RU220073U1

RU220073U1 - Universal controller for automatic transfer system

Info

Publication number: RU220073U1
Application number: RU2023113665U
Authority: RU
Inventors: Владимир Леонидович Котицын
Original assignee: Владимир Леонидович Котицын
Filing date: 2023-05-25
Publication date: 2023-08-23

Abstract

Предложен универсальный контроллер системы автоматического ввода резерва (АВР), содержащий блок автоматики, управляющий двумя контакторами устройства АВР, один из которых предназначен для подключения шины гарантированного электропитания потребителя к основной сети, а другой - этой же шины к резервному источнику, а также блок питания собственных нужд, подключённый к основной сети и резервному источнику. На случай, когда напряжение управления или привода контакторов ниже напряжения основной сети и резервного источника, блок питания собственных нужд содержит первый и второй источники питания постоянным током, выходы которых, соответствующие пониженному напряжению управления контакторами, подключены к главной шине питания собственных нужд контроллера, вход первого источника подключён к основной сети, вход второго - к источнику резервной электроэнергии, а потребители блока автоматики подключены к главной шине питания собственных нужд контроллера через DC-DC преобразователи. Этим достигается расширение функциональных возможностей контроллера и повышение его помехозащищённости. A universal controller of the automatic transfer system (ATS) is proposed, containing an automation unit that controls two contactors of the ATS device, one of which is designed to connect the consumer's uninterruptible power supply bus to the main network, and the other - from the same bus to a backup source, as well as a power supply unit for own needs, connected to the main network and a backup source. In the event that the contactor control or drive voltage is lower than the voltage of the main network and a backup source, the auxiliary power supply contains the first and second DC power sources, the outputs of which, corresponding to the reduced contactor control voltage, are connected to the main auxiliary power bus of the controller, the input of the first source is connected to the main network, the input of the second one is connected to a backup power source, and the consumers of the automation unit are connected to the main power bus for the controller's own needs through DC-DC converters. This achieves an expansion of the functionality of the controller and an increase in its noise immunity.

Description

Полезная модель относится к устройствам питания электросетей и распределения электрической энергии, точнее к устройствам аварийного или резервного энергоснабжения с автоматическим переключением от нормального источника к резервному, ещё точнее - к контроллерам таких устройств. The utility model relates to devices for supplying electrical networks and distributing electrical energy, more precisely, to devices for emergency or backup power supply with automatic switching from a normal source to a backup one, more precisely, to controllers of such devices.

Используемые в настоящем описании термины и сокращения будут иметь следующие толкования:The terms and abbreviations used in the present description will have the following interpretations:

- АВР - автоматический ввод резерва: реализуется устройством для переключения питания объекта при обесточивании или недопустимом изменении параметров нормального (основного) источника, далее называемого сетью, на резервное;- ATS - automatic reserve input: implemented by a device for switching the power supply of an object in case of a power outage or an unacceptable change in the parameters of a normal (main) source, hereinafter referred to as a network, to a backup one;

- безотказность - согласно ГОСТ 27.002-89, свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. В настоящем описании под безотказностью понимается как способность контроллера выполнять свои функции в условиях помех, так и низкая вероятность отказов по техническим причинам;- reliability - according to GOST 27.002-89, the property of an object to continuously maintain a working state for some time or operating time. In the present description, reliability is understood as the ability of the controller to perform its functions in the presence of interference, and the low probability of failures due to technical reasons;

- блок автоматики - элемент контроллера, содержащий логические элементы, в том числе программируемые (процессоры), и исполнительные блоки;- automation unit - a controller element containing logical elements, including programmable ones (processors), and execution units;

- ДВС - двигатель внутреннего сгорания (дизельный, бензиновый, газовый), служащий для привода электрогенератора - источника резервной электроэнергии; - ICE - an internal combustion engine (diesel, gasoline, gas), which serves to drive an electric generator - a source of backup electricity;

- исполнительный блок - устройство, по цифровому сигналу от процессора генерирующее управляющий сигнал для ключей, контакторов, инвертора, источников резервной электроэнергии или устройства связи;- execution unit - a device that generates a control signal for keys, contactors, an inverter, backup power sources or a communication device based on a digital signal from the processor;

- источник питания - электрическое оборудование, предназначенное для производства, аккумулирования электрической энергии или изменения её характеристик (ГОСТ 30331.1-2013, п. 20.26);- power source - electrical equipment intended for the production, storage of electrical energy or changes in its characteristics (GOST 30331.1-2013, clause 20.26);

- источник резервной электроэнергии (далее для краткости - резерв) - резервная электросеть, либо электрогенератор с приводом от ДВС, либо аккумуляторная батарея с инвертором, либо источник возобновляемой энергии, используемые для питания потребителей в случае отключения основной сети;- backup power source (hereinafter referred to as reserve for short) - a backup power grid, or an electric generator driven by an internal combustion engine, or a battery with an inverter, or a renewable energy source used to power consumers in the event of a mains outage;

- контроллер - устройство управления системой аварийного энергоснабжения, включающее измерительные, коммутационные, входящие в блок автоматики логические элементы, в том числе программируемые (процессоры), средства индикации и управления, а также источники питания собственных нужд;- controller - an emergency power supply system control device, including measuring, switching, logical elements included in the automation unit, including programmable (processors), indicating and control means, as well as auxiliary power supplies;

- пониженное напряжение управления контактором - напряжение управления или привода контактора, меньшее 220 вольт, например 12, 24 или 48 вольт;- reduced contactor control voltage - contactor control or drive voltage less than 220 volts, for example 12, 24 or 48 volts;

- процессор - устройство, выполняющее функции преобразования вводимой и выводимой информации, часть аппаратного обеспечения контроллера;- processor - a device that performs the functions of converting input and output information, part of the controller hardware;

- сеть - основная сеть, которую требуется резервировать;- network - the main network to be backed up;

- собственные нужды - комплекс электрического оборудования контроллера, обеспечивающий бесперебойную работу его основных элементов и управление внешними цепями.- own needs - a complex of electrical equipment of the controller, ensuring the uninterrupted operation of its main elements and control of external circuits.

Системы управления устройствами АВР состоят из силовой части и устройства управления (контроллера). В состав силовой части, служащей для управления потоками энергии от основного и резервного источников электропитания, входит аппаратура (контакторы или магнитные пускатели) для коммутации силовых цепей, электроприводом которой управляет контроллер. Современные контроллеры используют микропроцессорную технику и выполняются программируемыми [RU 78579, RU 2663192, RU 2675714, RU 101280]. Коммутируемая при вводе резерва мощность определяется только возможностями коммутационной аппаратуры (параметрами контакторов), тогда как схема и параметры программируемых контроллеров от коммутируемой мощности зависят очень слабо. Специфика конкретного устройства АВР, алгоритм управления могут быть учтены программированием. Поэтому естественно желание максимально расширить функциональные возможности контроллера как промышленного изделия, чтобы увеличить его серийность за счёт повышения универсальности, пригодности для большинства устройств АВР. ATS device control systems consist of a power section and a control device (controller). The structure of the power part, which serves to control the flow of energy from the main and backup power supplies, includes equipment (contactors or magnetic starters) for switching power circuits, the electric drive of which is controlled by the controller. Modern controllers use microprocessor technology and are programmable [RU 78579, RU 2663192, RU 2675714, RU 101280]. The power switched during the input of the reserve is determined only by the capabilities of the switching equipment (parameters of the contactors), while the circuit and parameters of programmable controllers depend very little on the switched power. The specifics of a particular ATS device, the control algorithm can be taken into account by programming. Therefore, it is natural to desire to maximize the functionality of the controller as an industrial product in order to increase its serialization by increasing its versatility and suitability for most ATS devices.

Помимо процессоров и исполнительных блоков, контроллеры содержат устройство для их питания, в том числе бесперебойного, которое принято называть устройством питания собственных нужд. Питающая сеть является основным источником помех, и потому устройство питания собственных нужд должно предотвращать их проникновение в низковольтные слаботочные цепи.In addition to processors and execution units, controllers contain a device for their power supply, including an uninterruptible one, which is commonly called an auxiliary power supply device. The supply network is the main source of interference, and therefore the auxiliary power supply device must prevent their penetration into low-voltage low-current circuits.

Известен контроллер устройства АВР, содержащий источник питания собственных нужд, процессоры электропитания и центральный процессор, соединённый с выходами модулей измерения параметров сети и резерва, управляющий через исполнительные блоки двумя контакторами устройства АВР, один из которых подключает шину гарантированного электропитания потребителя через первый выходной выключатель к основной сети, а другой - через второй выходной выключатель к резервной, причём контрольные выходы первого и второго выходных выключателей соединены со входами центрального процессора непосредственно [RU 2398336]. Надёжность известного устройства невелика из-за возможности попадания в процессор сетевых помех через непосредственно подключённые к нему контрольные выходы выходных выключателей. Функциональные возможности известного контроллера ограничены, поскольку он может управлять только контакторами, приводы (например, катушки тяговых электромагнитов) которых рассчитаны на линейные или фазные напряжения сети и резерва. Тогда как в ряде случаев, особенно когда контроллер встраивается в уже существующую систему АВР, напряжение управления контакторами может быть пониженным до 48 или 24 вольт.A controller of the ATS device is known, containing a power supply for auxiliary needs, power processors and a central processor connected to the outputs of the modules for measuring the parameters of the network and reserve, which controls through the execution units two contactors of the ATS device, one of which connects the uninterrupted power supply bus of the consumer through the first output switch to the main network, and the other - through the second output switch to the backup, and the control outputs of the first and second output switches are connected directly to the inputs of the central processor [RU 2398336]. The reliability of the known device is low due to the possibility of network interference entering the processor through the control outputs of the output switches directly connected to it. The functionality of the known controller is limited, since it can only control contactors whose drives (for example, coils of traction electromagnets) are designed for linear or phase voltages of the network and reserve. Whereas in some cases, especially when the controller is built into an existing ATS system, the contactor control voltage can be reduced to 48 or 24 volts.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является контроллер устройства АВР, содержащий блок автоматики с блоком питания собственных нужд, подключённым к основной сети и резервному источнику через блоки защиты от импульсных помех, управляющий двумя контакторами устройства АВР, один из которых подключает шину гарантированного электропитания потребителя к основной сети, а другой - к резервному источнику [RU2750436]. Функциональные возможности контроллера ограничены неспособностью управлять контакторами с разными напряжениями управления.The closest to the proposed one in terms of technical essence is the controller of the ATS device, which contains an automation unit with an auxiliary power supply connected to the main network and a backup source through surge protection units, which controls two contactors of the ATS device, one of which connects the uninterrupted power supply bus to the consumer. main network, and the other - to the backup source [RU2750436]. The functionality of the controller is limited by the inability to control contactors with different control voltages.

Техническими результатами настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей контроллера и управляемого им устройства АВР за счёт придания ему универсальности за счёт способности управлять контакторами с разными напряжениями управления, а также повышение помехозащищённости контроллера.The technical results of this utility model are to expand the functionality of the controller and the ATS device controlled by it by making it universal due to the ability to control contactors with different control voltages, as well as increasing the noise immunity of the controller.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном контроллере устройства автоматического ввода резерва (АВР), содержащем блок автоматики, управляющий двумя контакторами устройства АВР, один из которых предназначен для подключения шины гарантированного электропитания потребителя к основной сети, а другой - этой же шины к резервному источнику, а также блок питания собственных нужд, подключённый к основной сети и резервному источнику, блок питания собственных нужд содержит первый и второй источники питания постоянным током, выходы которых, соответствующие пониженному напряжению управления контакторами, подключены к главной шине питания собственных нужд контроллера, вход первого источника подключён к основной сети, вход второго - к источнику резервной электроэнергии, а потребители блока автоматики подключены к главной шине питания собственных нужд контроллера через DC-DC преобразователи.The specified technical result is achieved by the fact that in the known controller of the automatic transfer device (ATS), which contains an automation unit that controls two contactors of the ATS device, one of which is designed to connect the consumer's uninterrupted power supply bus to the main network, and the other - the same bus to the backup source, as well as an auxiliary power supply connected to the main network and a backup source, the auxiliary power supply contains the first and second DC power sources, the outputs of which, corresponding to the reduced contactor control voltage, are connected to the main auxiliary power supply bus of the controller, the input of the first source is connected to the main network, the input of the second one is connected to a backup power source, and the consumers of the automation unit are connected to the main power bus for the controller's own needs through DC-DC converters.

Кроме того, первый и второй источники питания подключены к главной шине питания собственных нужд через ключи, управляемые блоком автоматики. In addition, the first and second power sources are connected to the main auxiliary power bus through keys controlled by the automation unit.

Кроме того, контроллер содержит средства для подключения внешних аккумуляторных батарей к главной шине питания. In addition, the controller contains means for connecting external batteries to the main power bus.

Кроме того, средства для подключения внешних аккумуляторных батарей к главной шине питания выполнены в виде источника бесперебойного питания и набора ключей, управляемых блоком автоматики.In addition, the means for connecting external batteries to the main power bus are made in the form of an uninterruptible power supply and a set of keys controlled by the automation unit.

Кроме того, средства для подключения внешних аккумуляторных батарей к главной шине питания выполнены в виде DC-DC преобразователя и набора ключей, управляемых блоком автоматики. In addition, the means for connecting external batteries to the main power bus are made in the form of a DC-DC converter and a set of keys controlled by the automation unit.

Благодаря тому, что блок питания собственных нужд содержит два источника питания постоянным током, выходы которых, соответствующие пониженному напряжению управления контакторами, подключены к главной шине питания, расширяются функциональные возможности контроллера, повышается его универсальность, поскольку в некоторых устройствах АВР сетевое и резервное напряжения могут быть разными. В таких случаях один источник может быть рассчитан на питание от основной сети, а второй - от резерва. Кроме того, повышается безотказность контроллера и управляемых им цепей, поскольку отпадает необходимость в коммутации силовой цепи и устраняется риск серьёзной аварии в случае попадания основной сети на резерв. Due to the fact that the auxiliary power supply contains two DC power sources, the outputs of which, corresponding to the reduced contactor control voltage, are connected to the main power bus, the functionality of the controller is expanded, its versatility is increased, since in some ATS devices the mains and backup voltages can be different. In such cases, one source can be powered from the main network, and the second - from the reserve. In addition, the reliability of the controller and the circuits controlled by it is increased, since there is no need to switch the power circuit and the risk of a serious accident is eliminated if the main network is put on standby.

Благодаря тому, что первый и второй источники питания являются источниками постоянного тока, а контроллер содержит средства для подключения внешних аккумуляторных батарей к главной шине питания, расширяются функциональные возможности контроллера, который может подзаряжать аккумуляторные батареи собственных нужд, или инвертора резерва, или стартёрную батарею ДВС.Due to the fact that the first and second power sources are direct current sources, and the controller contains means for connecting external batteries to the main power bus, the functionality of the controller is expanded, which can recharge auxiliary batteries, or a reserve inverter, or an internal combustion engine starter battery.

Благодаря тому, что выходное напряжение первого и второго источника питания соответствуют пониженному напряжению управления контакторами, расширяются функциональные возможности контроллера, поскольку он может управлять контакторами с напряжением управления как сетевым, так и пониженным.Due to the fact that the output voltage of the first and second power supplies correspond to the reduced contactor control voltage, the functionality of the controller is expanded, since it can control contactors with both mains and reduced control voltage.

Благодаря тому, что первый и второй источники питания подключены к главной шине питания собственных нужд, расширяются функциональные возможности контроллера и повышается его универсальность, поскольку он легко может быть дополнен новыми функциональными логическими или иными элементами, подключёнными по питанию к главной шине питания через компактные и недорогие DC-DC преобразователи. Due to the fact that the first and second power supplies are connected to the main auxiliary power bus, the functionality of the controller is expanded and its versatility is increased, since it can easily be supplemented with new functional logic or other elements that are powered by the main power bus through compact and inexpensive DC-DC converters.

Благодаря тому, что потребители блока автоматики подключены к главной шине питания собственных нужд контроллера через DC-DC преобразователи, повышается помехозащищённость контроллера, поскольку такая схема практически исключает проникновение помех к чувствительным элементам блока автоматики. Due to the fact that the consumers of the automation unit are connected to the main power bus for the controller's own needs via DC-DC converters, the controller's noise immunity increases, since such a scheme practically eliminates the penetration of interference into the sensitive elements of the automation unit.

Благодаря тому, что первый и второй источники питания подключены к главной шине питания собственных нужд через ключи, управляемые блоком автоматики, повышается безотказность контроллера.Due to the fact that the first and second power sources are connected to the main auxiliary power bus through keys controlled by the automation unit, the reliability of the controller is increased.

Благодаря тому, что в контроллере средства для подключения внешних аккумуляторных батарей к главной шине питания выполнены в виде источника бесперебойного питания и набора ключей, управляемых блоком автоматики, расширяются его функциональные возможности.Due to the fact that in the controller the means for connecting external batteries to the main power bus are made in the form of an uninterruptible power supply and a set of keys controlled by the automation unit, its functionality is expanded.

Благодаря тому, что в контроллере средства для подключения внешних аккумуляторных батарей к главной шине питания выполнены в виде DC-DC преобразователя и набора ключей, управляемых блоком автоматики, повышается помехозащищённость контроллера.Due to the fact that in the controller the means for connecting external batteries to the main power bus are made in the form of a DC-DC converter and a set of keys controlled by the automation unit, the noise immunity of the controller is increased.

Существо полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема предложенного контроллера с подключёнными к нему контакторами и аккумуляторными батареями. На чертеже представлены также некоторые элементы устройства АВР, а собственно контроллер с входящими в его состав элементами обведён штриховой линией. Устройства измерения сетевого и резервного напряжений и исполнительные блоки на чертеже не показаны. The essence of the utility model is illustrated by a drawing, which shows a block diagram of the proposed controller with contactors and batteries connected to it. The drawing also shows some elements of the ATS device, and the controller itself with its constituent elements is circled with a dashed line. Devices for measuring mains and standby voltages and execution units are not shown in the drawing.

Главным элементом предложенного контроллера является блок автоматики (БА) 1, содержащий главный и вспомогательные процессоры, исполнительные блоки, средства индикации и связи с потребителем. Он управляет контактором 2 основной сети и контактором 3 резерва, подключёнными по выходу к шине гарантированного питания 4. Управление состоит в подаче или отключении напряжения на приводах контакторов, например на их тяговых электромагнитах. Контакторы могут иметь напряжение управления, равное напряжению сети (показаны на чертеже сплошной линией и, условно, пометкой «220 В»), либо оно может быть ниже напряжения сети (показаны на чертеже штриховой линией и, условно, пометкой «24 В»). The main element of the proposed controller is the automation unit (BA) 1, which contains the main and auxiliary processors, execution units, means of indication and communication with the consumer. It controls the contactor 2 of the main network and the contactor 3 of the reserve, connected via the output to the guaranteed power bus 4. The control consists in applying or disconnecting voltage to the contactor drives, for example, to their traction electromagnets. Contactors can have a control voltage equal to the mains voltage (shown in the drawing with a solid line and, conditionally, marked "220 V"), or it can be lower than the mains voltage (shown in the drawing with a dashed line and, conditionally, marked "24 V").

Питание собственных нужд контроллера осуществляется постоянным током от главной шины питания 5, которая через управляемые блоком автоматики 1 ключи 6 и 7 подключена к выходам первого источника питания 8 и второго источника питания 9. Первый источник 8 по входу подключён к вводу основной сети 10, а второй - к вводу резерва 11. Постоянное выходное напряжение источников 8 и 9 равно напряжению управления контакторами 2 и 3, отличному от напряжения сети (~220/380 В). Обычно оно составляет 12, 24 или 48 В. The controller’s own needs are powered by direct current from the main power bus 5, which, through the switches 6 and 7 controlled by the automation unit 1, is connected to the outputs of the first power source 8 and the second power source 9. The first source 8 is connected by input to the input of the main network 10, and the second - to the reserve input 11. The constant output voltage of sources 8 and 9 is equal to the control voltage of contactors 2 and 3, which is different from the mains voltage (~220/380 V). Usually it is 12, 24 or 48 V.

На чертеже в качестве примера изображён контроллер, предназначенный для управления контакторами с напряжением управления 24 В, потому на изображениях элементов контроллера сделаны пометки «24». As an example, the drawing shows a controller designed to control contactors with a control voltage of 24 V, therefore “24” is marked on the images of the controller elements.

Во всех случаях с целью повышения помехозащищённости контроллера блок автоматики подаёт напряжение управления на контакторы 2 и 3 не непосредственно, а через промежуточные реле.In all cases, in order to increase the noise immunity of the controller, the automation unit supplies control voltage to contactors 2 and 3 not directly, but through intermediate relays.

Потребители блока автоматики 1, которым требуется меньшие напряжения (обычно это 3,3 и 5 В), получают питание от главной шины 5 через DC-DC преобразователи 12, состояние которых, так же как и источников питания 8 и 9, контролируется процессором-супервизором, входящим в состав блока автоматики 1. Consumers of the automation unit 1, which require lower voltages (usually 3.3 and 5 V), are powered from the main bus 5 through DC-DC converters 12, the state of which, as well as power supplies 8 and 9, is controlled by the supervisor processor , which is part of the automation unit 1.

Бесперебойное питание контроллера обеспечивается источником (ИБП) 13, подключённым к главной шине питания 5 и получающим при необходимости энергию от аккумуляторных батарей (АКБ) 14, которые он же и заряжает, получая энергию от главной шины питания 5. The uninterrupted power supply of the controller is provided by a source (UPS) 13 connected to the main power bus 5 and, if necessary, receiving energy from batteries (batteries) 14, which it also charges, receiving energy from the main power bus 5.

Главная шина питания 5 может также служить источником энергии для подзарядки аккумуляторной батареи 15 инвертора, если он входит в состав устройства АВР. Для расширения функциональных возможностей контроллера на случай, когда напряжения управления контакторов и аккумуляторной батареи инвертора не совпадают, контроллер может, как в качестве примера показано на чертеже, дополнительно включать DC-DC преобразователь 16, подключённый по входу к главной шине 5, а по выходу - к батарее 15. Возможно и обратное: батарея 15 служит для питания контроллера. В этом случае по команде блока автоматики 1 преобразователь 16 будет работать в реверсивном режиме, преобразуя напряжение батареи 15 в напряжение на главной шине питания 5. В обозначении преобразователя 16 на чертеже значения чисел 24 и 48, означающие напряжения на главной шине 5 и аккумуляторе 15, показаны условно, для примера.The main power bus 5 can also serve as a source of energy to recharge the battery 15 of the inverter, if it is part of the ATS device. To expand the functionality of the controller in the case when the control voltages of the contactors and the inverter battery do not match, the controller can, as shown in the drawing as an example, additionally turn on the DC-DC converter 16, connected to the input to the main bus 5, and to the output - to battery 15. The opposite is also possible: battery 15 is used to power the controller. In this case, at the command of the automation unit 1, the converter 16 will operate in reverse mode, converting the voltage of the battery 15 into the voltage on the main power bus 5. In the designation of the converter 16 in the drawing, the values of the numbers 24 and 48, meaning the voltage on the main bus 5 and battery 15, shown conditionally, for example.

Внутреннее управление контроллером осуществляют блок автоматики и источник бесперебойного питания посредством ключей, условно показанных на чертеже. The internal control of the controller is carried out by the automation unit and the uninterruptible power supply by means of the keys conventionally shown in the drawing.

Работа предложенного контроллера поясняется примерами. В них не имеет значения причина отключения основной сети, будь то авария на линии или отключение блоком автоматики 1 из-за выхода параметров сети за допустимые пределы. The operation of the proposed controller is illustrated by examples. It does not matter in them the reason for disconnecting the main network, whether it is an accident on the line or a shutdown by the automation unit 1 due to the network parameters going beyond the permissible limits.

Вариант 1. Напряжения управления контакторами, сети и резерва совпадают.Option 1. Contactor control voltages, mains and reserve voltages are the same.

В этом случае при отключении основной сети запитанный от неё по управлению контактор 2 отключается блоком автоматики 1, который, сразу переключившись через источник 13 на питание от аккумуляторной батареи 14, формирует команду на запуск источника резервного электропитания потребителя. При появлении на вводе 11 напряжения блок 1 проверяет соответствие его параметров заданным и подаёт его на управление контактором 3, через который напряжение резерва поступает на шину гарантированного питания 4 и с неё - потребителю.In this case, when the main network is turned off, the contactor 2 powered from it by control is turned off by the automation unit 1, which, immediately switching through the source 13 to power from the battery 14, generates a command to start the consumer's backup power source. When voltage appears at input 11, unit 1 checks whether its parameters correspond to the specified ones and sends it to control contactor 3, through which the reserve voltage is supplied to the guaranteed power supply bus 4 and from it to the consumer.

Главная шина питания 5 переключается при этом на питание от источника 9, и контроллер продолжает сохранять способность подзарядки аккумуляторных батарей 14 и 15.In this case, the main power bus 5 switches to power from the source 9, and the controller continues to maintain the ability to recharge the batteries 14 and 15.

Вариант 2. Напряжение управления контакторами не совпадает с напряжениями сети и резерва и составляет, например, 24 В, совпадающее с напряжением аккумуляторной батареи 15 инвертора. Option 2. The contactor control voltage does not match the mains and reserve voltages and is, for example, 24 V, which matches the voltage of the inverter battery 15.

В этом случае при отключении основной сети блок автоматики 1 выключает напряжение управления контактором 2 и запускает источник резервного электропитания потребителя. При появлении на вводе 11 напряжения блок 1 проверяет соответствие его параметров заданным и подаёт на управление контактором 3 напряжение 24 В с главной шины 5, питаемой от источника 13. Контактор 3 подключает источник резервного напряжения к шине гарантированного питания 4, а главная шина 5 переключается на питание от источника 9. In this case, when the main network is turned off, the automation unit 1 turns off the control voltage of the contactor 2 and starts the backup power supply for the consumer. When voltage appears at input 11, unit 1 checks whether its parameters correspond to the specified ones and supplies 24 V voltage from main bus 5, powered by source 13, to control contactor 3. Contactor 3 connects the backup voltage source to the guaranteed power supply bus 4, and main bus 5 switches to source power 9.

Вариант 3. Напряжение управления контакторами не совпадает с напряжениями сети и резерва и составляет, например, 24 В, не совпадающее с напряжением аккумуляторной батареи 15 инвертора, которое составляет 48 В.Option 3. The contactor control voltage does not match the mains and reserve voltages and is, for example, 24 V, which does not match the voltage of the inverter battery 15, which is 48 V.

В этом случае включение контакторов происходит так же, как и во втором варианте, а подзарядка аккумулятора 15 производится через DC-DC преобразователь 16, повышающий напряжение с главной шины 5 до необходимого. В случае отключения сети блок автоматики 1 переключает контроллер на питание от аккумулятора 15 через преобразователь 16, работающий в этом случае в реверсном режиме. Этим сберегается заряд сравнительно маломощной аккумуляторной батареи 14, переключение на питание от которой производится после разряда батареи 15, что максимально продлевает время работы контроллера.In this case, the contactors are switched on in the same way as in the second variant, and the battery 15 is charged through the DC-DC converter 16, which increases the voltage from the main bus 5 to the required one. In the event of a power outage, the automation unit 1 switches the controller to power from the battery 15 through the converter 16, which in this case operates in reverse mode. This saves the charge of a relatively low-power battery 14, switching to power from which is performed after the battery 15 is discharged, which maximizes the operating time of the controller.

Эксплуатационные испытания шести предложенных контроллеров, проведённые в системах АВР потребителей мощностью до 24 кВт, питаемых от сравнительно слабых и нестабильных сельских электросетей, показали полное отсутствие отказов в течение 24 месяцев непрерывной работы при средней частоте включения резерва 1 раз в месяц. При этом в одной из систем АВР контакторы имели напряжение управления 24 В, а ещё в одной - 48 В.Operational tests of the six proposed controllers, carried out in ATS systems of consumers with a power of up to 24 kW, powered by relatively weak and unstable rural power networks, showed a complete absence of failures within 24 months of continuous operation with an average reserve switching frequency of 1 time per month. At the same time, in one of the ATS systems, the contactors had a control voltage of 24 V, and in another - 48 V.

Claims

1. Universal controller of the automatic transfer system (ATS), containing an automation unit that controls two contactors of the ATS device, one of which is designed to connect the uninterrupted power supply bus of the consumer to the main network, and the other - of the same bus to a backup source, as well as a power supply auxiliary power supply, connected to the main network and a backup source, characterized in that the auxiliary power supply unit contains the first and second DC power sources, the outputs of which, corresponding to the reduced contactor control voltage, are connected to the main auxiliary power supply bus of the controller, the input of the first source is connected to the main network, the input of the second one - to the backup power source, and the consumers of the automation unit are connected to the main power bus for the controller's own needs through DC-DC converters.

2. The controller according to claim 1, characterized in that the first and second power sources are connected to the main auxiliary power bus through keys controlled by the automation unit.

3. The controller according to claim 1, characterized in that it contains means for connecting external batteries to the main power bus.

4. The controller according to claim 3, characterized in that the means for connecting external batteries to the main power bus are made in the form of an uninterruptible power supply and a set of keys controlled by the automation unit.

5. The controller according to claim 3, characterized in that the means for connecting external batteries to the main power bus are made in the form of a DC-DC converter and a set of keys controlled by the automation unit.