Устройство для переключения нагрузки

(1 Ю ИИЗадан 027 9 ОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПФ д ди иЮСВ% ВФИ и апелЮ ОПИСАНИЕ ИЗн втОоснамУ СВИДВтива(56)1Авторское свидетельство СССР 9 765926, кл. Н,02 Х 9/06, 1978,2. Авторское. свидетельство СССР В 813590 ф кл. Н 029/06 ю 1979 е (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ, содержащее источники питания переменного напряжения, первые выводы которых предназначены для ; соединения е первым выводом нагрузки : непосредственно, а вторые выводы соединены между собой через коммутирующие элементы каждого источника, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, коммутирукщий элемент выполнен на встречно-параллельно включенных тиристорахоптронов, свето тиристоры первого и второго оптроиов включены встречно-параллельно в цепь основного источника, светотиристоры третьего и.четвертого оптро нов - в цепь резервного источника, и кроме того, введены первый и второй пороговые элементы, первый и второй ограничительные резисторы, генератор импульсов, симистор, четыре диода, четыре резистора и четыре ,конденсатора, при этом к выходу первого источника переменного напряжения через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый ограничительный резистор подключены параллельно друг другу управляющий входгенератора импульсов и две цепочки, первая из которых состоит из последовательно соединенных первого диода и шунтнрованных первым конденсатором первого резистора.и светоизлучателя первого оптрона, а вторая - из последовательно соединен ных второго диода и шунтированных вторым конденсатором второгорезистора и светойзлучателя второго оптрона, при этом диоды в цепочках включены встречно, .к выходу второго источника переменного напряжения через последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй ограничительный резистор под-ключены параллельно друг другу симистор и две цепочки, первая из ко-, торых состоит из последовательно соединенных третьего диода и шунтированных третьим конденса;ором тре.- тьего резистора и светоизлучателя третьего .оптрона, а вторая - из по.- Фаей Ьедовательно соединенных четвертого диода и шунтированных четвертью конденсатором четвертого рези- )аюй стора и светоизлучателя четвертого вд оптрона, нри этом диоды в цепочках включены встречно, выход генератора 4 аЬ импульсов соединен с управляющим электродом симистора, а точки соединения светотиристоров параллельных цепей соединены с вторым выводом нагрузки, при этом в качестве пороговых элементов использованы симметричные стабилитроны.3 ВИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического переключения нагрузки с одного источника питания переменного тока на другой без нарушениябесперебойности в электро питании.Известно устройство для переключения нагрузки с одного источника . питания на другой, обеспечивающее бесперебойность электропитания по требителей, содержащее дэа источника переменнсго тока, две пары встречно-параллельно включенных тиристоров, восемь диодов и блок управления 1 3.Недостатки известного устройства " 15 сложность, а также невысокие коэффицент .полезного действия и надежность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжения, одни выходы которых предназна. чены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а вторые выходы соединены между собой через две параллельные цепи с двумя диодами в каждой, включенными в первой цепи встречно катодами, а во второй - : анодами, а также тиристоры, управляю-З 0 щие электроды которых. подключены к выходам блока управления, при этом точки соединения диодов параллельных цепей соединены через два последова тельно включенных тиристора, вывод 35 точки соединения которых предназначен для подключения второго выводанагрузки Г 2 1Недостатком данного устройства является то, что при несовпадении Фаз питающих напряжений источников переменного тока происходит искажение формы питающего нагрузку напряжения. Кроме того, устройство не обеспечивает отключения нагрузки 45 при снижении питающего напряжения - ниже допустимого на обоих источниках переменного тока.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства путем исключения искажения Формы питающего нагрузку напряжения при несовпадении фаз напряжений у источников переменного тока и отключения нагрузки при снижении пита ющего напряжения ниже допустимого на обоих источниках переменного тока.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для переключения нагрузки, содержащем источники питания переменного напряжения, первые 60 выводы которых предназначены для соединения с первым выводом нагрузки непосредственно, а вторые выводы сое- динены между собой через коммутирующие элементы в цепи каждого источ- , 65 ника, коммутирующие элементы выполнены на встречно-.параллельно включенных тиристорах оптронов, светотиристоры первого и второго оптронов включены встречно-параллельно в цепь основного. источника, светотиристоры третьего й.четвертого оптронов - в цепь резервного источника, и кроме того, введены первый и второй пороговые элементыпервый и второй. ограничительные резисторы, генератор импульсов, симистор, чет 1 цре диода, четыре резистора и четыре конденсатора, при этом к выходу первого источника переменного напряжения через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый ограйичительный резистор подключены параллельно друг другу, Управляющий вход генератора импульсов и две цепочки, первая из которых состоит из последовательно соединенных первого диода, и шунтированных первым конденсатором первогорезистора и светоиэлучателя первогооптрона, а вторая - из последовательно соединенных второго диода и шунтированных вторым конденсатором второго резистора и светоизлучателя второго оптрона, при этом диоды вцепочках включены встречно, к выходу второго источника переменного напря жения через последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй ограничительный резистор подключеиы параллельно друг другу симистори две цепочки, первая из которых состоит из последовательно соединенных третьего диода и. шунтированных третьим конденсатором третьего резистора и светоиэлучателя третьего оптрона, вторая - из последовательно соединенных четвертого диода. и шунтированных четвертым конденсатором четвертого резистора и саетоизлучатепя четвертого оптрона, при этом диоды в цепочках включены встречно, выход генератора импульсов соединен . с управляющим электродом симистора,буричем параллельные цепи, через которые соедййены вторые выводы источников переменного напряжения содержат по два светотиристора, первая из которых - светотиристоры первого и третьего оптронов, вклклюенные встречно катодами, вторая - светотиристоры второго и четвертого оптранов, включенные встречно анодами, а точки соединения. светориристоров параллельных цепей соединены со вторым выводом нагрузки, при этом в качестве пороговых элементов использованы симметричные стабилитроны.На чертеже схематически изображено приложенное устройство для переключения нагрузки.Устройство для переключения нагрузки содержит источники 1 и 2 переменного тока, нагрузку 3, две параллель.Устройство для переключения нагрузки работает следующим образом.Пусть в исходном положении напряженив обоих источников 1 и 2 переменного тока не ниже допустимого . 5 Тогда в положительный полупериед .напряжения источника 1 переменного тока при превышении напряжением пи-. тания напряжения стабилизации порогового элемента 10 (напряжение стабилизации стабилитронов 10 и 11 рав- Ж но минимально допустимому напряжению,при котором может быть включена нагрузка ) ток будет протекать по цепи элемент 10 .- резистор 12 - диод 17- . резистор 21 - светоизлучатель оптрона 7. При этом фототириетор оптрона 7 не включится, так как к его катоду приложено положительное напряжение. Благодаря конденсатору 25, раз.- рядом которого при снижении напряжениз стабилизации;порогового элемента 10 обеспечивается протекание тока через светоизлучатель оптрона 7, в начале отрицательного полупериода включается светотиристор оптрона 7 35 и .нагрузка оказывается подключенной и источнику 1. В отрицательный полу- период напряжения источника 1 переменного тока при превыаении напря-, жением питания напряжения стабили зации порогового элемента 10 ток будет протекать по цепи: элемент 10 - резистор 12 - диод 16 - резистор 20. - светоизлучатель оптрона б. При этом фототиристор оптрона б . не включится, так как к.его аноду45 -Приложено отрицательное напряжение.Благодаря конденсатору 24, разрядом которого при снижении напряжения питания ниже напряжения стабилизации порогового элемента 10 обеспечи вается.протекание тфкачерез свето- излучатель оптрона б, в начале положительного.полупериода включается светотиристор оптрона б и нагрузка оказывается подключенной и в поло- . 55 жительный полупериод к источнику 1.Для обеспечения надежной работы устройства время разряда конденсато.1 ров 24 и 25 после прекращения протевключается генератор импульсов, частота которого значительно больше час.тоты напряжения источников питания 1 и 2 при этом время работы генератора 14 импульсов. после поступле-. ния управляющего импульса не менее половины периода напряжения пита. ния. При работе генератора импуль- сов при протекании тока через пороговый .элемент 11 включается симистор15, который шунтирует цепи, в кото-,. : рых включены светоизлучатели оптронов 8 и 9. Благодаря тому, что по светоизлучателям оптронов 8 и 9 ток не протекает, светотиристоры оптронов 30 и 31 аключиться не могут.Поэтому нагрузка 3 при нормальном напряжении на источнике 1 ие.может быть подключена к источнику 2.В аварийном режиме работы источника 1 переменного тока при анижении напряжения источника 1 переменного тока ниже допустимого ) через пороговый элемент 10 ток не проходит. Генератор 14 импульсов выключается, симистор 15 не может быть включен.В положительные полупериоды напряжения источника 2 переменного тока при превышении напряжением питания напряжения стабилизации порогового элемента 11 ток будет протекать но цепиг элемент 11 - резистор 13 - диод 19 - резистор 23 - свето- излучатель оптрона 9. При этом фотатирнстор оптрона 9 не включится, .так как к его катоду приложено положительное напряжение. БЛагодарн конденсатору 27, разрядом которого при снижении напряжениЧ питания источника 2 ниже напряжения стабилизации порогового элемента 11 обеспечивается протекание тока через свето- излучатель оптрона. 9, в начале отри-цательного полупериода включается светотиристор оптрона 9 и нагрузка 3 оказывается подключенной к источнику 2. В отрицательный полупериод .напряжения .:источника 2 переменного тока при превышении напряжением питания напряжения стабилизации порогового элемента 11 ток будет протекать по цепи элемент 11 - резистор 13 .- диод 18 " резистор 22 - светоизлучательоптрона 8При этом фототиристор оп-. трона 30 не включится, так как к его,аноду приложено отрицательное напря жение. Благодаря конденсатору 26,разрядом которого при снижении напряжения питания ниже напряжения стабилизации порогового элемента 11 обеспечивается протекание .тока через светоизлучатель онтрона 8, в начале по.кания тока через пороговый элемент 10 должно быть не меньше четверти периода напряжения питания.В дальнейшем устройство работает аналогичным образом. При этом при протекании тока через резистор 12 ложительного полупериода включаетсясветотиристор оптрона 8 и. нагрузкаоказывается подключенной и в поло- ф жительный полупериод к источнику 2. Для обеспечения надежной работы устройства время разряда конденсато1015468 Составитель Е. ПантелькинТехред С.Мигунова Корректор Е. Рошко еда Л. Пчелннска Заказ 3227/50ВНИИПпо113035,Тираж 617осударствеиногоам изобретений исква, Ж, Рауш Подписное комитета СССР открытий ская наб., д. 4/5тВЕщШ ВШШВФШ аЕЕЕЕШШ ШШаа Шфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ров 26 и 27 после прекращения протекания тока через пороговый элемент 11 должно быть не меньшим четверти периода напряжения питания.В дальнейшем устройство работает аналогичным образом,Если в аварийный режим переходит и источник 2 переменного. тока (напряжение источника 2 переменного тока по какой-либо причине стало. ниже допустимого ), то через пороговый элемент 11 ток не проходит и нагрузка 3 не может быть подключена к источнику 2 (фототиристоры оптронов 30 и 31 не могут включиться ).; При повышении напряжения источнйка1 переменного тока выше напряжениястабилизации порогового элемента 10,вновь включается генератор 14 импульсов и симистор 15 и нагрузка переклюается с источника 2 переменного токана источник 1.Таким образом, исключаются иска.жения фррмы питающего напряжения нагрузки при несовпадении фаз напря жения у источников переменного тока,а также обеспечивается отключениенагрузки.при снижении питающего напряжения ниже допустимого,.на обоихисточниках переменного тока.