Устройство для переключения нагрузки
О Il И С А Н И Е „)765926
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Ф
1 с
"l (6! ) Дополнительное к авт. свиЛ-ву (22) За я влено 05.04.78 (21) 2599456/24-07 (51) М. Кл.
Н 02 3 9/06 с присоединением заявки М—
Государственный комитет
СССР (28) Приоритет—
Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 23.09.80 (53 ) УД К621.316. .925 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
В. Ф. Гладышев (7() Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
НАГРУЗКИ
Изобретение относится к электротехнике и может применяться для автоматического переключения нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой без нарушения бесперебойности в питании.
Известны устройства переключения нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой, выполненные на тиристорах, со встречно-параллельным включением (1).
Указаннвте устройства обеспечивают бесперебойное питание нагрузки. Однако наличие фильтров, обеспечивающих необходимые параметры напряжения при переходных процессах при переключении нагрузки с одного источника питания на другой, усложняет схему и увеличивает вес и габариты устройства.
Из известных устройств переключения нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой наиболее близким по технической сущности и схемному решению являются устройство для питания нагрузки от двух или нескольлнл независимых источников питания, содержащее источники питания переменного напряжения, каждый источник питанния соединен с нагрузкой с помощью двух ти- рнсторов со встречно-параллельным включением, блок управления тиристорами (21.
Недостатками указанных выше устройств является наличие перерыва в питании при переключении нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой, обусловленного естественной коммутацией силовых тиристоров.
Целью изобретения является обеспечение бесперебойного питания нагрузки.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжения, одни выводы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а к вторым выводам подключены одни выводы силовых цепей соответствующих пар
I встречно-параллельных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к входам блока управления, введены диоды и нагруэочные элементы по числу тиристоров, причем другие выводы силовых цепей тиристоров через первые диоды в полярности, соответствующей полярнос.
5926 4
55
3 76 ти тиристоров, предназначены для подключения второго вывода нагрузки, а нагрузочные элементы, соединенные последовательно с вторыми диодами, подключены к обшей тачке соединения источников питания и к каждой точке соединения тиристоров и первых диодов..
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена схема устройства.
Устройство содержит источники переменного напряжения 1 и 2, нагрузку 3. Источники питания 1 и 2 одними выводами соединены между собой и подключены к одному из выводов нагрузки 3. Второй вывод источника переменного напряжения 1 подключен ко второму выводу нагрузки 3 через две параллельные встречно-включенные цепи анод — катод тиристора 4, анод — катод диода 5 и катод — анод тиристора 6, катод-анод диода 7. Второй вывод источника питания 2 тоже подсоединен ко второму BblBQ" ду нагрузки с помощью двух параллельных встречно включенных анод — катод тиристора 3, диод 9 и катод — анод тиристора 10, катод — анод диода 1!. Причем катод тиристора 4 и анод тиристора 6 через нагрузочныс элементы 12, 13 и последовательно включенные в их цепи диоды !4 и 15 подключены к общей точке соединения источников питания 1, 2 и нагрузки 3, а катод тиристора 8 и анод тиристора 10 через нагрузочные элементы 16 и 17 и последовательно включенные в их цепи диоды 18, 19 также подключены к общей точке соединения источников питания и нагрузки. Причем полярность включения диодов 14, 15, 18 и 20 в цепях нагрузочных элементов 12, 13, 16 и 17 соответствует полярности включения соответствующих тиристоров 4, 6, 8 и 10, управляющие электроды которых соединены с выходами блока управления 20.
Устройство работает следующим образом.
В нормальном режиме, когда напряжение источников питания 1 и 2 находятся в пределах заданной величины, на нагрузку 3 напряжение поступает or того источника, напряжение на выходе которого больше заданной минимальной допустимой величины. Включение тиристоров
4 и 8, работающих в положительную полуволну переменного напряжения, производится подачей на управляющие электроды управляющих импульсов. Если напряжение источника 1, например, больше, чем источника 2, то напряжение на нагрузку 3 от источника питания 1 по; ступает в положительную полуволну напряжения через тиристор 4 и диод 5, а в отрицательную полуволну — напряжение через тиристор 6 и диод 7, а через тиристоры 4 и 6 протекает сумма двух токов. Первое слагаемое — ток нагрузки 3, а второе слагаемое — это ток нагрузочного элемента, который для. тнристора 4 протекает через нагрузоп ый элемент !2 и диод 14, 5
1О
35 а для тиристора 6 — через диод 15 и нагрузку 13.
Так как напряжение источника 1 выше, чем источника 2, диод 9 в положительный полупериод, диод 11 в отрицательный полупериод закрыты под действием разницы напряжения источников 1 и 2, которая прикладывается к ним в запирающей полярности. При этом тиристоры
8 в отрицательный полупериод и тиристор 10 в отрицательный полупериод благодаря введенным нагрузочным элементам 16, 17 и диодам
18, остаются включенными и через них проходит ток, определяемый напряжением 2 и величиной нагрузочного элемента. Величина нагрузочного элемента выбирается такой, чтобы ток через тиристор превышал величину тока включения тиристора. В качестве нагрузочного элемента можно использовать полезную нагрузку, что повышает КПД устройства.
При снижении напряжения источника питания 1, например в аварийном режиме, питание нагрузки 3 осуществляется практически мгновенно от источника питания 2 в любой момент времени питающего напряжения за счет того, что тиристор 8 в положительный полупериод и тиристор 10 в отрицательный полупериод напряжения оказывается включенными благодаря нагрузочным элементам, а временем включения диодов 9 и 11, включенных последовательно с тиристорами 8 и 10, практически можно пренебречь, используя существующие высокочастотные диоды.
Использование предлагаемого устройства позволяет производить переключение нагрузки с одного источника на другой без снижения напряжения ниже допустимой величины, т.е. осушествить бесперебойное питание с высоким качеством переходного процесса, Формула изобретения
Устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжения, одни выводы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а к вторым выводам подключены одни выводы силовых цепей соответствующих пар встречно-параллельных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к входам блока управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью обеспечения бесперебойного питания нагрузки, в него введены диоды и нагрузочные элементы по числу тиристоров, причем другие выводы силовых цепей тиристоров через первые диоды в полярности, соответствующей полярности тирис торов, предназначены для подключений второго вывода нагрузки, а нагрузочные элементы, соединенные последовательно с вторыми диодами, подключены к общей точке соединения источников питания и к
765926
Составитель Г. Дамская
Техред М. Кузьма
Корректор Г. Решетник
Редактор П.. Горькова
Тираж 783 П
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6523/50
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 е
5 каждой точке соединения тиристоров и первых диодов
Источники информации, йринятьа во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N 246290, кл. Н 02 J 9 06, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР N 316154, кл. Н 02 J 9/06, 1968.
