SU1647814A1

SU1647814A1 - Устройство дл управлени двум быстродействующими ключами, работающими на общую нагрузку

Info

Publication number: SU1647814A1
Application number: SU894685791A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Борисов
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в агрегатах бесперебойного питани . Цель изобретени - повышение качества выходного напр жени инверторов во врем переходных процессов после окончани перегрузки и короткого замыкани в нагрузке. Устройство дл управлени быстродействующими ключами 1, 2, через которые инверторы 3, 4 подключены к нагрузке 5, содержит датчик 6 тока, подключенный к пороговому элементу 7, выход которого соединен с формирователем 13 импульсов. Выход формировател 13 подключен к входам блоков 9, 10 задержки и первому элементу ИЛИ-НЕ 11, через которые св зан с блоками 14, 15 .управлени быстродействующими ключами 1, 2. В отличие от известного устройство снабжено вто- рым формирователем 21 импульсов включени , вторым элементом ИЛИ 19 и третьим элементом ИЛИ-НЕ 20. Выполнение устройства позвол ет быстрее восстанавливать напр жение на выходе инверторов 3, 4, что дает возможность повысить надежность работы нагрузки 5. 3 ил. сл с

Description

о

4 VI 00

Ј

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в агрегатах бесперебойного питани , предназначенных дл питани ответственных потребителей в вычислительной технике, в технике св зи и т.д.

Целью изобретени вл етс повышение качества выходного напр жени в период от момента окончаний короткого замыкани до выхода инвертора, работав- шего на короткое замыкание, на номинальный режим.

На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - формирователь импульсов; на фиг, 3 - диаграммы ра- боты устройства при перегрузке.

Устройство дл управлени быстродействующими ключами 1 и 2, через которые инверторы 3 и 4 подключены к общей нагрузке 5, содержит датчик б тока, пороговый элемент 7, вход которого подключен к измерительному выходу датчика 6 тока, формирователь 8 импульсов отключени , два блока 9 и 10 задержки, первый элемент ИЛИ-НЕ 11, формирователь 12 импульсов включени , формирователь 13 импульсов, вход которого подключен к выходу порогового элемента 7, а выход - к входам блоков 9 и 10 задержек, к входу формировател 12 импульсов включени и к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого подключен к входу формировател 8 импульсов отклонени , блоки 14 и 15 управлени быстродействующими ключами, управл ющие выходы которых подключены к управл ющим входам быстродействующих ключей 1 и 2, а выход блокировки блока 14 управлени подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ 11, второй элемент ИЛИ-НЕ 16, выход которого подключен к входу включени блока управлени 15 быстродействующим ключом, а первый вход - к выходу формировател 12 импульсов вклю- чени , узел 17 пам ти, пусковой вход которого подключен к выходу блока задержки 9, а вход сброс предназначен дл внешнего управлени , первый элемент ИЛИ 18, первый вход которого подключен к выходу формировател 8 импульсов отключени , а выход - к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ 16 и к входу отключени блока 15 управлени , второй элемент ИЛИ 19 и третий элемент ИЛИ-НЕ 20, первые входы которых подключены к выходу узла 17 пам ти и к второму входу первого элемента ИЛИ 18, а выходы подключены соответственно к входу отключени и к входу включени блоха 1-4 управлени быстродействующим ключом, второй формирователь 21 импульсов включени , вход которого подключен к выходу

блока 10 задержки, выход - к второму входу третьего элемента ИЛИ-НЕ 20, а второй вход второго элемента ИЛИ 19 подключен к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ 16, Ф.ор- мирователь 13 импульсов может иметь несколько вариантов схемного исполнени , один из которых состоит из одновибратора с повторным запуском 22 и элемента ИЛИ- НЕ 23 (фиг. 2), первый вход которого подключен к выходу одновибратора 22, второй вход - к входу одновибратора 22 и к выходу порогового элемента 7 (фиг. 1), а выход элемента ИЛИ-НЕ 23 - к входу двух блоков 9 и 10 задержки, к первому входу первого элемента ИЛИ НЕ 11 и к входу формировател

12импульсов включени (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом .

Синфазность и деление мощностей между инверторами 3 и 4 при параллельной работе в диапазоне от холостого хода до номинальной нагрузки осуществл етс за счет блоков управлени инверторами.

При перегрузке или коротком замыкании в одной из фаз нагрузки 5 датчик 6 тока выдает напр жение (фиг. За). Пороговый элемент 7 при превышении тока нагрузки максимального значени , которое может выдержать один из инверторов при его автономной работе (И, фиг. За), измен ет свое состо ние, а при снижении тока нагрузки до номинального значени дл одного инвертора (la, фиг. За) возвращаетс в исходное состо ние. При этом на выходе порогового элемента 7 формируютс импульсные сигналы (фиг, 36), формирователь 13 импульсов обеспечивает формирование одиночного импульса, длительность которого не меньше времени, в течение которого пороговый элемент 7 формирует единичные сигналы. В приведенной (фиг. 2) схеме формировател

13импульсов это осуществл етс с помощью одновибратора 22, который запускаетс передним фронтом каждого импульса порогового элемента 7 и формирует единичный сигнал (фиг. Зв),

Так как максимальна длительность между передними фронтами соседних импульсных сигналов порогового элемента 7 не превышает половины периода тока нагрузки , то одновибратор 22 должен быть рассчитан на формирование единичного сигнала не менее этой длительности (10 мс дл частоты 50 Гц). Этот сигнал инвертируетс элементом ИЛИ-НЕ 23 (фиг. Зг),посту- пает на входы блоков 9 и 10 задержки, первого элемента ИЛИ-НЕ 11 и формировател 12 импульсов включени . Так как на обоих входах первого элемента ИЛИ-НЕ 11 присутствуют в этом случае нулевые сигналы (фиг. Зг и д), то на его выходе формируетс единичный сигнал (фиг. Зв), от которого формирователь 8 импульсов отключени формирует импульс (фиг. Зе). Этот импульс, пройд через первый элемент ИЛИ 18, поступает на вход отключени блока 15 управлени вторым быстродействующим ключом 2, что приводит к его отключению и тем самым инвертор 4 отключаетс от нагрузки 5, а инвертор 3 берет всю нагрузку на себ и работает в режиме перегрузки. Формирователь 12 импульсов включени формирует импульс от отрицательного фронта, поэтому на его выходе присутствует единичный сигнал (фиг. Зж).

При исчезновении перегрузки или короткого замыкани в нагрузке 5 пороговый элемент 7 не формирует единичные импульсные сигналы, одновибратор 22 с задержкой Ati (фиг. Зв), определ емой разностью длительности формировани единичного сигнала одновибратора 22 и моментом прекращени формировани единичных импульсов пороговым элементом 7, переходит в исходное состо ние. Формирователь 12 импульсов включени от отрицательного фронта сигнала, сформированного формирователем 13 импульсов, формирует нулевой импульс (фиг. Зж), который инвертируетс вторым элементом ИЛИ-НЕ 16 (фиг. Зз) и поступает на вход включени блока 15 управлени быстродействующим ключом 2 и через второй элемент ИЛИ 19 на вход отключени блока 14 управлени быстродействующим ключом 1. В результате быстродействующий ключ 1 отключаетс , а быстродействующий ключ 2 включаетс , и нагрузка питаетс от инвертора 4 с номинальным выходным напр жением.

Блок 10 задерживает прохождение сигнала с выхода формировател 13 импульсов на формирователь 21 импульсов включени на врем Ati (фиг. Зи), необходимое дл того, чтобы у инвертора 3 закончились все переходные процессы, и он снова вошел в синхронную и синфазную работу с инвертором 4. Через врем Ati формирователь 21 импульсов включени формирует нулевой импульс (фиг. Зк), который инвертируетс третьим элементом ИЛИ-НЕ 20 (фиг. Зл). подаетс на вход включени блока 14 управлени и обеспечивает включение быстродействующего ключа 1. Аналогично будет работать устройство при двухфазных и трехфазных перегрузках и коротких замыкани х в нагрузке. Однако, если в этих случа х пороговый элемент 7 формирует один единичный импульс в течение всего времени перегрузки или короткого замыкани в нагрузке , которое превышает половину периода частоты тока нагрузки, то формирователь 13 импульсов формирует нулевой импульс такой же длительности, так как она

будет определ тьс не одновибратором 22. а длительностью импульса, поступающего с порогового элемента 7 на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 23. Задержка Ati в этом случае отсутствует.

Если в момент перегрузки ипи короткого замыкани в нагрузке 5 быстродействующий клю« 1 был отключен, то единичный сигнал на выходе первого элемента ИЛИ- НЕ 11 не формируетс , так как с выхода

блокировки блока 14 управлени на вход первого элемента ИЛИ-НЕ 11 поступает единичный сигнал, который запрещает про-- хождение сигнала с формировател 13 импульсов . В результате на выходе первого

элемента ИЛИ-НЕ 11 сохран етс нулевой сигнал, и формирователь 8 импульсов отключени отключающий импульс не формирует . Быстродействующий ключ 2 работает на перегрузку и короткое замыкание в нагрузке 5.

Дл защиты инверторов 3 и 4, быстродействующих ключей 1 и 2 и нагрузки 5 от повреждени при длительной перегрузке

или коротком замыкании в нагрузке 5 служит блок 9 задержки, который ограничивает длительность работы устройства на перегрузку и короткое замыкание. При превышении длительности перегрузки или короткого

замыкани заданного значени , минимум которого определ етс временем срабатывани защитных устройств в нагрузке 5, блок 9 задержки выдает сигнал на пусковой вход узла 17 пам ти. Последний формирует

посто нный единичный сигнал, который, воздейству через второй 19 и первый 18 элементы ИЛИ на входы отключени блоков 14 и 15 управлени быстродействующими ключами 1 и 2, обеспечивает отключение

любого из работающих быстродействующих ключей 1 и 2, Этот же сигнал, поступа на второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ 16 и на первый вход третьего элемента ИЛИ-НЕ 20, запрещает формирование единичных

импульсов на выходах второго 16 и третьего 20 элементов ИЛИ-НЕ сразу после отключени быстродействующих ключей 1 и 2 и через врем At2 от момента их отключени , сн тие единичного сигнала с выхода узла 17

пам ти осуществл етс оператором после вы снени и устранени причины перегрузки или короткого замыкани путем подачи соответствующего сигнала на вход сброса узла 17 пам ти.

Такое управление быстродействующими ключами позвол ет существенно улучшить качество выходного напр жени агрегата при параллельной работе двух инверторов после окончани перегрузки и ко- роткого замыкани в нагрузке, что позвол ет повысить надежность ее работы, Быстрое восстановление напр жени на выходе устройства после перегрузки и короткого замыкани в нагрузке позвол ет также быстрее перейти нагрузке к выполнению заданной функции.

Использование изобретени позвол ет повысить надежность работы нагрузки за счет улучшени качества ее питающего напр жени , что позвол ет в процессе эксплуатации снизить потери, св занные с ремонтными работами в нагрузке, уменьшить врем ее просто .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл управлени двум быстродействующими ключами, работающими на общую нагрузку, содержащее датчик тока нагрузки, выход которого соединен с входом порогового элемента, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу порогового элемента, первый и второй блоки задержку входы которых подключены к выходу формировател , импульсов и к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к формирователю импульсов отключени , выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу узла пам ти, первый формирователь импульсов включени , выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход котопого подключен к выходу первого

элемента ИЛИ, первый и второй блоки управлени быстродействующими ключами выполнены с входами включени и отключени и управл ющими выходами, а первый

блок управлени быстродействующим ключом имеет выход блокировки, который подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, вход включени второго блока управлени быстродействующим ключом подключей к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ, а вход отключени - к выходу первого элемента ИЛИ, управл ющие выходы первого и второго блоков управлени быстродействующим ключом предназначены дл подключени к управл ющим входам соответственно первого и второго быстродействующих ключей, выход первого блока задержки подключен к пусковому входу узла пам ти, вход сброса которого предназначен

дл внешнего управлени , отличающее- с тем, что, с целью повышени качества выходного напр жени , дополнительно вве- дены второй формирователь импульсов включени , второй элемент ИЛИ и третий

элемент ИЛИ-НЕ, причем выход узла пам ти подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входам включени и

отключени блока управлени первым быстродействующим ключом, вход первого формировател импульсов включени подключен к выходу формировател импульсов, выход второго блока задержки подключен к

входу второго формировател импульсов включени , выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, а выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу второго элемента ИЛИ.

Г

Фт.2

1

Х бл хам и

гз

х эленен/ у #