Устройство бесперебойного питания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 543092 Союз Советских Социалистических РесМлин(22) Заявлено 03,10.75 (21) 2177581/07 51) М. Кл Н 021 9/06 с присоединением заявки М Опубликовано 15.01.77 Бюллетень Ке УДК 621.316.925(088,8) ло делам изобретении и открытийС, Б, Вульфсои, А. Б, Зак, Г. А. Пурювкин и Ю, В. Дирии Специальное конструкторское бюро вычислительной техники при Псковском заводе радиодеталей4) УСТРОЙСТВО Д Государственныи комитет (23) Приоритеавета Министров СССР Изобретение относится к устройствам промышленной электроники, в частности к устройствам для обеспечения бесперебойного питания ответственного потребителя в вычислительной технике, в технике связи и т, д.Известны устройства для бесперебойного питания ответственного потребителя, содержащие блок коммутации силовых цепей, блок переключения, блок контроля уровня напряжения источника н блок коммутации управляющих электродов 1. Основными недостатками таких устройств являются большое время переключения с источника на источник и грубая оценка напряжения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для бесперебойного питания, содержащее нуль-индикаторы и блок контроля за уровнем напряжения, соединенные через блок переключения и блок коммутации управляющих электродовирпсторов с блоком коммутации силовых цепей 21. Однако в таком устройстве быстрое переключение с источника на источник возможно только при применении полностью управляемых тиристоров, что значительно ограничивает область мощностей нагрузки, а также снижает надежность всей системы в целом. Применение в устройстве обычных тиристоров приводит к значительному увеличению времени переключения, так как время отЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ключения тиристоров определяется частотоипитающего напряжения. Кроме того, наличиев устройстве датчиков уровня напряженияобуславливает слежение только за амплитуд 5 ным значением напряжения источников, чтоделает невозможным быстрое выявление уходанапряжения в течение полупериода питающего напряжения. К недостаткам известного устройства относится также необходимость ис 10 пользования трансформаторов тока для повышения быстродействия.В предлагаемое устройство для повышениябыстродействия введены блок контроля заформой напряжения, блок выработки коман 15 ды переключения, блок управления принудительной коммутацией тиристоров и блок принудительной коммутации, причем блок контроля за формой напряжения подключен кблоку выработки команды переключения, вы 20 ход которого соединен с блоком управленияпринудительной коммутацией тирпсторов, подключенным через блок принудительной коммутации к блоку коммутации силовых цепей, авходы блока переключения соединены с бло 25 ком выработки команды,На чертеже дана блок-схема описываемогоустройства.Устройство содержит блоки 1 нуль-органов,блоки 2 датчиков формы напряжения источ 30 ников, блок 3 памяти, блок 4 выработки50 55 60 05 команды переключения, блок 5 переключения, блок 6 управления отсечкой, блок 7 управления подзарядом, блок 8 управления принудительной коммутацией, блок 9 коммутации управляющих электродов, блок 10 коммутации силовых цепей и блок 11 принудительной коммутации. Ьлоки 6 - 8 входят в систему блока управления принудительной коммутацией.Входы олоков 1 нуль-органов подключены к соответствующим выходным шинам блоков питания. Ьлоки 1 служат для определения момента перехода потенциала на шинах источника питания через нуль. К соответствующим шинам блоков питания подключены и входы блоков 2, датчики которых следят за формой напряжения на шинах источников. Выход блока 1 подключен к одному из входов блока 3 памяти, служащего для фиксации информации о состоянии источника в момент сбоя. К другому входу блока 3 подключены один из выходов блока 4 выработки команды переключения и вход второго блока 3 памяти. Ьлок 4 служит для выработки команд в соответствии с алгоритмом переключения, К входам блока 4 подключены выходы блоков 2 и блока 5 переключения. Последний формирует команду на переход с рабочего источника на резервный. Выходы блока 4 связаны с входами блоков 6 управления отсечкой, служащих для отсечки коммутационных цепей от питающего источника, блоков 7 управления подзарядом, предназначенных для накопления энергии в коммутационных цепях, и блоков 8 управления принудительной коммутацией, служащих для обеспечения выбора алгоритма подключения коммутационных цепей в блоке 11. Один из выходов блока 4 подключен к одному из входов блоков 9 коммутации управляющих электродов. На другой вход блоков 7 и 9 подклю чен выход соответствующего блока 3. Выходы блоков 6 - 8 подключены к входам блока 11 принудительной коммутации. Блок 11 реализует алгоритм, задаваемый блоками 6 - 8. Выходы блоков 9 подключены к соответствующим входам блоков 10 коммутации силовых цепей,В работе системы можно выделить два характерных режима.Нормальная работа источника.Сигналы, снимаемые с шин источников питания, поступают на входы блоков 1 и 2, На выходе блока 2 присутствует сигнал логического нуля. Сигналы с выходов блоков 1 поступают на входы соответствующих блоков 3 и с выхода последнего на входы блоков 7 - 9. Информация в блоках 3 памяти меняется синхронно с изменением информации в соответствующих блоках 1. Таким образом, состояние источников анализируется еще до момента пуска системы. После пуска системы происходит автоматическая выборка рабочего источника с помощью блока 4, т, е. в момент включения анализируется информация на выходах блоков 2, В случае, если оба источника 5 10 15 20 25 30 35 40 45 работают нормально, то включается заранее выбранный. При этом на выходах блока 4, связанных с входами блоков 7 и 9 выбранного источника, появляется разрешающий сигнал (уровень логической единицы). С приходом этого сигнала обеспечиваются считывание информации с блока 3 и работа блоков 7 и 9. Эти блоки обеспечивают нормальное функционирование блоков 10 и 11. В первом режиме работы схемы осуществляется коммутация цепей переменного тока источников на нагрузку без искажения формы питающего напряжения и подзаряд реактивных накопителей энергии коммутационных цепей в блоке 11 (полярность указана в скобках).Сбой источников.В случае ухода напряжения источника на заранее определенную величину блок 2 датчиков формирует сигнал аварии, который по- поступает на вход блока 4. Блок 4 снимает разрешающие сигналы с входов блоков 7 и 9 и тем самым запускающие сигналы с управляющих электродов тиристоров в блоках 10 и с работающих тиристоров в блоке 11, После снятия этих сигналов на входе блока 6 формируется импульс, за время которого с помощью блока 6 происходит отсечка коммутационных контуров в блоке 11 от работающего источника. После окончания этого импульса на входе блока 8 формируется импульс, за время которого обеспечивается коммутация рабочих тиристоров в блоках 10. Выбор рабочих тиристоров в блоках 10 и алгоритм подключения коммутационных цепей в блоке 11 обеспечивается за счет фиксации состояния блока 3 в момент прихода аварийного сигнала. Сигнал, поступающий в блок 3, формирует блок 4. После запирания рабочих тиристоров в блоках 10 формируется сигнал на вход блока 5, Последний обеспечивает подачу разрешающего сигнала через блок 4 на блоки 7 и 8 второго источника, обеспечивающие его подключение к нагрузке. В случае сбоя второго источника блок 4 обеспечивает его отключение и подключение первого источника к нагрузке. Формула изобретения Устройство для бесперебойного питания, содержащее нуль-индикаторы и блок контроля за уровнем напряжения, соединенные через олок переключения и блок коммутации управляющих электродов тиристоров с блоком коммутации силовых цепей, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок контроля за формой напряжения, блок выработки команды переключения, блок управления принудительной коммутацией тиристоров и блок принудительной коммутации, причем блок контроля за формой напряжения подключен к блоку выработки команды переключения, выход которогоРедактор А, Пейсоченко Корректор Т Добровольская Заказ 101/11 Изд Ъо 102 Тираж 899 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, К, Раушская наб., д. 4,15Типография, пр. Сапунова, 2 соединен с блоком управления принудительной коммутацией тиристоров, подключенным через блок принудительной коммутации к блоку коммутации силовых цепей, а входы блока переключения соединены с блоком выработки команды. 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент Франции216123, М. Кл. Н 021 9/00, 1970. 5 2. Авторское свидетельство316154,М. Кл. Н 021 9/06, 1969 (прототип).