SU1015468A1 - Устройство дл переключени нагрузки - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ, содержадее источники питани  переменного напр жени , первые выводы которых предназначены дл  : соединени  с первым выводе нагрузки : непосредственно, а вторые выводда соединены между собой через коммутирую|цие элементы каждого источника, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , коммутирукпщй элемент выполнен на встречно-параллельно включенных тиристорах оптронов, светотиристоры первого и второго оптронов включены встречно-параллельно в цепь основного источника, свето ,тиристоры третьего и четвертого оптронов - в цепь резервиого источника, и кроме того, введены первый и второй пороговые элементы, первый и второй ограничительные резисторы, генератор импульсов, симистор, чгетыре диода, четыре резистора и четыре , конденсатора, при этом к выходу первого источника пере юнного нёшр жени  через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый ограничительный резистор подключены параллельно друг друп управл юц й вход генератора импульсов и две цепочки, перва  из которых состоит из последовательно соединенных первого диода и шунтированных первьвл конденсаторе первого резистора.и светоизлучател  первого оптрона, а втора  - из последовательно соединенных второго диода и шунтированныхвторым конденсатором второгорезистора и светоизлучател  второго оптрона , при этом диоды в цепочках включены встречно, .к выходу второго источника переменного напр жени  через последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй ограничительный резистор подключены параллельно друг другу симистор и две цепочки, перва  из которых состоит из последовательно соединенных третьего диода и шунтированных третьим конденса ;ором тре.тьего резистора и светоизлучател  третьего оптрона, а втора  - из п.осЙ1едовательно соединенных четвертого диода и шунтированных четвертым конденсатором четвертого резистора , и светоизлучател  четвертого СП оптрона, при этом диоды в цепочках включены встречно, выход генератора импульсов соединен с управл ющим а: электродом симистора, аточки соеди00 нени  светотиристоров параллельных цепей соединены с вторым выводом нагрузки, при зтом в качестве пороговых элементов использованы симметричные стабилитроны.

Description

Изобретение относитс  к электрртехнике и может быть использовано дл  автоматического переключени  на грузки с одного источника питани  переменного тока на другой без нарушени  бесперебойности в электропитании . Известно устройство дл  переключени  нагрузки с одного источника . питани  на другой, обеспечивающее бесперебойность электропитани  потребителей , содержащее два источника переменного тока, две пары встре но-параллельно включенных тиристоро восемь диодов и блок управлени  р J Недостатки известного устройства сложность, а также невысокие коэффицент1-полезного действи  и надежНОСТЬ . Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство дл переключени нагрузки, содержащее источники питани  переменного напр  жени , одни выходы которых предназн чены дл  соединени  с одним выводом нагрузки непосредственно, а вторые; выходы соединены между собой через две параллельные цепи сдвум  диода ми в каждой, включенньпйи в первой цепи встречно катодами, а во второй анодами, а также тиристоры, управл ю щие злейтроды которых подключены к выходам блока управлени , при этом точки соединени  диодов параллельны цепей соединены через два последова тельно включенных тиристора, вывод точки соединени  которых предназначен дл  подключени  второго вывода нагрузки 2. Недостатком данного устройртва  вл етс  то, что при несовпадении фаз питающих напр жений источников переменного тока происходит искажение формы йитающего наРрузку напр жени . Кроме того, устройство не обеспечивает отключени  нагрузки при снижении питающего напр жени  ниже допустимого на обоих источника переменного тока. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем исключени  искажени  фор мы питающего нагрузку напр жени  при несовпс1дении фаз напр жений у источников переменного тока и отключени  нагрузки при снижении пита ющего напр жени  ниже допустимого на обоих источниках переменного ток Поставленна  цель достигаетс  те что в устройстве дл  переключени  нагрузки, содержащем источники пита ни  переменного напр жени , первые выводы которых предназначены дл  соединейи  q первым выводом нагрузк непосредственно, а вторые выводы со динены между собой через коммутирую щие элементы в цепи каждого источ|НИ:ка , коммутирующие элементы выпол:нены на встречно-тпараллельно включенных тиристорах оптронов, светотнристоры первого и второго оптронов включены встречно-параллельно в цепь основного,источника, светотиристоры третьего и.четвертого оптронов - в цепь резервного источника, и кроме того, введены первый и второй пороговые элементы,,первый и второй ограничительные резисторы, reHepaTOjp импульсов , симистор, четьфе диода, четыре резистора и четыре конденсатора, при этом к выходу первого источника переменного напр жени  через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый ограбичитель1НЫЙ резистор подключены параллельно друг другу ,Управл ющий вход генератора импульсов и две цепочки, перва  из которых состоит из последовательно соединенных первого диода, и шунти Х}ванных первым конденсатором первого резистора и светоизлучател  первого оптроНа, а втора  - из последовательно соединенных второго диода и шунтированных вторым конденсатором второго резистора и светоизлучател  второго оптрона, при этом диоды в цепочках включены встречно, к выходу второго источника переаненного напр жени  через последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй ограничительный резистор подключены параллельно друг другу сикшстор и две цепочки, перва  из которых состоит из последовательно соединенных третьего диода и, шунтированных третьим конденсатором третьего резистора и светоизлучател  третьего оптрона , втора  - из последовательно соединенных четвертого диода и шунтированных четвертым конденсатором четвертого резистора и саетоизлучатед  четвертого оптрона, при этом диоды в цепочках включены встречно, выход генератора имПульсоэ соединен с управл к цим электродом симистора, ®ричем Параллельные цепи, через кото рые соединены вторые выводы источников переменного напр жени  содержат по два светотиристора, перва  из которых - светотнристоры первого и третьего оптронов, вкл|цченные встречно катодами, втора  - светотиристоры второго и четве то го оптронов, включенные встречно аноДсши , а точки соединени . свето)гири- сторов парсшлельных цепей соединены со вторым выводом нагрузки, при этом в качестве пороговых элементов использованы симметричные стабилитроны. На чертеже схематически изобргикено приложенное устройство дл  переключени  нагрузки. Устройство дл  переключени  нагруз ки содержит источники 1 и 2 переменного тока, нагрузку 3, две параллельные цепи 4 и 5, светоиэлучафли первго 6, второго 7, третьего 8-и четвертого 9 тиристорных оптронов,первый 10 и второй 11 пороговые элементы С двухсторонний стабилитрон), пер1Ьый 12 и второй 13 ограничительные рёс исторы, генератор 14 иьшульсов, се мистор 15, диоды 16-19, резисторы 2023 , конденсаторы 24-27, светотиристоры первого- 28, второго 29 третьего 30 и четвертого 31 оптронов. .

Устройство дл  переключени  нагрузки работает следующим образе.

Пусть в исходном положении напр жение обоих источников 1 и 2 переменного тока не ниже допустимого . Тогда в положительный полуперисщ напр жени  источника 1 переменного тока при превышении напр жением питани  напр жени  стабилизации порогового элементаЮ (напр жение стабилизации стабилитронов 10 и 11 равно минимально допустимому напр жению при котором может быть включена нагрузка } ток будет протекать но цепи: элемент 10 - резистор 12 - диод 17 резистор 21 - светоизлучатель оптрона 7. При этом фототиристор оптрона 7 не включитс , так как к его катоду приложено положительное напр жение . Благодар  конденсатору 25, разр дом которого при снижении напр жениз стабилизации.порогового элемента 10 обеспечиваетс  протекание тока через светонзлучатель оптрона 7, в начале отрицательного полупериода вклктчаетс  светотИристор оптрона 7 и нагрузка оказываетс  подключенной к источнику 1. В отрицательный полупериод напр жени  источника 1 переменного тока при превьшении напр г жёнием питани  напр жени  стабилизации порогового элемента 10 ток будет прот вкать по цепи: элемент 10 - резистор 12 - диод 16 - резистор 20 - светоизлучатель оптрона 6. При этом фототиристор оптрона 6 не включитс , так как к. его аноду йриложёно отрицательное напр жение. Благодар  конденсатору 24, разр дом которого при снижении напр жени  питани  ниже напр жени  стабилизации порогового элемента 10 обеспёчиваетс  протекание тока через светоизлучатель оптрона 6, в начале положительного полупериода включаетс  светотиристор оптрона 6 и нагрузка оказываетс  подключенной и в положительный полупериод к источнику 1.

Дл  обеспечени  надежной работы устройства врем  разр да конденсаторов 24 и 25 после прекращени  протекани  тока через пороговый элемент 10 до/1жно быть не меньше четверти периода напр жени  питани  ,

В дальнейшем устройство работает ангшогичным образом. При этом при протекании тока через резистор 12 ,

ключаетс  генератор импульсов, частота которого значительно больше чгютоты напр жени  источников питани  1 и 2 (при этснк врем  работы генеатора 14 импульсов после поступле-т ни  управл ющего импульса не ме- нее половины периода напр жени  пита гни 7 . При работе генератора нмпуль-. . сов при протекании тока через пороговый элемент 11 включаетс  симистсхр 15, который шунтирует цепи, в котог Е«4х включены светоизлучатели оптронов 8 и 9. Благодар  Тому, что по светоизлучател м оптронов 8 и 9 ток не протекает, светотиристоры оптронов 30 и 31 включитьс  не могут. Поэтому нагрузка 3 при н6| 1альном напр жении на источнике 1 не может быть подключена к источнику 2.

В аварийном режиме работы источника 1 переменного тока (при снижении напр жени  источника 1 переменного тока ниже допустимого) через пороговый элемент 10 ток не прохоит . Генератор 14 импульсов выключаетс , симистор 15 не может быть вклк)чен.В положительные полупериоды напр жени  источника 2 переменного тока при превышении напр жением питани  напр жени  стабилизации порогового элемента 11 ток будет протекать по цепи: элемент 11 - резистор 13 - диод 19 - резистор 23 - светоизлучател| оптрона 9. Яри этом фото тирнстор оптрона 9 не включитс , так как к его катоду приложено положительное напр жение. Благодар  конденсатору 27, разр дом которого при снижении напр жен питани  источника 2 ниже напр жени  стабилизации порогового элемента 11 обеспеиваетс  протекание тока через светоизлучатель э, в начале отрицательного полуп риода включаетс  светотиристор оптрона 9 и нагрузка 3 казываетс  подключённой к источнику 2. В отрицательный полупериод .напр ени  источника 2 переменного тока ри превышении напр жением питани  апр жени  стабилизации порогового элемента 11 ток будет протекать по цепи: элемент 11 - резистор 13 .- диод 18 - резистор 22 - светоизлучатель оптрона 8. При этом фототйристор опг трона 30 не включитс , ак как к его , аноду приложено отрицательное напр -т женив. Благодар  конденсатору 26, разр дом которого при снижении напр жени  питани  ниже напр жени  ст - билизации порогового элемента 11 Обеспечиваетс  протекание .тока через светоизлучатель оптрона 8, в начале положительнбго поЛупериода включаетс  светотиристор оптрона 8 и нагрузка оказываетс  подключенной и в поло- жительный полупериод к источнику 2. Дл  обеспечени  надежной работы устройства врем  разр да коНденсаторов 26 и 27 после прекращени  прот.екани  тока через пороговый элемент 11 должно быть не меньшим четверти периода напр жени  питани .

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом.

Если в аварийный режим переходит и источник 2 переменного тока (напр жение источника 2 переменного тока по какой-либо причине стало.ниже допустимого ), то через пороговый элемент 11 ток не проходит и нагрузка 3 не может быть подключена к источнику 2 (фототиристорь оптронов 30 и 31 не могут включитьс  ),

При повышении напр жени  источника 1 переменного тока выше напр жени  стабилизации порогового элемента 10, вновь включаетс  генератор 14 импуль .сов и симистор 15 и нагрузка переклюдаетс  с источника. 2 переменного тока на источник 1.

Таким образом, исключаютс  искажени  фррмы питак цего напр жени  нагрузки при несовпадении фаз напр жени  у источников переменного тока, а также обеспечиваетс  отключение нагрузки при снижении питающего напр жени  ниже допустимого.на обоих источниках переменного тока.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ, содержащее источники питания* переменного напряжения, первые выводы которых предназначены для : соединения с первым выводом нагрузки . непосредственно, а вторые вывода соединены между собой через коммутирующие элементы каждого источника, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, коммутирующий элемент выполнен на встречно-параллельно включенных тиристорах оптронов, светотиристоры первого и второго оптронов включены встречно-параллельно в цепь основного источника, светотиристоры третьего и четвертого оптронов - в цепь резервного источника, и кроме того, введены первый и второй пороговые элементы, первый й второй ограничительные резисторы, генератор импульсов, симистор, четыре диода, четыре резистора и четыре ₍ конденсатора, при этом к выходу первого источника переменного напряжения через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый ограничительный резистор подключены параллельно друг другу управляющий вход генератора импульсов и две цепочки, первая из которых состоит из последовательно соединенных первого диода и шунтированных первым конденсатором первого резистора.и светоизлучателя первого оптрона, а вторая - из последовательно соединенных второго диода и шунтированныхвторым конденсатором второго¹резистора и светоизлучателя второго оптрона, при этом диода в цепочках включены в’стречно, к выходу второго источника переменного напряжения через последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй ограничительный резистор подключены параллельно друг другу симистор и две цепочки, первая из ко- . торых состоит из последовательно соединенных третьего диода и шунтированных третьим конденсатором третьего резистора и светоизлучателя третьего оптрона, а вторая - из последовательно соединенных четвертого диода и шунтированных четвертый конденсатором четвертого резистора и светоизлучателя четвертого оптрона, при этом диоды в цепочках включены встречно, выход генератора импульсов соединен с управляющим электродом симистора, а*точки соединения светотиристоров параллельных цепей соединены с вторым выводом нагрузки, при этом в качестве пороговых элементов использованы симметричные стабилитроны.

   ^.SU J015468