Устройство для переключения нагрузки

О П И С А Н И Е (щ 765926ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(28 ) П р и о ри тетв Опубликовано 23.09.80. Бюллетень35 Дата опубликования описания 23.09.80(53) УД К 621,316. .925 (088.8) по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ1Изобретение относится к электротехнике иможет применяться для автоматического пере.ключения нагрузки с одного источника пере.менного напряжения на другой без нарушениябесперебойности в питании,Известны устройства переключения нагрузкис одного источника переменного напряженияна другой, выполненные на тиристорах, совстречно-параллельным включением 1,Указаннйе устройства обеспечивают бесперебойное питание нагрузки, Однако наличие филь.тров, обеспечивающих необходимые параметрынапряжения при переходных процессах при переключении нагрузки с одного источника питания на другой, усложняет схему и увеличиваетвес и габариты устройства.15 Йз известных устройств переключения нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой наиболее близким по технической сущности и схемному решению являются устрой. ство для питания нагрузки от двух или нескольлил незыисимых источников питания, содержащее источники питания переменного напряжения, каждый источник питанния соединен с нагрузкой с помощью двух ти-рнсторов со встречно-параллельным включением,блок управления тиристорами 21.Недостатками указанных выше устройств является наличие перерыва в питании при переключении нагрузки с одного источника перемен.ного напряжения на другой, обусловленного естественной коммутацией силовых тиристоров.Целью изобретения является обеспечение бес.перебойного питания нагрузки,Поставленная цель достигается тем, что в уст.ройство для переключения нагрузки, содержа.щее источники питания переменного напряжения,одни выводы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосред.ственно, а к вторым выводам подключены одни выводы силовых цепей соответствующих парФвстречно-параллельных тиристоров, управляющиеэлектроды которых подключены к входам бло.ка управления, введены диоды и нагруэочныеэлементы по числу тиристоров, причем другиевыводы силовых цепей тиристоров через первыедиоды в полярности, соответствующей полярнос5926 4 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 3 76ти тиристоров, прс,1 назначены для подключениявторого вывода нагрузки, а нагрузочные элементы, соединенные последовательно с вторыми ди.одами, подключены к обшей точке соединенияисточников питания и к каждой точке соединения тиристоров и первых диодовСущность изобретения поясняется чертежом,на котором приведена схема устройства.Устройство содержит источники переменногонапряжения 1 и 2, нагрузку 3. Источники питания 1 и 2 одними выводами соединены между собой и подключены к одному из выводовнагрузки 3. Второй вывод источника переменного напряжения 1 подключен ко второму выводу нагрузки 3 через две параллельные встреч.но-включенные цепи анод - катод тиристора 4,анод-катод диода 5 и катод-анод тиристора 6,катод-анод диода 7. Второй вывод источникапитания 2 тоже подсоединен ко второму выводу нагрузки с помощью двух параллельныхвстречно включенных анод - катод тиристора 3,диод 9 и катод - анод тиристора 10, катод - аноддиода 1. Причем катод тиристора 4 и анод тиристора 6 через нагрузочныс элементы 12, 13и последовательно включенные в их цепи диоды 4 и 15 подключены к общей точке соединения источников питания 1, 2 и нагрузки 3,а катод тиристора 8 и анод тиристора 10 черезнагрузочные элементы 16 и 17 и последовательно включенные в их цепи диоды 18, 19 такжеподключены к общей точке соединения источников питания и нагрузки. Причем полярностьвключения диодов 14, 15, 18 и 20 в цепяхнагрузочных элементов 12, 13, 16 и 17 соответ.ствует полярности включения соответствующихтиристоров 4, 6, 8 и 10, управляющие электро.ды которых соединены с выходами блока уп.равления 20,Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме, когда напряжение источников питания 1 и 2 находятся в пределахзаданной величины, на нагрузку 3 напряжениепоступает от того источника, напряжение навыходе которого больше заданной минимальнойдопустимой величины. Включение тиристоров4 и 8, работающих в положительную полувол.ну переменного напряжения, производится подачей на управляющие электроды управляющихимпульсов. Если напряжение источника 1, например, больше, чем источника 2, то напряжение на нагрузку 3 от источника питания 1 по;ступает в положительную полуволну напряжениячерез тиристор 4 и диод 5, а в отрицательнуюполуволну - напряжение через тиристор 6 идиод 7, а через тиристоры 4 и 6 протекает сумма двух токов, Первое слагаемое - ток нагрузки 3, а второе слагаемое -это ток нагрузоч.ного элемента, который для. тнристора 4 протекает через нагрузочный элемент 2 и диод 14,а для тиристора 6 - через диод 15 и нагрузку 13.Так как напряжение источника 1 выше, чемисточника 2, диод 9 в положительный полупериод, диод 11 в отрицательный полупериод за.крыты под действием разницы напряжения источников 1 и 2, которая прикладывается к нимв запирающей полярности. При этом тиристоры8 в отрицательный полупериод и тиристор 10в отрицательный полупериод благодаря введенным нагрузочным элементам 16, 17 и диодам18, остаются включенными и через них проходит ток, определяемый напряжением 2 и величиной нагрузочного элемента, Величина нагрузочного элемента выбирается такой, чтобы ток через тиристор превышал величину тока включения тиристора, В качестве нагрузочного элемента можно использовать полезную нагрузку, чтоповышает КПД устройства,При снижении напряжения источника питания 1, например в аварийном режиме, питаниенагрузки 3 осуществляется практически мгно.венно от источника питания 2 в любой моментвремени питающего напряжения за счет того,что тиристор 8 в положительный полупериод итиристор 10 в отрицательный полупериод напряжения оказывается включенными благодаря нагрузочным элементам, а временем включениядиодов 9 и 11, включенных последовательнос тиристорами 8 и 10, практически можно пренебречь, используя существующие высокочастотные диоды,Использование предлагаемого устройства поз.воляет производить переключение нагрузки содного источника на другой без снижения напряжения ниже допустимой величины, т.е. осушествить бесперебойное питание с высоким качеством переходного процесса,Формула изобретения Устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напря. женил, одни выводы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а к вторым выводам подключе. ны одни выводы силовых цепей соответствующих пар жтречно-параллельных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к входам блока управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью обеспечения бесперебойного питания нагрузки, в него введены диоды и нагрузочные элементы по числу тиристоров, причем другие выводы силовых цепей тиристо. ров через первые диоды в полярности, соответствующей полярности тиристоров, предназначены для подключения второго вывода нагрузки, а нагрузочные элементы, соединенные последовательно с вторыми диодами, подключены к об. щей точке соединения источников питания и к5каждой точке соединения тиристоров и первыхдиодовИсточники информации,йринятыв во внимание при экспертизе 765926 тель Г Дамск М. Кузьмактор Г, Решетни Горькова дак Тираж 783И Государственного комитета СССлам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д. каз 6523/5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная ВНИ по 113061. Авторское свидетельство СССР М 246290, кл, Н 02 У 9/06, 1968.2. Авторское свидетельство СССР К 316154, кл. Н 02 Л 9/06, 1968.