SU551759A1 - Устройство дл переключени электропитани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к схемам аварийного или резервного энергоснабжени , и может быть исполь зовано дл  автоматического переключени  резервированных источников переменного ока, например статических преобразователей, с основного канала на резервный при отказе основного канала.

Известные устройства дл  автоматического переключени  электропитани  потребител  на резервный источник питани  содержат датчик напр жени , реагирующий на неисправность основного источника тока и выполненный на транзисторах, работающих в ключевом режиме, и исполнительный орган, состо щий из ключевого транзистора или электромагнитного реле, и осуществл ющего переключение потребител  с основного источника питани  на резервный. Датчик напр жени  в таких устройствах выдает сигнал на пере- ключение в исполнительный орган только при отсутствии выходного напр жени  основного источника или уменьшении среднего значени  выходного напр жени  ниже заданного значени  Ц,

Наиболее близким к данному изобретению

 вл етс  устройство дл  переключени  электропитани , содержащее исполнительное реле и датчик напр жени , выполненный на основе транзисторного ключевого элемента, на входе которого последовательно-встречно включены два выпр мительных моста, один из которых подключен ко вторичной обмотке трансформатора , включенного в основную сеть, а другой - к выходу дополнительного автогенератора стабилизированного напр жени , вход которого подключен к другой вторичной обмотке трансформатора 2.

В этом устройстве датчик напр жени  срабатывает как при уменьшении среднего значени  напр жени  основной сети ниже заданного значени , так и при определенной степени искажени  формы этого напр лчени . Последнее  вл етс  достоинством схемы по сравнению с другими схемами, так как очень часто отказы отдельных элементов и узлов основного источника питани  привод т к недопустимому искажению формы выходного напр жени , а не к уменьшению или исчезновению этого напр жени . Однако наличие дополнительного стабилизированного автогенератора существенно усложн ет схему датчика напр жени , что обуславливает снижение надежности устройства и ограничивае возможность его применени  в составе специальных автономных источников электропитани .

Цель изобретени  - повышение надежности устройства путем упрощени  схемы датчика напр жени  при сохранении его свойств срабатывании как при уменьшении среднего значени  выходного напр жени  источника переменного тока до заданного значени ,так и при искажении его формы.

Зто достигаетс  тем, что датчик напр жени , выполненный на базе ключевого элемента , состо щего из транзистора, мостового выпр мител , подключенного через понижающий трансформатор к источнику переменного тока, и резисторного делител , дополнительно снабжен стабилитронном причем к выходу мостового выпр мител  через резисторный делитель и стабилитрон подключена базова  цепь транзистора, в коллекторную цепь которого включена обмотка исполнительного реле, защунтированна  дополнительным конденсатором.

На фиг. 1 изображена электрическа  схема предложенного устройства; на фиг. 2 форма выпp  Шeннoгo напр жени  основного канала, которое подаетс  на вход ключевого элемента; на фиг. 3 - принцип работы устройства дл  переключени  электропитани  при наличии искажени  формы кривой выходного напр жени .

Пунктиром на фиг, 2 и 3 обозначен уровель срабатывани  ключевого элемента, а черезГд р обозначено врем , в течение которого открыт транзистор ключевого элемента и через обмотку реле протекает ток.

Устройство дл  переключени  электропитани  содержит исполнительное реле 1, обмотка которого зашунтирована конденсатором 2 и которое управл етс  ключевым элементом 3, состо щим из транзистора 4 со стабилитроном 5 и резистором 6 в цепи базы. Напр жение на резистор 6 поступает через резистор 7 от мостового выпр мител  8, вход которого через понижающий трансформатор 9 подключен к выходу статического преооразовател  10, имеющего основной 11 и резервный 12 каналы . Первична  обмотка трансформатора 9 подключена к выходу основного канала 11, Источник посто нного тока 13 и нагрузка 14 подключены к основному к резервному каналам через контакты 15 реле 1.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что выходное напр жение статического преобразовател  10 имеет пр моугольную форму, в этом случае к резис

тору 6 будет приложена часть выпр мленного напр жени , имеюща  форму изображенну на фиг, 2, причем это напр жение  вл етс  запирающим дл  транзистора 4 и противоположным по знаку по отнощению к напр жени на стабилитроне 5, Как видно из фиг, 2 выпр мле шое напр жение имеет провалы, св занные с конечной длительнсютью фронтов вьходного напр жени  преобразовател . При уменьшении мгновенного значени  вьшр к ленного напр жени  во врем  провалов до уровн  срабатывани  ключевого элемента,

определ емого суммой напр жений на стабилитроне 5 и переходе эмиттер - база транзистора 4, последний будет открыватьс  на врем  {j-pi p и конденсатор 2 будет подзар жатьс  импульсами длительностью Г и частотой повторени , равной частоте пульсаций выпр мленного напр жени . Так как величина составл ет единицы микросекунд, а ток зар да конденсатора 2 ограничен током базы транзистора 4, остаточное напр  жение на конденсаторе 2 при соответствующем выборе величины его емкости в несколь ко раз меньше напр жени  срабатывани  реле 1, В случае по$шлени  неисправности в основном канале 11, привод щей к искажению формы выходного напр жени  (см. фиг,3), увеличиваетс  длительностьТ ,.скважность импульсов тока коллектора транзистора 4 при этом уменьшаетс , а напр жение на конденсаторе 2 увеличиваетс . При опред&ленной степени искажени  формы выходного напр жени  статического преобразовател  напр жение на конденсаторе 2 достигает веп гчины напр жени  срабатывани  реле 1. Реле срабатывает и своими контактами отключает нагрузку 14 и источник посто нного тока 13 от основного канала 11 и подключает их к резервному каналу i-2. Если амплитуда выходного напр жени  основного канала 11 по какил -либо причинам уменьшитс  до величины порога срабатывани  или выходное напр жение будет отсутствовать, транзистор 4 будет открыт посто нно, реле 1 сработает и переведет преобразователь 1О на резерный канал.

Описанное устройство можно примен5ать также в трехфазных резервированных источниках переменного тока, имеющих форму ступенчатой синусоиды (бш1ол$фные импульсы с углом отсечки 6О ) и дл  сети с синусоидальной формой напр жени , В первом случа напр жение необходимо выпр мить трехфазным однопо упериодным вьшр мителем, при этом форма выпр мленного нагр жени , поступающего на вход ключевого элемента, аналогична форме, изображенной на фиг, 2. Во втором случае величина даже при oi сутствии искажений формы достаточно велика