SU1432663A1 - Load automatic switching device - Google Patents

Load automatic switching device Download PDF

Info

Publication number
SU1432663A1
SU1432663A1 SU874221465A SU4221465A SU1432663A1 SU 1432663 A1 SU1432663 A1 SU 1432663A1 SU 874221465 A SU874221465 A SU 874221465A SU 4221465 A SU4221465 A SU 4221465A SU 1432663 A1 SU1432663 A1 SU 1432663A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
input
comparator
rectifier
Prior art date
Application number
SU874221465A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Иванович Бабокин
Виталий Григорьевич Куницкий
Евгений Борисович Колесников
Виталий Андреевич Ставцев
Original Assignee
Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева filed Critical Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева
Priority to SU874221465A priority Critical patent/SU1432663A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1432663A1 publication Critical patent/SU1432663A1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам аварийного или резервного электроснабжени  двигательной нагрузки, питаемой от сети переменного тока через преобразователь частоты, и может быть использовано дл  автоматического пере слючени  нагрузки с основной сети на резервную при отказе основной сети или преобразовател  частоты. Целью изобретени   вл етс  повьшение надежности и быстродействи  устройства при питании двигательной нагрузки. Устройство осуществл ет контроль уровн  и формы напр жени  на выходе преобразовател  частоты основной сети, питающего двигательную нагрузку. Контроль уровн  напр жени  осуществл етс  по напр жению на выходе первого Бьтр мител , подключенного к соединенной в звезду первой вторичной обмотке трехфазного трансформатора , подключенного к выходу преобразовател  частоты, а контроль формы напр жени  - по напр жению на выходе второго выпр мител , подключенного к соединенной в открытый треугольник второй вторичной обмотке того же трансформатора. Выходное напр жение первого выпр мител  сравниваетс  с напр жением первого источника опорного напр жени , содержащего делитель напр жени  на резисторах н подключенного к выходу первого выпр мител , первым компаратором, выход которого через элемент НЕ соединен с первым S - входом, RS - триггера, причем к входу первого компаратора, соединенного с первым источником опорного напр жени , подключена также RC - цепь, поддерживающа  напр жение на этом входе практически неизменным при резком снижении напр жени  на выходе преобразовател  частоты . Выходное напр жение второго вьшр мител  сравниваетс  с напр жением второго источника опорного напр жени , выполненного аналогично первому, вторым компаратором, выход которого соединен с вторым S - входом RS - триггера, выход которого соединен с исполнительным органом. 1 ил. (Л с 4 00 ГС Од Од 00The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for emergency or backup power supply of a motor load supplied from an AC network through a frequency converter, and can be used to automatically switch the load off the main network to the backup network when the main network or the frequency converter fails. The aim of the invention is to increase the reliability and speed of the device when powering the motor load. The device monitors the level and form of voltage at the output of the frequency converter of the main network supplying the motor load. The voltage level is monitored by the voltage at the output of the first Mitel connected to the first secondary winding of a three-phase transformer connected to the output of the frequency converter connected to a star, and the voltage waveform is controlled by the voltage of the second rectifier connected to the connected in the open triangle of the second secondary winding of the same transformer. The output voltage of the first rectifier is compared with the voltage of the first reference voltage source containing a voltage divider resistors n connected to the output of the first rectifier, the first comparator, the output of which is NOT connected to the first S - input, RS - trigger, and An RC is also connected to the input of the first comparator connected to the first source of the reference voltage — a circuit that maintains the voltage at this input almost unchanged with a sharp decrease in the voltage at the output of the converter stoty. The output voltage of the second terminal is compared with the voltage of the second source of reference voltage, made similarly to the first, second comparator, the output of which is connected to the second S - input RS - trigger, the output of which is connected to the actuator. 1 il. (L with 4 00 GS Od Od 00

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам аварийного или резервного электроснабжени  двигательной нагрузки, питаемой от сети переменного тока через преобразователь частоты, и может быть использовано дл  автоматического переключени  нагрузки с основной сети на резервную при отказе основной сети или преобразовател  частоты.The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for emergency or backup power supply of a motor load supplied from an AC network through a frequency converter, and can be used to automatically transfer the load from the main network to the backup network when the main network or frequency converter fails.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и быстродействи  устройства при питании двигательной нагрузки.The aim of the invention is to improve the reliability and speed of the device when powering the motor load.

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  автоматического переключени  нагрузки.The drawing shows a block diagram of the device for automatic load switching.

Устройство содержит трехфазный трансформатор 1, первична  обмотка которого присоединена к основной сети 2 через преобразователь 3 частоты основной сети, перва  вторична  обмотка трансформатора 1, соединенна  в звезду, присоединена к входу первого выпр мител  4, а втора , соединенна  в открытый треугольник, - к входу второго вьшр мител  5, первый 6 и второй 7 источники опорного напр - жени , первый 8 и второй 9, идентичный первому, компараторы, выполненные на операционных усилител х, элемент НЕ 10, RS - триггер 11 и исполнительный орган на реле 12 с контак- тами 13 и 14, причем размыкающие контакты 13 включены между преобразователем 3 частоты основной сети 2 и двигательной нагрузкой 15, а замыкающие контакты 14 - между преобразова- телем 16 частоты резервной сети 17 и двигательной нагрузки 15. Устройство содержит также врем задающую RC- в виде последовательно включен- tajx конденсатора 18 и резистора 19, |присоединенную параллельно второму Кнеинвертирующему) входу первого компаратора 8. Вход первого 6 источника опорного напр жени , выполненного в виде резистивного делител  напр жени  на резисторах 20 и 21 стабилитроне 22, служащем дл  ограничени  величины напр жени , подаваемого на вход компаратора 8, присоединен к выходу первого 8 компаратора, выход которого через логический элемент НЕ 10 присоединен к первому S-входу RS- триггера 11. Вход второго 7 источник опорного напр жени  присоединен кThe device contains a three-phase transformer 1, the primary winding of which is connected to the main network 2 through the converter 3 of the main network frequency, the first secondary winding of the transformer 1 connected to a star is connected to the input of the first rectifier 4, and the second connected to an open triangle is connected to the input second superior 5, first 6 and second 7 sources of reference voltage, first 8 and second 9, identical to the first, comparators, made on operational amplifiers, element NOT 10, RS - trigger 11 and actuator on relay 12 contacts 13 and 14, and the opening contacts 13 are connected between the converter 3 of the main network 2 and the motor load 15, and the closing contacts 14 - between the converter 16 of the frequency of the backup network 17 and the motor load 15. The device also contains the time setting RC- in the form of a series-tajx capacitor 18 and a resistor 19, | connected in parallel with the second Kneinverting input of the first comparator 8. The input of the first 6 sources of the reference voltage, made in the form of a resistive voltage divider Pax 20 and 21 Zener diode 22, which serves to limit the voltage supplied to the input of the comparator 8, is connected to the output of the first 8 comparator, the output of which through the logical element NO 10 is connected to the first S input RS-trigger 11. The input of the second 7 source reference voltage attached to

ю Yu

5 five

20 5 30 АП . 20 5 30 AP.

5five

5five

выходу первого Д выпр мител , а выход - ко второму (неинвертирующему) входу второго 9 компаратора, выход которого присоединен к второму S-BXO- ду RS-триггера 11. Выход первого 4 выпр мител  присоединен к первому (инвepтиpyюп eмy) входу первого 8 компаратора, а выход второго 5 выпр мител  - к первому (инвертирующему) входу второго 9 компаратора.the output of the first D rectifier, and the output to the second (non-inverting) input of the second 9 comparator, the output of which is connected to the second S-BXO - RS trigger 11. The output of the first 4 rectifier is connected to the first (inverted terminal) of the first 8 comparator , and the output of the second 5 rectifier - to the first (inverting) input of the second 9 comparator.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При включении источника питани  устройства на основном выходе RS- триггсра 11 устанавливаетс  уровень логического О с помощью цепи сброса , подключенной к его R-входу 23. В нормальном режиме питание двигательной нагрузки 15 осуществл етс  от основной сети 2 через преобразователь 3 частоты и размыкающие контакты 13. Напр жение вторичной обмотки трансформатора 1, соединенной в звезду, подаетс  на вход выпр мител  4, и на его выходе имеетс  сигнал, поступа о- щий на инвертирующий вход первого 8 компаратора и вход первого 6 источника опорного напр жени . При этом напр жение на выходе первого 6 источника опорного напр жени  измен етс  пропорционально выходному напр жению преобразовател  3 и сигналу с выхода выпр мител  4, остава сь меньше его на любую заранее заданную величину, обусловленную, например, допустимым пределом понижени  выходного напр жени  преобразовател  3 при неизменной частоте. Требуемое соотношение между рабочим и опорным .сигналами обеспечивает резистивный делитель на резисторах 20 и 21 первого 6 источника опорного напр жени . Поэтому в нормальном режиме работы величина опорного напр жени  меньше сигнала, поступающего на инвертирующий вход компаратора 8, и на его выходе по вл етс  напр жение логического О, а на первом S-входе RS-триггера 11 - логической 1. При этом в установившемс  режиме врем задающа  RC- цепь не оказывает вли ни  на работу компаратора 8. На выходе вторичной обмотки трансформатора 1, соединен- : ной в открытый треугольник, при от- хутствии искажени  формы напр жени  на выходе идеального преобразовател  3 вследствие симметрии напр жени  и при отсутствии составл ющих нулеWhen the power source of the device is turned on, the main output of the RS-flip-flop 11 establishes a logic level O using a reset circuit connected to its R-input 23. In normal mode, the motor load 15 is supplied from the main network 2 via frequency converter 3 and open contacts 13 The voltage of the secondary winding of a transformer 1 connected to a star is fed to the input of rectifier 4, and at its output there is a signal fed to the inverting input of the first 8 comparator and the input of the first 6 source of the reference voltage eni At the same time, the voltage at the output of the first 6 source of the reference voltage varies in proportion to the output voltage of converter 3 and the signal from the output of rectifier 4, remaining less than it by any predetermined value, due, for example, to the permissible limit of reduction of the output voltage of converter 3 with constant frequency. The required relationship between the operating and reference signals provides a resistive divider across resistors 20 and 21 of the first 6 reference voltage sources. Therefore, in normal operation, the magnitude of the reference voltage is less than the signal fed to the inverting input of the comparator 8, and the voltage of the logic O appears at its output, and the first S input of the RS flip-flop 11 has a logic one. the time of the RC circuit does not affect the operation of the comparator 8. At the output of the secondary winding of a transformer 1 connected to an open triangle, in the absence of distortion of the voltage form at the output of an ideal converter 3 due to voltage symmetry and with no and making zero

вой последовательности фаз напр жение равно нулю, поэтому равно нулю напр жение и на выходе выпр мител  5. Вследствие известной асимметрии напр жени  реального преобразовател  частоты, обусловленной примен емыми системами управлени , напр жение нулевой последовательности не равно нулю и имеет малое значение, которое измен етс  при изменении величины выходного напр жени  преобразовател , пропорционально ему. Так как вход второго источника 7 опорного напр жени , выполненного аналогично первому источнику 6, присоединен к выходу первого выпр мител  4, напр жение на котором измен етс  пропорционально выходному напр.чжению преобразовател  3, то опорное напр жение {Поступающее с выхода второго источник 7 на неинвертирующий вход второго компаратора 9, также измен етс , остава сь в нормальном режиме больше величины сигнала, поступающего с выхода выпр мител  5 на инвертирующий вход компаратора 9. Так как опорное напр жение источника 7 в нормальном .работы сети 2 и преобразователь 3 больше сигнала, поступающего наинвертирующий вход компаратора 9, при любых значени х выходного напр жени  преобразовател  3 на выходе компаратора 9 и на втором S-входе RS-триггера 11 по вл етс  сигнал логическогй 1. На основном выходе RS-триггера 11 напр жение отсутствует и реле 12 не срабатывает.The phase sequence of the voltage is zero, therefore the voltage at the output of rectifier 5 is also zero. Due to the known asymmetry of the voltage of a real frequency converter due to the applied control systems, the zero voltage is not zero and has a small value that changes when the output voltage of the converter is changed, it is proportional to it. Since the input of the second source 7 of the reference voltage, made similar to the first source 6, is connected to the output of the first rectifier 4, the voltage on which varies in proportion to the output voltage of the converter 3, the reference voltage {coming from the output of the second source 7 on the non-inverting input of the second comparator 9 also changes, remaining in normal mode more than the magnitude of the signal from the output of the rectifier 5 to the inverting input of the comparator 9. Since the reference voltage of the source 7 in the normal. Network 2 and converter 3 are greater than the signal entering the inverting input of comparator 9, at any value of the output voltage of converter 3 at the output of comparator 9 and at the second S input of RS flip-flop 11 a signal of 1 appears. At the main output of RS- trigger 11, the voltage is missing and relay 12 does not operate.

При любом достаточно быстром уменьшении выходного напр жени  преобразовател , например, при его понижении ниже допуСтимогЬ значени  на 15-20% или при выбеге двигател  после аварийного отключени  преобразовател  3 напр жение, подаваемое на инвертирующий вход компаратора 8 снижаетс  и становитс  меньше опорного напр жени , которое уменьшаетс  со значительно меньшей скоростью из-за наличи  врем задающей КС-цепи, подключенной параллельно неинвертирующему входу компаратора 9, поддерживающей величину опорного напр жени  практически неизменной. В результате на выходе компаратора 8 по вл етс  сигнал логической 1, а на первом S-входе RS-триггера 11 - сигнал логического О. На основном ых оде RS- триггера 11 устанавливаетс  сигналWhen any sufficiently rapid decrease in the output voltage of the converter, for example, when it decreases below the tolerance by 15–20% or when the engine has run down after an emergency shutdown of the converter 3, the voltage applied to the inverting input of the comparator 8 decreases and becomes less than the reference voltage, which decreases at a much slower speed due to the presence of the time of the master KS circuit connected in parallel to the non-inverting input of the comparator 9, which maintains the magnitude of the reference voltage almost ennoy. As a result, a logical 1 signal appears at the output of the comparator 8, and a logical O signal is output at the first S input of the RS flip-flop 11. On the main RS flip-flop 11, a signal is set

логической 1 и срабатывает рели 12, переключа  своими контактами 13 и 14 двигательную нагрузку 15 на резервную сеть 17 с преобразователем 16.logical 1 and rel 12 is triggered, switching the motor load 15 to the backup network 17 with the converter 16 with its contacts 13 and 14.

В случае по влени  неисправности, привод щей к искажению формы выходного напр жени  преобразовател  3, на выходе вторичной обмотки трансформатора 1, соединенной в открытый треугольник, по вл етс  напр жение, поступающее через выпр митель 5 на инвертирующий вход компаратора 9. Если это напр жение оказываетс  больше опорного напр жени , поступающего с выхода источника 7 на неинвертирующий вход компаратора 9, то на его выходе и втором S-входе RS- триггера 11 по вл етс  сигнал логического О. На основном выходе RS-триггера 11 устанавливаетс  сигнал логической 1, что приводит к срабатыванию реле 12 и переводу нагрузки на питание от резервной сети.In the event of a malfunction that causes a distortion of the output voltage of the converter 3, the output of the secondary winding of the transformer 1 connected to an open triangle causes a voltage flowing through the rectifier 5 to the inverting input of the comparator 9. If this voltage is greater than the reference voltage coming from the output of source 7 to the non-inverting input of comparator 9, then at its output and the second S-input of RS-flip-flop 11 a logical O signal appears. At the main output of RS-flip-flop 11 a sig logical logic 1, which leads to the operation of the relay 12 and transfer the load to the power from the backup network.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  автоматического переключени  нагрузки с основной сети на резервную, содержащее трех- фазньй трансформатор, имеющий первичную обмотку, присоединенную к основной сети, и две вторичные обмотки, соединенные перва  в звезду, а втора  - в открытый треугольник, первый и второй вьтр мители, входами присоединенные соответственно к первой и второй вторичной обмоткам трансформатора , первьй и второй источники опорного напр жени , первый и второй компараторы, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго выпр мителей, а вторые входы - соответственно к выходам первого и второго источников опорного напр жени , элемент НЕ, вход которого подключен к выходу первого компаратора, и исполнительный орган, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  надежности и быстродействи  устройства при питании двигательной нагрузки, в него дополнительно введены врем задающа  RC-цепь и RS-триггер, причем RC-цепь подключена к второму входу первого компаратора , выход элемента НЕ подключен к первому S-входу, а выход второгоDevice for automatically switching the load from the main network to the backup one, containing a three-phase transformer having a primary winding connected to the main network and two secondary windings connected first to the star and the second to the open triangle, first and second highlights, inputs connected to the first and second secondary windings of the transformer, the first and second sources of the reference voltage, the first and second comparators, the first inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second Rectifiers, and the second inputs, respectively, to the outputs of the first and second sources of voltage, the element NOT, the input of which is connected to the output of the first comparator, and the executive body, characterized in that, in order to increase the reliability and speed of the device when powering the motor load , the time specifies the RC circuit and the RS trigger, the RC circuit is connected to the second input of the first comparator, the element output is NOT connected to the first S input, and the output of the second 51432663 651432663 6 компаратора - второму S-входу RS-первого и второго источников опорнотриггера , выход которого подключен, го напр жени  соединены с выходомcomparator - the second S-input of the RS-first and second sources of opornotrigger, the output of which is connected, is connected to the output voltage к исполнительному органу, а входыпервого выпр мител .to the executive body, and the entrance of the first rectifier. Редактор Н.ЛазаренкоEditor N.Lazarenko Составитель В.СидоровCompiled by V.Sidorov Техред М.Дидык . Корректор С.ЧерниTehred M. Didyk. Corrector S.Cherni Заказ 5455/49Order 5455/49 Тираж 651Circulation 651 ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d, 4/5 2323 ПодписноеSubscription
SU874221465A 1987-04-06 1987-04-06 Load automatic switching device SU1432663A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874221465A SU1432663A1 (en) 1987-04-06 1987-04-06 Load automatic switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874221465A SU1432663A1 (en) 1987-04-06 1987-04-06 Load automatic switching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1432663A1 true SU1432663A1 (en) 1988-10-23

Family

ID=21295207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874221465A SU1432663A1 (en) 1987-04-06 1987-04-06 Load automatic switching device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1432663A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 551759, кл. Н 02 J 9/06, 1977. Авторское свидетельство СССР №1336153, кл. Н 02 J 9/06, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4326245A (en) Current foldback circuit for a DC power supply
FI65691B (en) STROEMFOERSOERJNINGSANORDNING MED TVAO PAO UTGAONGSSIDAN PARALLELLKOPPLADE REGLERADE STROEMFOERSOERJNINGSDON
US4090090A (en) Automatic transfer control device and frequency monitor
US4096395A (en) Automatic transfer control device and voltage sensor
US3584259A (en) Phase failure detection system
US6101105A (en) Apparatus and method for identifying an unregulated DC bus voltage
GB2030329A (en) Regulated dual dc power supply
SU1432663A1 (en) Load automatic switching device
US4797570A (en) Automatic paralleling of AC power sources
US5196832A (en) Electric power system with line failure detection
US3364412A (en) Polyphase full wave rectifier and control
SU1629901A2 (en) Regulated dc voltage converter
SU1394359A1 (en) Stabilized voltage converter
SU1464268A1 (en) Device for controlling power transistor gate
RU1823102C (en) Stabilized power supply source
JPH0534024Y2 (en)
SU985880A1 (en) Power supply source
SU1309012A1 (en) Stabilized d.c.voltage source
GB2200006A (en) Phase-controlled thyristor circuit
RU2115988C1 (en) Device for protection of three-phase electric motor against asymmetric mains mode
SU1339731A1 (en) Apparatus for protection of three-phase electric installation from two-phase operation
SU951634A1 (en) Voltage thyristor inverter control method
SU1573503A1 (en) Set for uninterrupted supply of direct current
RU1835541C (en) High-voltage power feed system with microprocessor control
SU1501010A1 (en) High-voltage stabilized a.c. voltage source