RU1777201C - Передвижна осветительно-зар дна электроустановка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к автономным системам электроснабжени  осветительных сетей и зар дных агрегатов, ель изобретени  - эффективное использование мощности электроустановки . Ее генератор переменного тока через орган измерени  его мощности обеспечивает питание цепей электроосветительной нагрузки и зар дно-рас- пределительного устройства, Силовые цепи последнего образованы зар дными группами аккумул торных батарей1. Выбор режима работы и коммутаци , зар дных групп посредством выключателей осуществл етс  цифровым программным устройством. Алгоритм его работы учитывает изменение осветительной нагрузки в услови х заданной ограниченной мощности генератора, 1 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к передвижным источникам электрической энергии и может быть использовано дл  питани  осветительной и другой нагрузки переменного напр жени , а также дл  зар да аккумул торных батарей.

Известны передвижные осветительные электростанции, содержащие электроагрегат с генератором переменного напр жени , осветительные средства и кабельную сеть У .

Недостатком этих электростанций  вл етс  ограниченна  область применени , поскольку источник обеспечивает питание лишь потребителей переменного напр жени ,

Известны также передвижные зар дные электростанции, содержащие электроагрегат с генератором посто нного

тока и универсальное зар дно-распре- делительное устройство Y.

Недостатком зар дных электростанций  вл етс  ограниченна  область применени  ввиду того, что способны питать лишь потребители посто нного тока.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  передвижна  зар дна  электростанци  ЗСБ- ВЗ-М1, содержаща  бензоэлектрический агрегат с генератором посто нного тока , к зажимам которого подключено зар дно-распределительное устройство-, имеющее зар дные группы с выключателем , реостатом, индикатором и двум  зажимами дл  подключени  аккумул торных батарей У,

VJ VI XI

ю

О

Недостатком зар дном электростанции ЭСБ-4ВЗ-М1  вл етс  невозможност обеспечить питание осветительной нагрузки , что при наличии резерва мощности снижает эффективное использование установленной мощности электростанции .

Цель изобретени  - эффективное использование мощности установки.

Цель изобретени  достигаетс  тем, что в осветительно-зар дной электроустановке , содержащей электроагрегат к зажимам которого подключено зар д- но-распределительное устройство,имеющее N зар дные группы с N выключател ми , реостатом, индикатором и двум  зажимами дл  подключени  аккумул торных батарей, к шинам электроагрегата переменного напр жени  подключены орган измерени  мощности, выпр митель,и осветительна  нагрузка , выход органа измерени  мощности соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , разр ды выхода которого подключены к соответствующим разр дам второго входа первого сумматора , входа регистра и первого входа первого сумматора, разр ды второго входа которого соединены с соответствующими разр дами инверсного выхода четвертого инвертора, разр ды входа которого св заны с соответствующими разр дами выхода первого задающего регистра и первого входа первого числового компаратора, выход больше которого св зан с первым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, через делитель импульсов с генератором импульсов и вторым входом второго эле мента И, первый вход которого подключен к выходу меньше первого числового компаратора, а выход,- к вычитающему входу реверсивного счетчика , суммирующий вход которого св зан с выходом первого элемента И, а разр ды выхода - с Соответствующими разр дами входа дешифратора, нулевой и N-быходы которого соединены с ь/ода- ми соответственно первого и второго элементов HF, инверсные выходы которых подключены к третьим входам соответственно второго и первого элементов И, кроме того выходы дешифратора с первого по (N-1) элементов ИЛИ, выходы которых св заны с уп0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

равл ющими входами соответствующих с первого по (М-1)-й выключателей, причем N-й выход дешифратора подключен к последним входам элементов ИЛИ и к управл ющему входу последнего N-ro выключател , кроме того, выход третьего элемента И соединен с входом записи регистра, инверсный выход которого подключен к первому входу второго сумматора, разр ды выхода которого соединены с соответствующими разр дами второго входа второго числового компаратора и первого входа третьего числового компаратора, второй вход которого подключен к выходу второго задающего регистра,а выход меньше - к входу третьего элемента НЕ, инверсный выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, п тый вход которого св зан с выходом больше числового компаратора , выход меньше которого соединен с четвертым входом второго элемента И, а разр ды первого входа - с соответствующими разр дами выхода первого сумматора, кроме того, первый полюс выпр мител  подключен через выключатель к первому зажиму зар дных групп, а второй полюс - к второму зажиму зар дных групп.

Орган измерени  мощности, аналого- цифровой преобразователь и их св зи обеспечивают формирование кода под ключенной нагрузки. Первый задающий регистр устанавливают код мощности электроагрегата. Второй задающий регистр устанавливает код квантовани  по мощности, величина которого пропорциональна мощности. При изменении суммарной нагрузки, превышающей эту величину, подаетс  сигнал на включение или отключение части зар дной нагрузки , Числовой компаратор выполн ет двойную функцию: во-первых, он осуществл ет сравнение кода мощности электроагрегата с кодом подключенной нагрузки, во-вторых, он осуществл ет включение и отключение необходимого числа зар дных групп. Первый, второй элементы И и их св зи обеспечивают формирование команд на включение или отключение зар дных групп. Реверсивный счетчик, дешифратор, элементы ИЛИ и их св зи обеспечивают включение или отключение соответствующих выключателей. Первый, третий и второй элементы НЕ обеспечивают соответственно запрет команды на вкдачение или отключение зар дных групп. Регистр предназначен дл  запоминани  кода нагрузки на врем  между оче- редными измерени ми. Первый и второй сумматоры обеспечивают формиро- вание на выходе соответственно резерва мощности и кода нагрузки включенной или отключенной зар дной группы. Второй числовой компаратор осуществл ет сравнение кода резерва мощности с кодом нагрузки включенной или отключенной последней зар дной группы и осуществл ет закрытие или от-- крытие первого или второго элемента И. Третий числовой компаратор обеспечивает открытие первого элемента И в случае, если код нагрузки включенной группы больше или совпадает с кодом квантовани  по мощности. Делитель импульсов устанавливает врем  подачи импульсов на включение или отключение зар дных групп,

На чертеже представлена схема пе меньше первого 7 компаратора, а выход - к вычитающему входу реверси ного счетчика 13, суммирующий вход которого св зан с выходом первого 8 элемента И, а разр ды выхода - с со ответствующими разр дами входа дешифратора 14, нулевой и N-й выходы которого соединены с выходами соответственно второго 19 и первого 18 элементов НЕ, инверсные выходы кото

редвижной осветительно-зар дной элек- 25 рых подключены к третьим входам сотроустановки ,

Осветительно-зар дна  электроустановка содержит электроагрегат 1 переменного напр жени , орган 2 измерени  мощности, выпо митель 3, осветительную нагрузку 4, аналого-цифровой преобразователь 5, первый задающий регистр 6, первый компаратор 7 первый 8, второй 9, третий 10 элементы И, генератор 11 импульсов, делитель 12 импульсов, реверсивный счетчик 13, дешифратор 14, элементы ИЛИ 15(N-1), выключатели 16-1,,,16-N, зар дные группы 17т1... 17-N, первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 21 элементы НЕ, ре-- гистр 22., первый 23, второй 24 сумматоры , второй 25 и третий 26 компараторы , второй 27 задающий регистр, к шинам электроагрегата 1 переменного т.ока подключены орган 2 измерени  мощности, выпр митель 3 и осветительна  нагрузка 4, выход органа 2 измерени  мощности соединен с входом аналого-цифрового преобразовател  5, разр ды выхода которого подключены к сооответствующим разр дам второго входа первого 7 компаратора, второго входа первого 23 сумматора, входа регистра 22 и первого входа первого 23 сумматора, разр ды второго входа которого соединены с соответствующими разр дами инверсного выхода чет

772016

вертого 21 инвертора, разр ды входа которого св заны с соответствующими разр дами выхода первого 6 задающего регистра и первого входа первого 7 компаратора, выход больше которого св зан с первым входом первого 8 элемента И и первым входом третьего 10 элемента И, второй вход которого 0 соединен с вторым входом первого элемента И 8, через делитель 12 импуль - сов с генератором 11 импульсов и вторым входом второго 9 элемента И, пер- вый вход которого подключен к выходу

меньше первого 7 компаратора, а выход - к вычитающему входу реверсивного счетчика 13, суммирующий вход которого св зан с выходом первого 8 элемента И, а разр ды выхода - с соответствующими разр дами входа дешифратора 14, нулевой и N-й выходы которого соединены с выходами соответственно второго 19 и первого 18 элементов НЕ, инверсные выходы которых подключены к третьим входам со0

ответственно первого 8 и второго 9 элементов И, кроме того выходы дешифратора 14 с первого по (М-1)-й соединены с соответствующими входами соответствующих элементов ИЛИ 15т1... 15(N-1), выходы которых св заны с управл ющими входами выключателей 16-1...16-N, причем N-й выход дешифратора 14 подключен к последним входам элементов ИЛИ 15-1..15-(N-1) и к управл ющему входу выключател  16-N,кроме того выход третьего 10 элемента И соединен с входом записи регистра 22, инверсный выход которого подключен к первому входу второго 24 сумматора, разр ды выхода которого соединены с соответствующими разр дами второго входа второго 25 компаратора и первого входа третьего 2б ком- 5 паратора, второй вход которого подключен к выходу второго 27 задающего регистра, а выход меньше - к входу третьего 20 элемента НЕ, инверсный выход которого соединен с четвертым входом первого 8 элемента И, п тый вход которого св зан с выходом больше второго 25 компаратора, выход

5

0

0

меньше которого соединен с четвертым входом второго 9 элемента И, а разр ды первого входа с соответствующими разр дами выхода первого 23 сумматора, кроме-того первый полюс выпр мител  3 подключен через выключатель к первому а зажиму зар дных

групп, а второй полюс - к второму Ъ зажиму зар дных групп.

Передвижна  осветительно-зар дна  электроустановка работает следующим образом.

Подачей сигнала на шину Сброс счетчик 13 переводитс  в нулевое состо ние . По вл етс  сигнал на нулевом выходе дешифратора И, который инвертируетс  в низкий уровень элементом НЕ 18 и закрывает элемент И 9 по третьему входу. Регистром 6 задаетс  мощность электроагрегата 1, а регистром 27 - код квантовани  по мощности . Если мощность осветительной нагрузки k равна мощности электроагрегата 1, то по вл етс  сигнал на выходе органа 2 измерени  мощности, который поступает на вход аналого- цифрового преобразовател  5, на выходе которого, на первом входе сумматора 23, на втором входе сумматора 24 и на входе регистра 22 по вл етс  код равный коду на выходе регистра 6 Сигналы на выходе компаратора 7 отсутствуют . Элементы И 8, 9, Ю закрыты и не пропускают импульсы через делитель 12 с генератора 11. При снижении мощности осветительной нагрузки k по вл етс  резерв мощности. Код на выходе аналого-цифрового преобразовател  5 уменьшаетс  и на выходе больше компаратора 7 по вл етс  сигнал, который открывает элемент И 10 по первому входу и начинает пропускать импульсы с выхода делител  12, с приходом первого импульса в регистр 22 с выхода аналого-цифровог преобразовател  5 заноситс  код мощности осветительной нагрузки k. На инверсном выходе регистра 22 по вл етс  обратный код осветительной нагрузки , который поступает на первый вход сумматора 2k с приходом второго импульса с выхода делител  12, Одновременно на первый вход сумматора 23 и второй вход сумматора 2k поступает код осветительной нагрузки k, а с инверсного выхода элемента НЕ 21 - обратный код мощности электроагрегата 1. На выходе сумматора 23 по вл етс  код разности мощности эле ктроагрегата 1 и мощности осветительной нагрузки k (код резерва мощности ) , а на выходе сумматора 2k - код разности предшествующей мощности осветительной нагрузки k до ее снижени  и мощности текущей осветитель0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ной нагрузки k (код рассогласовани ) . Если код резерва мощности больше кода рассогласовани , то по вл етс  сигнал на выходе больше компаратора 25, который подготавливает элемент И 8 по п тому входу. Если код рассогласовани  больше или равен коду квантовани  по мощности на выходе регистра 27, то на выходе компаратора 26 меньше по вл етс  нулевой уровень, который инвертируетс  элементом НЕ 20 в высокий уровень, который поступает на четвертый вход элемента И 8. Элемент И 8 открываетс  и начинает пропускать импульсы с генератора 11 через делитель 12, Импульсы с выхода элемента И 8 проход т на суммирующий вход счетчика 13. Код на его выходе начинает возрастать и дешифрируетс  дешифратором Ik, С приходом первого импульса по вл етс  сигнал на первом выходе дешифратора 14 и через элемент ИЛИ проходит сигнал на управл ющий вход выключател  16-1, который включает зар дную группу на зар д, В случае , когда мощность, потребл ема  зар дной группой ( включенной на зар д, меньше имевшегос  резерва мощности , сигнал на выходе больше компаратора 25 и 7 не исчезает. Если код рассогласовани  в этом случае также больше или равен коду квантовани  по мощности, то элемент И 8 остаетс  открытым. Через элемент И 8 проходит ,. второй импульс с выхода делител  12 на суммирующий вход счетчика 13. При этом по вл етс  сигнал на втором выходе дешифратора 14, который через элементы ИЛИ 15-1 и 15-2 поступает на управл ющие входы выключателей 16-1 и 16-2, В дополнение к уже включенной зар дной группе 17-1 подключаетс  на зар д зар дна  группа 17-2.

Аналогично при наличии сигнала на выходах больше компаратора 7 и 25 и отсутствии сигнала на выходе меньше компаратора 26 подключаютс  и остальные зар дные группы.

Если резерв мощности превышает мощность, потребл емую всеми зар дными группами, то одновременно с подачей сигнала с N-ro выхода дешифратора 14 на подключение зар дной группы 17-N поступает сигнал на вход элемента НЕ 19. На его инверсном выходе по вл етс  низкий уровень., кото91

рый закрывает элемент И 8 по третьем входу.

Если при подключении на зар д очередной зар дной группы будет превышен резерв мощности электроустановки , то на выходе больше компаратора 7 и 25 сигнал исчезает, а по вл етс  на выходе меньше. С выхода делител  12 через элемент И 9 проходит импульс на вычитающий вход счетчика 13. На выходе дешифратора 1 соответствующем номеру подключенной зар дной группы сигнал исчезает и группа отключаетс . Вместе с тем, на выходе меньше компаратора 26 по вл етс  высокий уровень, который инвертируетс  в низкий элементом НЕ 20. Элемент И 8 закрываетс по четвертому входу, предотвраща  дальнейшее прохождение импульсов на суммирующий вход счетчика 13.

Таким образом, схема обеспечивает зар д аккумул торных батарей и одновременно питание осветительной на- грузки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Передвижна  осветительно-зар дна  электроустановка, содержаща  элект- регенератор ограниченной мощности с зажимами дл  подклгчени  измерительных и силовых цепей зар дно-распреде лительного устройства, кажда  из зар дных групп в котором содержит клем мы дл  подключени  аккумул торной батареи, выключатель, реостат и индикатор , отличающа с  тем, что, с целью эффективного использовани  ее мощности, электрогенератор выполнен на основе генератора переменного напр жени , к выходу которого через орган измерени  мощности подключены осветительна  нагрузка и выпр митель дл  питани  силовых це- пей зар дно-распределительного устройства , а измерительные цепи последнего подключены к выходу органа измерени  мощности и выполнены на основе аналого-цифрового преобрази- вател , разр ды выхода которого подключены к соответствующим разр дам входа задающего регистра и первого и второго входов первого сумматора, разр ды второго входа которого сое-

   1 10 динены с соответствующими разр дами инверсного выхода четвертого инвертора , разр ды входа которого св заны с соответствующими разр дами выхода первого задающего регистра и первого входа первого числового компаратора, выход Больше которого св зан с первым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, через делитель импульсов - с генерато- ром импульсов и вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу Меньше первого числового компаратора, а выход - к вычитающему входу реверсивного счетчика , суммирующий вход которого св зан с выходом первого элемента И, а разр ды выхода - с соответствующим разр дами входа дешифратора, нулевой и N-й выходы которого соединены с входами соответственно первого и второго элементов НЕ, инверсные выходы которых подключены к третьим входам соответственно второго и первого элементов И, кроме того, выходы дешифратора с первого по (N-1) через соответствующие элементы ИЛИ св заны с управл ющими входами выключателей зар дных групп, а N-й выход дешифратора непосредственно соединен с управл ющим входом выключател  N-й зар дной группы, кроме того, выход третьего элемента И соединен с входом записи регистра, инверсный выход которого подключен к первому входу второго сумматора, разр ды выхода которого соединены с соответствующими разр дами, второго входа второго числового компаратора и первого входа третьего числового компаратора, второй вход которого подключен к выходу ВТОРОГО задающего регистра, а выход Меньше1.1 -к входу третьего элемента НЕ, инверсный выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, п тый вход которого св зан с выходом Больше второго числового компаратора, выход Меньше которого соединен с четвертым входом второго элемента И, а разр ды первого входа - с соответствующими разр дами вы хода первого сумматора.