Устройство для автоматического переключения нагрузки

Московс институ гическога В.Г,Куни В.А.Ставцо СССР1977.СССР1986,опорного напр делитель напр подключенного ителя, первьоторого чпервым Б -ричем к вход ере соединенного опорного напр же КС - цепь жение на этом изменным при жения на вых ты. Выходноевыпрямителя снием второго яжения, вып выход- вх оторогорганом ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ НИЕ ИЭОБ А ВТОРСИОМУ С 8 ИДЕТЕПЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамаварийного или резервного электроснабжения двигательной нагрузки,питаемой от сети переменного токачерез преобразователь частоты, иможет быть использовано для автоматического переключения нагрузки с осноной сети на резервную при отказеосновной сети или преобразователячастоты, Целью изобретения являетсяповьппение надежности и быстродействиустройства при питании двигательнойнагрузки. Устройство осуществляетконтроль уровня и формы напряженияна выходе преобразователя частоты основной сети, питающего двигательнуюнагрузку, Контроль уровня напряжения осуществляется по напряжению на выходе первого выпрямителя, подключен ного к соединенной в звезду первой вторичной обмотке трехфазного трансформатора, подключенного к выходу преобразователя частоты, а контроль формы напряжения - по напряжению на выходе второго выпрямителя, подключенного к соединенной в открытый тр угольник второй вторичной обмотке того же трансформатора. Выходное на пряжение первого выпрямителя сравни ется с напряжением первого источник яжения, содержащего яжения на резисторах и к выходу первого выпрякомпаратором, выходэлемент НЕ соединен ходом, ББ - триггера,первого компаратора,первым источником яжения, подключена такподдерживающая напрявходе практически неезком снижении напряе преобразователя часто напряжение второго авнивается с напряже-сточника опорного налненного аналогично первому, вторым компаратокоторого соединен с вторымдом КЯ - триггера, выходсоединен с исполнительным 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамаварийного или резервного электроснабжения двигательной нагрузки,питаемой от сети переменного токачерез преобразователь частоты, и может быть использовано для автоматического переключения нагрузки с основной сети на резернную при отказеосновной сети или преобразователячастоты.Целью изобретения является повы,шение надежности и быстродействия,устройства при питании двигательной 15,нагрузки,На чертеже изображена структурнаясхема устройства для автоматическогопереключения нагрузки.Устройство содержит трехфазный 20трансформатор 1, первичная обмоткакоторого присоединена к основнойсети 2 через преобразователь 3 частоты основной сети, первая вторичнаяобмотка трансформатора 1, соединенная 25в звезду, присоединена к входу первого выпрямителя 4, а вторая, соединенная в открытый треугольник, - к вхо. ду второго выпрямителя 5, первый 6и второй 7 источники опорного напряжения, первый 8 и второй 9, идентичный первому, компараторы, выполненные на операционных усилителях, элемент НЕ 10, КБ - триггер 11 и исполнительный орган на реле 12 с контактами 13 и 14, причем размыкающие контакты 13 включены между преобразова- .телем 3 частоты основной сети 2 идвигательной нагрузкой 15, а замыкающие контакты 14 - между преобразова 40телем 16 частоты резервной сети 17й двигательной нагрузки 15. Устройство содержит также времяэадающую КСцепь в виде последовательно включенных конденсатора 18 и резистора 19,присоединенную параллельно второму(неинвертирующему) входу первого компаратора 8, Вход первого 6 источникаопорного напряжения, выполненногов виде реэистивного делителя напряжения на резисторах 20 и 21 стабилитроне 22, служащем для ограничения величины напряжения, подаваемого на входкомпаратора 8, присоединен к выходупервого 8 компаратора, выход которого через логический элемент НЕ 10присоединен к первому Б-входу КБтриггера 11. Вход второго 7 источника .опорного напряжения присоединен к выходу первого 4 выпрямителя, а выход - ко второму (неиннертирующему) входу второго 9 компаратора, выход которого присоединен к второму Б-входу КБ-триггера 11. Выход первого 4 выпрямителя присоединен к первому (инвертирующему) входу первого 8 компаратора, а выход второго 5 выпрямителя - к первому (инвертирующему) входу второго 9 компаратора.Устройство работает следующим образом.При включении источника питания устройства на основном выходе КБ- триггера 11 устанавливается уровень логического "О" с помощью цепи сброса, подключенной к его К-входу 23, В нормальном режиме питание двигательной нагрузки 15 осуществляется от основной сети 2 через преобразователь 3 частоты и размыкающие контакты 13. Напряжение вторичной обмотки трансфор. матора 1, соединенной в звезду, подается на вход выпрямителя 4, и на его выходе имеется сигнал, поступающий на инвертирующий вход первого 8 компаратора и вход первого 6 источника опорного напряжения, При этом напряжение на выходе первого 6 источника опорного напряжения изменяется пропорционально выходному напряжению преобразователя 3 и сигналу с выхода выпрямителя 4, оставаясь меньше его на любую заранее заданную величину, обусловленную, например, допустимым пределом понижения выходного напряжения преобразователя 3 при неизменной частоте, Требуемое соотношение между рабочим и опорным, сигналами обеспечивает резистивный делитель на резисторах 20 и 21 первого 6 источника опорного напряжения, Поэтому в нормальном режиме работы величина опорного напряжения меньше сигнала, поступающего на инвертирующий вход компаратора 8, и на его выходе появляется напряжение логического "0", а на первом Б-входе КБ-триггера 11 - логической "1". При этом в установившемся режиме времяэадающая КС- цепь не оказывает влияния на работу компаратора 8. На выходе вторичной обмотки трансформатора 1, соединен": ной в открытый треугольник, при от.сутствии искажения формы напряжения на выходе идеального преобразователя 3 вследствие симметрии напряжения и при отсутствии составляющих нуле"э 14326 вой последовательности фаэ напряжение равно нулю, поэтому равно нулю напряжение и на выходе выпрямителя 5. Вследствие известной асимметрии напряжения реального преобразователя5 частоты, обусловленной применяемыми системами управления, напряжение нулевой последовательности не равно нулю и имеет малое значение, которое изменяется при изменении величины выходного напряжения преобразователя, пропорционально ему. Так как вход второго источника 7. опорного напряжения, выполненного аналогично первому источнику 6, присоединен к выходу первого выпрямителя 4, напряжение на котором изменяется пропорционально выходному напряжению преобразователя 3, то опорное напряжение, 2 поступающее с выхода второго источника 7 на неинвертирующий вход второго компаратора 9, также изменяется, оставаясь в нормальном режиме больше величины сигнала, поступающего с вы хода выпрямителя 5 на инвертирующий вход компаратора 9. Так как опорное напряжение источника 7 в нормальном режиме работы сети 2 и преобразователь 3 больше сигнала, поступающего наинвертирующий вход компаратора 9, при любых значениях выходного напряжения преобразователя 3 на выходе компаратора 9 и на втором Я-входе КБ-триггера 11 появляется сигнал логическогй "1". На основном выходе КБ-триггера 11 напряжение отсутствует и реле 12 не срабатывает.При любом достаточно быстромуменьшении выходного напряжения пре образователя, например, при его понижении ниже допустимого значения на 15-20 Х или при выбеге двигателя после аварийного отключения преобразователя 3 напряжение, подаваемое на инвертирующий вход компаратора 8 снижается и становится меньше опорного напряжения, которое уменьшается со значительно меньшей скоростью из-за наличия времяэадающей КС-цепи, под 50 ключенной параллельно неинвертирующему входу компаратора 9, поддерживающей величину опорного напряжения практически неизменной. В результате на выходе компаратора 8 появляется сигнал логической 1 , а на первом1 55 Б-входе КБ-триггера 11 - сигнал логического "0", На основном выходе КБ- триггера 11 устанавливается сигнал 634логической "1 и срабатывает реп12, переключая своими контактами 13и 14 двигательную нагрузку 15 нарезервную сеть 17 с преобразователем 16.В случае появления неисправности,приводящей к искажению формы выходного напряжения преобразователя 3,на выходе вторичной обмотки трансформатора 1, соединенной н открытыйтреугольник, появляется напряжение,поступающее через выпрямитель 5 наинвертирующий вход компаратора 9.Если это напряжение оказывается больше опорного напряжения, поступающегос выхода источника 7 на неинвертирующий вход компаратора 9, то наего выходе и втором Б-нходе КБтриггера 11 появляется сигнал логического "0". На основном выходеКБ-триггера 11 устанавливается сигнал логической 1", что приводит ксрабатыванию реле 12 и переводунагрузки на питание от резервнойсети,формула изобретенияУстройство для автоматического переключения нагрузки с основной сети на резервную, содержащее трехфазный трансформатор, имеющий первичную обмотку, присоединенную к основной сети, и две вторичные обмотки, соединенные первая в звезду, а вто" рая - в открытый треугольник, первый и второй выпрямители, входами присоединенные соответственно к первой и нторой вторичной обмоткам трансформатора, первый и второй источники опорного напряжения, первый и второй компараторы, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго ныпрямителей, а вторые входы - соответственно к выходам первого и второго источников опорного напряжения, элемент НЕ, вход которого подключен к выходу первого компаратора, и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства при питании двигательной нагрузки, н него дополнительно введены времязадающая КС-цепь и КБ-триггер, причем КС-цепь подключена к второму входу первого компаратора, выход элемента НЕ подключен к первому Б-входу, а выход второго.Черни акаэ 5455/ аж 651 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д Проектная,полиграфическо едприятие жгород оизводств компаратора - второму Б-входу КЯтриггера, выход которого подключенк исполнитепьному органу, а входы первого и второго источников опорного напряжения соединены с выходомпервого выпрямителя.