторичных обмоток этих трансформаторов подключена к входу соответствующего канала, каждый канал состоит из последовательно соединенных триггера Шмитта, первого элемента И, RS-триггера, второго элемента И и усилителя мощности, выход которого соединен с одним из ключевых элементов с второго по седьмой соответственно и с девятым ключевым элементом, причем первые вторичные обмотки этих трансформаторов подключены началась к входам первого, третьего и пятого каналов, а вторые вторичные обмотки концами — к входам второго, четвертого и шестого каналов соответственно, выходы триггеров Шмитта каналов соединены с первыми входами первых элементов И, вторые входы которых соединены через первый элемент НЕ с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами К$"триггеров соответствующих каналов, выходы первых элементов И соединены со счетными

1379869

ФАЗ

Составитель В, Сидоров

Редактор А. Ворович Техред М.Ходанич

Корректор М. Демчик

Заказ 987/54 Тираж 650

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входами этих RS-триггеров, информационные входы этих триггеров соединены триггером Шмитта, подключенным к первому трансформатору, а их установоч- ные входы соединены с выходом второгп элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с датчиком сигнала

"Пуски устройства, второй вход соединен с выходом триггера состояния, 1О счетный вход которого соединен с выходом триггера Шмитта, подключенного к первому трансформатору, информационный вход соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а установочный вход через элемент задержки соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выходы RS-триггеров соединены с первыми входами вторых элементов И, вторые входы которых соединены с датчиком напряжения, подключенным к основной сети, и с входом второго элемента НЕ, выход которого через усилитель мощности соединен с первым и восьмым ключевым элементами °