RU1773623C - Способ испытаний вторичных источников питани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытанию вторичных преимущественно электросварочных источников питани . Цель- повышение достоверности результатов испытаний путем приближени  режима продолжительности нагрузок к типовому рабочему. Силовой коммутатор поочередно включает - отключает испытуемые источники питани ; наход щиес  в его каналах, в определенной последовательности так, что посто нно наход тс  под нагрузкой, подаваемой периодическими циклами, группа источников, количество которых определ етс  заданной скважностью. Переключение осуществл етс  силовыми ключами, в цепь управлени  которых введен релейный элемент, входы которого соединены с силовыми выходами источников питани  последующих и предыдущих каналов. Силовой ключ имеет самоблокирующий вход, соединенный с выходом генератора импульсов. Изобретение позвол ет нагружать одновременно группу источников питани  и проводить испытани  в режиме, адекватно отображающим рабочий . При этом обеспечиваетс  равномерность загрузки питающей сети и контроль составлени  источников в процессе испытаний . Таким образом, при сокращении времени испытаний повышаетс  достоверность их результатов. 3 ил. сл с VJ XJ СО О ю W

Description

Изобретение относитс  к испытани м вторичных преимущественно электросварочных источников питани  и может быть использовано, например, при стендовых испытани х на нагрев, прочность и надежность широкого класса вторичных источников посто нного и переменного тока , режим эксплуатации которых предполагает или допускает многократные

периодические повтор ющиес  набросы и сбросы нагрузок.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности результатов путем приближени  режима продолжительности нагрузки к типовому рабочему.

На фиг.1 представлены временные диаграммы энергопотреблени  испытуемых вторичных источников тока; на фиг.2 - фун«циональна  схема устройства (силового коммутатора); на фиг.З - канал силового коммутатора.

На диаграмме (фиг.1) представлены токи питани  N испытуемых источников, при этом в каждый момент времени работает группа, состо ща  из К источников со скважностью N/K, причем момент отключени  I источника Т|откл совпадает с моментом включени  I+K источника Тн-квкл.

Примером осуществлени  способа  вл етс  испытание дес ти вторичных источ- ников, например, на нагрев с одновременным включением группы из шести источников. При этом скважность равна 10/6. а ПН соответственно 60%. Дл  сварочных источников Тцикла обычно 10 мин, ток сварки 100-500 А. При отключении одного из группы испытуемых источников в соответствии с его циклом работы одновременно включаетс  следующий. На диаграмме: при отключении 2-го включаетс  8-ой. Таким образом, поочередно испытываютс  все источники, при этом в процессе испытаний имитируетс  работа вторичных источников в штатном режиме ПН, а величина потребл емого из сети тока 1 в процессе испытаний не мен етс .

Силовой коммутатор содержит N 10 идентичных каналов 1... 10, состо щих из силовых ключей 1.1..,1.10 с управл ющими входами 2.1..,1.10, самоблокирующими выходами 3.1...3.10, силовыми выводами 4.1...4.10 и 5.1...5.10. Кроме того, в каналы вход т испытуемые источники питани  б. 1 ...6.10 с сигнальными выходами 7.1 ...7.10 и 8.1...8.10, выводы нагрузки 9.1...9.10 и релейные элементы 10.1...10.10 со своими включающими 11.1...11.10 и выключающими 12,1...12.10 входами, а также выводы 13.1...13.10 первичного источника питани . Самоблокирующие выходы 3.1...3.10 силовых ключей соединены с выводами 14.1...14.10 генератора импульсов.

В каждом i-ом канале силовой ключ 1.1 одним силовым выводом 5.1 соединен с выводом 9.1 нагрузки, а вторым силовым выводом 4.1 - с испытуемым источником 6.1, который первым сигнальным выходом 7.1 подсоединен к включающему входу 11.(1+1) релейного элемента Ю.(+1) последующего 1+1 канала, а вторым сигнальным выходом 8.1 - к выключающему входу 12.(1-К) релейного элемента 9.{I-K) (l-K)-ro канала. В свою очередь, релейный элемент 10.1-ого канала соединен включающим входом 11.1 с первым сигнальным выходом 7.(Н) испытуемого источника питани  6.(1-1) предыдущего канала, а выключающим входом 12.1 - со вторым сигнальным выходом 8/Н-К источника питани  6(1+К). При этом самоблокирующий выход 3.1 силового ключа 1.1 в каждом 1-ом канале через релейный элемент 10.1 подсоединен к управл ющему входу 2.1 силевого ключа 1.1. Вместе с тем управл ющий вход 1 силового ключа через соответствующий релейный элемент подсоединен к выходу 14.1 генератора импульсов, а вывод 13.1 первичного источника подсоединен к испы0 туемому источнику 6.I.

Силовые ключи 1.1...1.10 могут представл ть собой как электромеханические аппараты, так и полупроводниковые приборы , причем на больших токах предпочтительнее использование последних,

5 Релейные элементы 10,1.,.10.10 могут быть реализованы на полупроводниковой, релейной или комбинированной основе, например , как на фиг.З, на базе пол ризованных реле. Управл ющие входы 2.1...2.10 силовых ключей 1.1...1.10 через релейные

0 элементы 10.1...10.10 подключены к выводам 14.1...14.10 генератора управл ющих импульсов.

Силовой коммутатор работает следующим образом.

5 Релейный элемент 10.1 любого 1-ого канала включаетс  только при условии, если на его включающий вход 11.1 подаетс  импульсный сигнал с выхода 7.(М) испытуемого источника питани  6.(М) предыдущего

0 (1-1) канала и выключаетс  лишь в том случае , когда на его выключающий вход 12.1 поступает импульсный сигнал с выхода 8,(1+К) испытуемого источника питани  (Н-К) канала. Силовой ключ 1.1 любого 1-ого кана5 ла подключает к выводу 9.1 нагрузки 1-ый испытуемый источник питани  6.1 при поступлении на его управл ющий вход 2.1 импульсного сигнала с выхода 14.1 генератора импульсов, что возможно только в случае,

0 если релейный элемент 10.1 включен. При этом сигнал самоблокирующего выхода 3.1 силового ключа 1.1 приходит на его управл ющий вход 2.1 и после сн ти  сигнала с выхода 14.1 генератора импульсов удерживает

5 силовой ключ 1.1 в замкнутом положении до момента выключени  релейного элемента 10.1.

Сигналы на выходах 7.1 и 8.1 испытуемого источника питани  6.1 имеют импульсный

0 характер и по вл ютс  только в момент подключени  данного источника к выводу 9.1 нагрузки.

Схема первоначального включени  может иметь различные варианты реализации

5 и на фиг.2 не представлена,

В исходном состо нии на все испытуемые источники питани  6.1 ...б. 10 подано питание через выводы 13.1...13.10 первичного

источника питани , замкнуты силовые ключи 1.1...1.6, на управл ющие входы 2.1...2.6 которых через включенные релейные элементы 10.1...10.6 приход т сигналы с самоблокирующих выходов 3.1.,.3.6. Таким образом, в каналах с 1 по 6 испытуемые источники питани  6.1...6.6 через силовые выводы 4.1...4.6 и 5.1...5.6 силовых ключей 1.1...1.6 подключены к выводу 9.1...9.6 нагрузки . Вместе с тем включен элемент 10.7, на включающий вход 11.7 которого был подан сигнал в момент подключени  к выходу 9.6 нагрузки испытуемого источника питани  6.6. Силовой ключ 1.7 разомкнут так же, как и силовые ключи 1.8, 1.9 и 10.9, 10.10, сигналы на управл ющих входах 3.7, 3.8,3.9 и 3.10 при этом отсутствуют.

При достижении в процессе испытаний вторичным источником питани  6.1 момента времени, соответствующего ПН-60%, контролируемого внешним врем задаю- щим устройством, на управл ющий вход 2.7 подаетс  импульс с выхода 14.7 генератора импульсов, силовой ключ 1.7 при этом замыкаетс  и через выводы 4.7 и 5.7 подключает испытуемый источник 6.7 к выводу 9.7 нагрузки . При этом на самоблокирующем выходе 3.7 по вл етс  сигнал, который, приход  на управл ющий вход 2.7, удерживает силовой ключ 1.7 во включенном состо нии после исчезновени  импульса на выходе 14.7 генератора импульсов. Одновременно на сигнальных выходах 7.7 и 8.7 испытуемого источника питани  6.7 по вл ютс  импульсные сигналы, один из которых, приход  на включающий вход 11.8, включает релейный элемент 10.8, подготавлива  к последующему включению силовой ключ 1.8, а другой, поступа  на выключающий вход 12.1, выключает релейный элемент 10.1. Как только сигнал с управл ющего входа 2.1 сн т, размыкаетс  силовой ключ 1.1, который отключает испытуемый источник питани  6.1 от вывода 9.1 нагрузки. В результате описанных переключений к выводам 9.2...9.7 нагрузки через выводы 4.2...4.7 и 5,2...5.7 силовых ключей 1.2...1.7 оказываютс  подключены испытуемые источники питани  6.2...6.7 в каналах со 2-го по 7-ой. В канале же 8 релейный элемент 10.8 замкнут и, следовательно, силовой ключ 1.8, подготовлен к включению.

При достижении испытуемым источником питани  6.2 момента времени, соответствующего . подаетс  импульс с выхода 14.8 генератора импульсов на управл ющий вход 2.8 силового ключа 1.8, после чего происход т переключени , аналогичные описанным выше. Далее в пор дке очередности к выводам 9.9, 9.10, 9.1 нагрузки подключаютс  испытуемые источники питани  6.9. 6.10, 6.1 и т.д.

Таким образом, в каждый момент времени 6 из 10 испытуемых источников подключены к выводу нагрузки. Это обеспечивает дл  каждого из испытуемых источников в период всего цикла испытаний. Варьиру  общее число испытуемых источников и количество испытуемых источников, одновременно подключенных к нагрузке, можно добитьс  с помощью устройства дл  конкретных видов оборудовани  полного соответстви  между услови ми

испытаний и услови ми эксплуатации. При этом во всем цикле испытаний, исключа  момент первоначального запуска и момент выключени  устройства после испытаний, сохран етс  равномерна  загрузка сети.

Наличие обратных св зей (сигнальные выходы 7.1 ....7.10 и 8.1 ...8.10) регламентирует пор док коммутации испытуемых источников питани  6.1...6.10 к нагрузке, обеспечивает формирование ПН каждого из

испытуемых источников и, кроме того, позвол ет осуществл ть посто нный контроль состо ни  испытуемых источников во всем процессе испытаний.

Силовой коммутатора (фиг.2) примен етс  дл  испытаний на нагрев и источников питани  сварочного тока, ПН которых составл ет 60%. Количество испытуемых источников питани  равно 10, а число

источников питани  одновременно наход щихс  под нагрузкой - 6. В качестве силовых ключей 1.1...1.10 используютс  контакторы переменного тока с одним силовым и одним сигнальным нормально разомкнутыми контактами, последний из которых  вл етс  самоблокирующим выходом 3.1...3.10 контакторов. Релейные элементы 10.1...10.10 представл ют собой пол ризованные реле.

В сравнении с известными техническими решени ми (прототипами) способ и устройство позвол ет нагружать одновременно группу источников питани  и проводить испытани  в режиме, адекватно

отображающим рабочий. Например, при использовании 10-канального силового коммутатора можно осуществл ть испытани  с ПН, равной 60,70, 80 или 90%, а в прототипе ПН не может превышать 50%. При этом

обеспечиваетс  равномерность загрузки питающей сети и контроль состо ни  источников в процессе испытаний. Таким образом , при сокращении времени испытаний повышаетс  достоверность их результатов.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ испытаний вторичных источников питани , при котором к каждому источнику питани  подключают посто нно питание, а нагрузки подключают периодическими циклами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности результатов испытаний путем приближени  режима продолжительности подключени  нагрузки к типовому рабочему, нагрузку подключают одновременно на группу вторичных источников питани  в количестве К, 2 :Ј К N-1, где N - общее число испытуемых источников питани , при этом на каждый вторичный источник питани  в каждом цикле нагрузку подключают со скважностью N/K, причем моменты отключени  каждого 1-го вторичного источника питани , где I -1,2...К пор дковый номер в группе К вторичного источника питани  и включени  1+К вторичного источника питани  совпадают.
2. 2. Устройство дл  испытаний вторичных источников питани , содержащее генератор импульсов, N каналов, каждый из которых включает силовой ключ дл 

   последовательного соединени  с испытуемым источником питани , выполненный с входом дл  подключени  к выводам первичного источника питани  и вторым выводом

   5 силового ключа дл  соединени  с выводом нагрузки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности результатов испытаний путем приближени  режиме продолжительности подключени  нагрузки

   0 к типовому рабочему, в каждый канал дополнительно введен релейный элемент, а устройство выполнено с двум  дополнительными выходами дл  подключени  испытуемого источника, при этом пер5 вый дополнительный выход подсоединен к включающему входу релейного элемента 1+1-го канала, где i - пор дковый номер канала , второй дополнительный выход подсоединен к выключающему входу релейного

   0 i-K-ro элемента, где К - группа одновременно включенных каналов, а самоблокирующий выход силового ключа соединен с выходом генератора импульсов и через релейный элемент с управл ющим входом

   5 своего силового ключа.

   Л iff

   i V«J

   %Ш.

   шшщ

   Ш7//

   т//Ґ

   У////ЛУ/////Л

   УЛУ

   У/}ШУ////////А

   му///////////лт

   шштхш //у//// ///%т

   (fl.j,f/cjr.

   i i+tf

   Tt4Vf/ ff

   h fft

   шшщ т

   т//Ґ///////т,

   УЛУ//////////Л

   W///////M

   Y////////A

   ш.

   и.

   f H SO°/o

   vn

   т/т.

   (Pl/гЗ