Устройство для переключения нагрузки

Союз СоветсиинСоцивлистичвсиинРеснублии ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 83590(51)М. Кл. Н 02 Э 9/06 Ввудврвтввнай квинтет ФСьР вв ааим нзфбретеннй н втнрмтнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для автоматического переключения нагрузки с одного источника питания переменного тока на другой беэ нарушения бесперебойности в . электропитании.Известно устройство для переключения электропитания, предназначенное для автоматического переключения резервных источников переменного тока, например статистических преобразователей, с основного на резервный и содержащее два источника, основной и резервный, исполнительное реле, датчик напряжения на основе ключевого элемента, состоящего из транзистора мостового выпрямителя, подклю 15 ченного через понижающий трансформатор к источнику питания переменного тока и реэистивный делитель 111. ЗОНедостатком этого устройства является невысокая надежность, обусловленная наличием эпектромеханических контактов в цепи питания нагрузки. Известно также устройство для бесперебойного электропитания нагрузки, содержащее выпрямитель, юод переменного то-, ка, аккумуляторную батарею, основной и резервный источники питания (инверторы), выкпючакюпие тиристоры, коммутирующий конденсатор, зарядное сопротивление,шунтирукзпие диоды, нагрузку, тиристорный переключатель, состоящий иэ двух пар встречно включенных тиристоров 12,Недостатками такого устройства являются невысокая надежность,и сложность схемы.Наиболее близким к предлагаемому является устройство переключения нагрузки с одного источника питания переменного тока на другой, обеспечивающее бесперебойность электропитания потребителей и содержащее источники питания переменного тока, две параллельные цепи с парами диодов, включенных в первой цепи встречно катодами, а во второй цепи встречно анодами, тиристоры, блок управления, соединенный своими входами с управляющими50 55 дом нагрузки непосредственно, а вторыевыходы соединены между собой через двепараллельные цепи с двумя диодами вкаждой, включенными в перрой цели встречэлектродами тиристоров, нагрузку, одиниз выводов которой соединен с первымивыводами источников, а вторые выводысоединены через диодыГ 33,Недостатками данного устройства являются сложность его, невысокие коэффицент полезного действия и надежность.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, 1 о.что в устройстве, содержащем источникилитания переменного напряжения, одни выводы которых предназначены дпя соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а вторые выводы соединены между собой через две параллельные цепи сдвумя диодами в каждой, включеннымив первой цепи встречно катодами, а вовторой встречно анодами; тиристоры, управляющие электроды которых подключенык выходам блока управления, точки соеди- .нения диодов параллельных цепей соединены через два последовательно включенныхтиристора, вывод точки соединения которых предназначен для подключения второго вывода нагрузки.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источники 1 и 2питания переменного тока, и нагрузку 3,причем источники 1 и 2 питания одними.своими выводами соединены между собойи подключены к одному из выводов нагрузки 3, а другие выводы источников1 и 2 питания соединены между собой через две параллельные цепи 4 и 5, содер 35жащие по паре диодов 6, 7 и 8, 9, которые в цепи 4 соединены встречно катодами,а в цепи 5 - встречно анодами. Точка соединения катодов диодов 6 и 7 цепи 4и точка соединения анодов диодов 8 и 9цепи 5 соединены между собой через двапоследовательно включенных тиристора10 и 11, управлякюцие электроды которыхподключены к выходам блока 12 управления, а второй вывод нагрузки подключен к средней точке соединения тиристоров 10 и 11.Устройство переключения нагрузки работает следующим образом.В нормальном режиме, когда выходныенапряжения каждого источника 1 и 2 питания находятся в пределах заданной величины, на нагрузку 3 напряжение поступает от того источника питания, напряжение на выходе которого больше по абсолютному значению,Предположим, что выходное напряжениеисточника 1 питания больше, чем источника 2 питания. Тогда напряжение на нагрузку 3 будет поступать от источника 1питания в положительный полупериод через диод 6 цепи 4, тиристор 10, а в отрицательный полупериод - через тиристор11, диод 8 цепи 5. Включение тиристоров 10 и 11 осуществляется подачей импульсов с выхода блока 12 управления науправляющие электроды тиристоров в моменты прохождения тока нагрузки черезнулевое значение. К диоду 7 в цепи 4 идиоду 9 в цепи 5 в соответствующие полупериоды питающего напряжения приложенообратное напряжение, равное разности выходных напряжений источников 1 и 2 питания, а поэтому ток от источника 2 питания в нагрузку не поступает,При снижении напряжения источника 1,например в аварийном режиме, питание нагрузки 3 будет осуществляться от источника 2 через диод 7 цели 4, тиристор10 в положительный полупериод и черездиод 9 цепи 5, тиристор 11 в отрицательный полупериод напряжения. При этом кдиоду 6 цепи 4 и диоду 8 цепи 5 в соответствующие полупериоды питающего напряжения будет приложено обратное напряжение, равное разности напряжений источников 2 и 1 питания, а поэтому ток отисточника 1 питания в нагрузку 3 поступать не будет.Переключение источников питания происходит практически мгновенно, так каконо определяется только временем переключения встречно включенных диодов 6, 7 и8, 9 в цепях 4 и 5.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известнымупростить схему устройства примерно на20 , исключить дополнительные нагрузкииспользуя в нем вдвое меньшее количество силовых полупроводниковых элементов(диодов итиристоров), нто приводит к повышению надежности устройства в целом,увеличению его КПД примерно на 10% иснижению стоимости предлагаемого устройства на 30% по сравнению с известным,формула изобретения Устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжения, одни выходы которых предназначены для соединения с одним выво3. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2899486/07,10 кл, Н 02 Э 9/06, 05.04.78. 5 8138 но катодами, а во второй - аноаамн, тиристоры, управляющие электроды которых подключены к выходам блока управления, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с це лью упрощения устройства, точки соединения диодов параллельных цепей соединены через два последовательно включенных тиристора, вывод точки соединения которых предназначен для подключения второго вывода нагрузки. 90 6. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 851789, кп, Н 02 Э 9/06, 1978,2. Авторское свидетельство СССР И 612344, кл. Н 02 Э 9/06, 1976.писное ССР з 787/70 Тираж 678 Под ВНИИПИ Государственного комйтвта С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 38, Раушскаа наб., д, 4ка филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В, Оглоблеведактор Ю. Петрушко Техред Т.Маточка Корректор Н. Стец