SU1705811A2

SU1705811A2 - Регулируемый источник питани

Info

Publication number: SU1705811A2
Application number: SU894767291A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Нихинсон; Валерий Исаакович Грушковский
Original assignee: Харьковский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам регулирова- ни и контрол . Цель - повышение эксплуатационной надежности путем расширени контрольных функций. Регулируемый источник питани содержит пусковой блок, блок логических преобразований с задаваемым количеством управл ющих входов , элемент ИЛИ, генератор, первый и второй блоки управл ющих сигналов, пер- пый и второй силовые тиристорные блоки и силовой коммутационный блок. Пусковой блок содержит пусковой элемент, элемент гальванической разв зки и элемент НЕ. В источник питани введены основной элемент ЗАПРЕТ, третий элемент ИЛИ, первый , второй и третий блоки контрол . Это позвол ет не только контролировать состо ние нагрузок, но и отключать силовую часть схемы при выходе из стро части нагрузок . 2 ил

Description

ел

С

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам регулировани и контрол , и касаетс усовершенствовани источника питани по авт.св. № 1451671.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности путем расширени контрольных функций.

На фиг,1 представлена функциональна схема регулируемого источника питани ; на фиг.2 - схема блока логических преобразований .

Источник питани содержит пусковой блок 1, блок 2 логических преобразований с задаваемым количеством управл ющих входов , первый элемент ИЛИ 3, генератор 4, первый 5 и второй 6 блоки управл ющих сигналов, первый 7 и второй 8 силовые тиристорные блоки и силовой коммутационный блок 9.

К соответствующим выходам пускового блока 1 подключены управл ющий вход силового коммутационного блока 9, входы запуска и сброса блока 2 логических преобразований , нечетные выходы которого соединены с входами генератора 4. а четные - с входами первого элемента ИЛ И 3, подключенного одним из входов к выходу генератора 4, а выходом - к входам первого 5 и второго 6 блоков управл ющих сигналов. выходы которых соединены соответственно с управл ющими входами первого 7 и аторого 8 силовых тиристорных блоков, подключенных входами питани к соответствующим выходам силового коммутационного блока 9.

2 ел

09

to

CI; i : J i

И it i :

ДГ:,л i :: - i ен H i

:vi:-С|;ои разв э :н)нмй (фиг.2) .f.i. nr.a; аадавае- : ,-: холоп, эле

..л разв зки.

;- Я па..

: „-,.;.. р.. ; -.:И

:-- ..,

i - .к/ - М КОЛИ- : i j 1Г. Ts/

.мр,-:-. ч1т- 13,

1 i j- CB МО ..:. ::С : :;:-.1

Ч.ит 50

/ очный ;;ле : , : чГ- ОО- 1 | i , :.-Л.ЛМ И

вi ji iC ien ные

: ,.|.- I p:ir; I npl-l ;-П Ч 1 ; :: I К.

/;).-.( : .HV . :, -МГ i Г

- Г.---.Й 63

i - Ч - ПЫ .. jг г- OL и У ч

: .M,.., ic i ey H ,-.. . i.r fpVOKH

v- . :; ;.. тентов ;5 :; . -;-j с ра- r, :y.--i. фазэ

к- е-згт льных --, гтопплель , С Т-i.i. .

iv. :,;-i(.ni.-i /- рзчi TV- , :,:ОПОМ

и третьем выходах пускового блока 1, входе запуска блока 2 логических преобразований м управл ющем входе силового коммутационного блока 9. На первом выходе пускового блока имеетс сигнал логической 1, так как отсутствует сигнал на выходе пускового элемента 10 этого блока, что приводит в in ore к отсутствию сигнала 1 на входе элемента НЕ 12, в результате чего на его выходе

U и первом выходе пускового блока 1 формируетс сигнал 1, который поступает через вход сброса блока 2 логических преобразований на входы сброса элементов 29-32 пам ти . Последние перевод тс в состо ние,

6 при котором на их выходах отсутствуют сигналы 1. Отсутствуют дискретные сигналы ча всех управл ющих входах блока 2 логических преобразований, на выходах которого , а следовательно, и на выходах

0 генератора 4. который находитс в отключенном состо нии, также отсутствуют сигналы 1. Блоки 5 и б управл ющих сигналов отключены, силовой коммутационный блок 9 включен, напр жение на силовые тири1 з спорные блоки 7 и 8 не подаетс .

На первом и втором входах, а также на выходах всех блоков 61-63 контрол , входах третьего элемента ИЛИ и его выходе, входе основного элемента 59 ЗАПРЕТ сигналы отГ: су гвуют. Элемент 59 ЗАПРЕТ находитс в

О. КрЬГ ОМ СОСТОЯНИИ.

Индикаторные части 72 и 75 первого 67 и второго 68 триггерных элементов всех 5/юко. 61-63 контрол наход тс не в инди -J цирующем состо нии.

Регулируемый источник питани работав; следующим образом.

Пусковой блок 1 переводитс в рабочее состо ние с помощью пускового элемента

10, который устанавливаетс в положение, соответствующее формированию на его выходе сигнала напр жени . Это напр жение юрезгратий выход пускового блока 1 поступа- ог ::3 управл ющий вход силового коммутаци: ) оиного блока 9 и через него - на управл ющую чисть коммутатора 58, при этом силовые контакты этого аппарата замыкаютс и подают сетевое трехфазное напр жение, поданное на него от сети предварительно включен0 пым вручную коммутатором 57 защиты от перегрузки и короткого замыкани , на СИЛО- РОЙ выход пускового блока 1. С этого силового выхода две фазы трехфазного напр жени подаютс на силовые входы соь ответствующих тиристорных блоков 7 и 8, а одна фаза - непосредственно на вход па- рйллельно включенных электронагревательных элементов 77 и 78, соединенных последовательно с включенными так же параллельно электронагревательными элементами 79 и 80, подключенными своим выходом к выходам электронагревательных элементов 83 и 84, 87 и 88 по схеме звезда с рабочим нулевым проводом N. Соединение электронагревательных элементов 81-84 и 85-88 между собой аналогично соединению электронагревательных элементов 77-80.

Одновременно сигнал напр жени с выхода пускового элемента 10 поступает на элемент 11 гальванической разв зки, на выходе которого формируетс сигнал 1. Этот сигнал подаетс на элемент НЕ 12 пускового блока 1. в результате чего на его выходе и первом выходе пускового блока 1 исчезает сигнал 1, которого не будет и на входе сброса блока 2 логических преобразований, а также на входах сброса элементов 29-32 пам ти, соединенных с этим входом, блока 2 логических преобразований. Кроме того, сигнал 1 с выхода элемента 11 гальванической разв зки пускового блока 1 поступает на второй выход этого блока и далее на вход запуска блока 2 логических преобразований . С этого входа сигнал 1 подаетс на один из входов элементов И 21-28 и через открытый элемент 33 ЗАПРЕТ на первый выход блока 2 логических преобразований С этого выхода сигнал 1 поступает на первый вход генератора 4 и через него на генераторный элемент 45, запуска его. Генераторный элемент 45 начинает формировать на своем выходе импульсы и паузы, длительность которых задаетс встроенными в него задатчиками, причем длительность импульсов всегда должна быть больше длительности пауз. Это св зано с тем, что при использовании описываемого устройства, например, в электронагревательных установках врем подачи мощности всегда должно быть больше времени, в течение которого эта мощность не подаетс , так как это необходимо дл постепенного нагрева рабочего пространства таких установок. Остальные генераторные элементы 46-48 также имеют встроенные за- датчики дл установки длительности импульсов и пауз, которые у всех генераторных элементов 45-48 генератора 4 в итоге определ ютс скоростью дозировани мощности каждым из них. Таким образом, импульсы с генераторного элемента 45, работающего , например, с первой скоростью дозировани мощности, поступают через второй элемент ИЛИ 49 на выход генератора 4 и далее через первый элемент ИЛИ 3 на входы блоков 5 и 6 управл ющих сигналов, через которые они подаютс на управл ющую часть соответствующих коммутационных элементов 53. Коммутирующа часть

этих элементов становитс провод щей, в результате чего синхронно с частотой питающей сети происходит формирование с помощью диодов 50 и 51, а также резистора 52

управл ющих сигналов, которые поочеред: но открывают силовые тиристоры 54 и 55. что дает возможность снимать с электронагревательных элементов 77-88 мощность. Во врем пауз, которые формирует также

0 генераторный элемент 45, отсутствуют импульсы на входах блоков 5 и 6 управл ющих сигналов, что приводит к закрыванию силовых тиристоров 54 и 55, прекращаетс съем мощности с электронагревательных эле5 ментов 77-78.

В дальнейшем на дозирование мощности , например, с первой скоростью может быть наложено ограничение, с помощью которого оно прекращаетс . Дл выполнени

0 такого режима на первый управл ющий вход блока 2 логических преобразований подаетс дискретный сигнал, который проходит на элемент 13 гальванической разв зки , на выходе которого формируетс сигнал

5 1. Этот сигнал поступает на один из входов элемента И 21, Наличие на входе этого элемента двух сигналов 1 приводит к формированию на его выходе такого же сигнала , который поступает на вход взвода

0 элемента 29 пам ти, перевод т его в состо ние , привод щее к по влению на его выходе сигнала 1. Этот сигнал переводит элемент 33 ЗАПРЕТ в закрытое состо ние, в результате чего на первом выходе блока 2

5 логических преобразований исчезает сигнал 1, прекращаетс работа генераторного элемента 45, а также генератора 4, что в итоге приводит к переводу в закрытое состо ние силовых гиристорных блоков 7 и 8,

0 прекращаетс сьем мощности с электронагревательных элементов 77-88, с помощью котор ых управление первой скоростью дозировани мощности осуществл лось путем формировани импульсов и пауз генератор5 ным элементов 45 генератора 4.

Одновременно сигнал 1 с выхода элемента 29 пам ти поступает на элемент 41 времени, запуска его, а также на один из входов элемента И 25.

0При подаче дискретного сигнала на первый управл ющий вход блока 2 логических преобразований прекращаетс дозирование мощности, например, с первой скоростью . В дальнейшем работа устройства

5 происходит с использованием второго уп- рпал ющего входа блока 2 логических преобразований , на который подаютс или не подаютс дискретные сигналы, вл ющиес функцией состо ни какого-либо регулируемого параметра, например температуры.

достигшего :ia предыдущем эт пе при дози- ровании мощности с первой скоростью своего , например, первого промежуточного значени , которое затем надо поддерживать в функции укапанных дискретных сигналов дозированмем мощности в течение времени, отсчитываемого элементом 41 времени .-МРЮЩ- - И пг.ооеннми g пего за- датчик.

Работа .: пойстга в функции этих дискретных сижков прoiiexoLHiT следующим образом,

При нспаче нп «ь фой управл ющий вход блока 2 логических преобразований дискретного сигнума см поступает на вход элемента 44 г-1 гч-мчг-г.кой разв зки, формиру на err- pi: , сп нзп 1, поступающий на ог;;,.| -,:- , элемента 1/1 25. Наличие и л н/од-i ч того э/1емо га трпх сигналов Т .::ir k1 ОПМЧрОМнИЮ 43 f;TO

выходе гл;- пг.;, -.-.;, е нгнгмо, который открытый n.v,-fv : T ..) , ЗАПРЕТ гфоходит на второй п,м: од б. Гх .:. л логических преобразований И Дг ).1|.: /ПОЗ Э/Н;МО -Г ИЛИ 3 КЗ

входы блокпь г .; П управл ющих сигналов, которые R ;inrn п-.: : подчт гоп состо ние си,.(Чл i-;;.1 тиристорнне олок-м 7 и 8, что приводи ч п ему Mi1 i ногти с зг.ектронагреезте Тьнкх :.

V 7

При .. щен;1 1 подачи дискретного сигнллз ь r. Tpoi 1 г-гзр июи пй вход блока 2 погиче ;s.;-Г (ПРЕНИЙ исчезает сигнал 1 I-A ьгсиом :-: qr /--того блока, г.ыходе элемен .; i

хи; Лх блоков и 6

управл ю - ;;1- .:м;н :-. что пр -1иодит к от- к/1Ю-;еиию .- -г.псторнмх блоков и прек ;гш|еп- |п г---- о дногтц с .члс.ктронагг-е тег : :. . - ... .; 1 / -8.

НО ; i О :- .. :, f : : Н И , .i-l/l.a L.aUMO ГО

олемен: о : 4 i :vjf;,-.:i, jror олвмонт формирует н:.з слоем гч,--о;:с сигнал i. который перевод :т R :- ::.с сслт) элементЗ ПРс 1. D по:- ль .:, i i1 -: -re- i-.a ,-. гопом выходе Зл о 2 /i or:.v--if . ipi X hj,- of разора и и и пре- кра1цае - р .-;. ... ,;;o.i .viv r ;.:.- л OB 1. Односрс ..,:., .м-м-к: . 1 с -шкодл элемента 41 d.j5r- ; -i:.- i /nj6T через открытый олекемг 3Ls .. rii. Т : :л;, ий вход блока 2 юглчеои,-. п ;(ч;a нлй, ч/.. сриводит к .-.-апуску rcnt j ;.;:: fj;-;1, n розу t .-.тато чего списанным ..i r poi-оодиг упрапление второй скорое г- : дг;- оо;- ;--1м мощности, но ухе г. помощ( . :нер-.п ODHGI о злзмснтз 46. В дальнейшем LI-I дознроеание мощности, например, с второй скоьогтыо может быть Лнова на-). | сг 1; г:ич°ние. с помощь О которого ore г|р,;,кра: даетск. Это выполн етс путем Г Лдэ .и н0 третий упрпзп ющий i von блок-:- ,;ог , 8ск:1- го образовании Л скретмснО сигнэ/1, при этом работа цепей происходит аналогично работе соответствующих цепей при подачедакого же сигнала на первый управл ющий вход этого же блока, при этом осуществл етс взвод элемента 30 пам ти. Далее работа устройства происходит с использованием четвертого управл ющего входа блока 2 логических преобразований, на который подаютс или не подаютс дискретные сигналы, вл ющи0 ес , например, функцией состо ни того же регулируемого параметра, достигшего на предыдущем этапе при дозировании мощности с второй скоростью своего, например, второго промежуточного значени , которое

о затем надо поддерживать в функции указанных сигналов дозированием мощности в течение времени, отсчитываемого элементом 42 времени, а затем (после отсчета времени элементом 42) устройство путем, аналогич0 ным описанному, переходит на дозирова- ние мощности со следующей скоростью, но уже с помощью генераторного элемента 47 генератора 4. При этом при подаче дискретных сигналов на п тый и (М-1)-й входы дози5 рование мощности с соответствующей скоростью прекращаетс , а при использовании соответствующих шестого и M-го входов , на которые подаютс или не подаютс дискретные сигналы, осуществл етс ре0 жим, аналогичный режиму при использовании второго и четвертого входов блока 2 логических преобразований, но, например, дл соответствующих промежуточных значений регулируемого параметра, состо ние

5 которого выражаетс в функции соответствующих дискретных сигналов.

Таким образом, с помощью данного устройства достигаетс реализаци режимов многоступенчатого управлени дозирова0 нием мощности с возможностью перевода со ступени на ступень с требуемыми скоро- дозировани этой мощности, а также организации управлени дозирооанием мощности на каждой ступени в течение за5 даваемого времени.

В известном устройстве, как было указано в его описании, силовые выходы подключались к сетевому трехфазному напр жению через соответствующие нагрузки

0 в виде электронагревательных элементов (59-61), однако в последнее врем широкое распространение получают схемы соединени электронагревательных элементов, включаемых в каждой фазе попарно парал5 лельно и последовательно между собой (фиг.1), При такой схеме включени создаетс более благопри тный режим их эксплуатации , чем, например, только при последовательном включении нескольких электронагревательных элементов в фазе.

Кроме того, меньше вли ние оказывает на режим их эксплуатации неточность их изготовлени , а также происходит менее форсированный съем мощности с параллельно включенных электронагревательных элементов в фазе и более быстро выравнивание их свойств.

При такой схеме включени в фазе электронагревательных элементов, например, 77-80 необходимо обеспечить известное устройство дополнительными средствами контрол , которые бы давали возможность информировать обслуживающий персонал о состо нии этих элементов с точки зрени их целостности, з также предпринимать необходимые действи , способствующие повышению эксплуатационной надежности известного устройства. Введенные в него блоки контрол и другие элементы дают возможность осуществить это. Рассмотрим работу первого блока 61 контрол и электронагревательных элементов 77-80 первой фазы. При съеме мощности со всех этих элементов схема соединени их уравновешена . Если выходит из стро один из параллельно включенных электронагревательных элементов, то происходит перекос напр жени , который поступает на входы первого блока 61 контрол и далее на преобразователь 64 напр жени (например, трансформатор напр жени - 220/110 В). На выходе которого формируетс первый (частичный) уровень напр жени , который выпр мл етс диодным мостом 65 и далее фильтруетс накопительным элементом 66, после чего поступает на управл ющую час гь 69 первого триггерного элемента 67. Происходит срабатывание управл ющей части 69 этого элемента, что -приводит к переводу коммутирующей части 70 в непровод щее, а коммутирующей части 71- в провод щее состо ние. Кроме того, срабатывает индикаторна часть 72 первого триггерного элемента 61 своевременно информиру обслуживающий персонал о неисправном состо нии одного из параллельно включенных электронагревательных элементов, т.е. 77, 78 или 80. В дальнейшем персонал принимает решение по предложении эксплуатации всего устройства. Через коммутирующую часть 71 первого триггерного элемента 61, котора перешла в прооод щее состо ние, управл юща часть 73 второго триггерного элемента 68 подключаетс к выходу накопительного эпемента 66 и диодного моста 65. При выходе из стро обоих параллельно включенных электронагревательных элементов , например 77 и 78 или 79 и 80, на входы первого блока 61 контрол поступает полное фазное напр жение. Далее оно поступает на преобразователь 64 напр жени , на выходе которого формируетс второй (полный) уровень напр жени , после чего оно выпр мл етс диодным мостом 65 и далее фильтруетс накопительным элементом 66, после чего поступает на управл ющую часть 73 второго триггерного элемента 68. Происходит срабатывание управл ющей части 73 этого элемента, что приводит к пере0 воду коммутирующей части 74 второго триггерного элемента 68 в провод щее состо ние и к срабатыванию его индикаторной части 75, своевременно информиру обслуживающий персонал о неисправном со5 сто нии каких-либо двух параллельно включенных электронагревательных элементов. Коммутирующа часть 74 второго триггерного элемента 68, перешедша в провод щее состо ние, позвол ет сформировать с

0 помощью источника 76 питани , на выходе первого блока 61 контрол сигнал логической 1, поступающий на один из входов второго элемента ИЛИ 60, на выходе которого и входе элемента 59 ЗАПРЕТ также

5 формируетс сигнал логической 1, что приводит к закрыванию элемента 59 ЗАПРЕТ , в результате чего прекращаетс подача сигналов логической 1 на входы бпоков 5 и 6 управл ющих сигналов, что

0 позвол ет отключить силовые тиристорные бпоки 7 и 8 и прекратить сьем мощности с электронагревательных элементов.

. Работа второго 62 и третьего 63 блоков контрол , подключенных к электронагрева5 тальным элементам соответствующих фаз, аналогична описанной выше.

Описываемое устройство позвол ет своевременно обнаружить и устранить неисправности , что обеспечивает снижение

0 простоев и повышает его эксплуатационную надежность,

Claims

Формула изобретени Регулируемый источник питани по авт.ев № 1451671, о т л и ч а ю щи и с тем,

5 что, с целью повышени эксплуатационной надежности путем расширени контрольных функций, в него введены основной элемент ЗАПРЕТ, третий элемент ИЛИ и три блока контрол , каждый из которых включэ0 е в себ преобразователь переменного напр жени в переменное, диодный мост, накопительный элемент и два триггерных элемента, причем входные выводы преобразовател переменного напр жени в пере5 менное соединены с выводами дл подключени нагрузки, один из этих входных выводов использован в качестве первого входного вывода блока контрол и соединен с одним из своих выходных выводов , второй выходной вывод преобразовател переменного напр жени в переменное соединен с одним из входных выводов диодного моста, второй входной вывод которого использован в качестве второго входного вьиюдз блока контрол , выход диодного моста подключен параллельно накопительному элементу и входным цеп м триггерах згым.-пои. первого триг- герногс .элемента под;-1Ь :; «н к входу второ- го тпи тернгTO snoMOi T V выходные выводы котгрпго иг-ПС/ : : -тч--. качестве выходных i:)bl.i /-:C - . о/: Г 1- ;: - -.нтроПП. при ЭТОМ ОДИН

10 /2 , Управл ющие Входы ,по Г / вЛЖвЙ1 2

0

из выходных выводов всех блоков контрол подключен к соответствующим входам третьего элемента ИЛИ, выходом соединенного с одним из входов основного элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - к входам первого и второго блоков управл ющих сигналов, кроме того, другие выходные выводы блоков контрол соединены с выходом введенного дополнительного источника питани .

Управл ющие Вход

АА о по

8bix.1 b X-LJb xA -Jbix4. Jh xA. 8ых.б(К-1)ибыг Ыых

®иг Сигнальный дыход

4 59 6 9 Г/У-/;о М-й