Устройство для бесперебойного питания

ТЕН И САН.И К АВТОРСКО зного тепло ,Э.Дзержин ев и В.Е.Тка СССР982.формационноа и контроляАСУЗ,031.00 ЕРЕБОЙНО ектротехнив системах ения ответых от основГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Западный филиал Всесотехнического института им,ского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСГО ПИТАНИЯ(57) Изобретение относится кке и может быть использоварезервирования электроснабственных потребителей, питае Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах резервирования электроснабжения ответственных потребителей, питаемых от основного и резервного синфазных источников,Целью изобретения - является повышение надежности бесперебойного питания,На фиг.1 представлена схема силовой части устройства; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.3 - схема формирователя импульсов.Устройство содержит первый 1 и второй 2 источники переменного тока. Их общий нулевой зажим 3 предназначен для подключения общего нулевого вывода нагрузки 4. Начала и концы обмоток дросселя 5 через первые замыкающие группы контактов 6 и 7 1644298 А 1 ного и резервного синфазных источников.Цель изобретения - повышение надежности бесперебойного питания. Устройство содержит два источника переменного синфазного напряжения и контакторы с общим выводом, катушки которых подключаются к фазным зажимам источников через управляющие контакты промежуточных реле.Замыкающие контакты контакторов включены между фазными зажимами источников и концами обмотки дросселя, средний вывод которой соединен с клеммой нагрузки.Размыкающие контакты контакторов шунтируют обмотку дросселя, Управление промежуточными реле происходит от двух ноль-органов напряжений источников и блока управления. Последний определяет сдвиг фаз напряжений источников и при недопустимом сдвиге через некоторое время отключает тот источник, фаза которого отстает, 3 ил.Ф 1 первого 8 и второго 9 магнитных контакторов соответственно подключены к одноименным фаэным зажимам 10 и 11 каждого из источников 1 и 2,Через вторые размыкающие группы контактов 12 и 13 контакторов 8 и 9 начало и конец обмотки дросселя 5 соединены между собой. Катушки контакторов 8 и 9 включены последовательно с размыкающими контактами 14 и 15 промежуточных реле 16 и 17. Устройство включает также первый 18 и второй 19 формирователи импульсов и блок 20 управления, Последний состоит из первого 21 и второго 22 О-триггеров, первого 23 и второго 24 ЯЯ-триггеров отключения источника, первого 25 и второго 26 двоичных счетчиков определения допустимого55 сдвига фаз, первого 27 и второго 28 двоичных счетчиков задержки на включение источника тактового генератора 29, а также первого 30.1 и второго 30.2 усилителей,Каждый формирователь 18 и 19 включает понижаюший трансформатор 31, первичная обмотка которого подсоединена на зажимы источников 1 или 2, а вторичная через выпрямительный мост 32, параллельно выходным зажимам которого подсоединен резистор 33, связана со Входом триггера 34 Шмидта, выход последнего является выходом формирователя,Устройство работает следу 1 ощим образом,1 Ой появлении 1 впряжен 151 на л 10 бом из источников 1 или 2 питание поступает на формирователи 18" 19 и блок 20 см, Фиг,2),По первому переднему фронту импульса с фоомирователя 18 триггер 21 установится о единичное положение, так как на Входе О постоянно находится единичный поенциал, на его инверсном выходе потенциал стане г равным логическому ну 51 ю. При этом снимается запрет на работу счетчика 25, на счетный вход которого поступают импульсы с генератора9. Так как частота генератооа известна и стабильна, то заранее можно рассчитать количество импульсов, которое лолжно Г 1 Оступ; 1 ть на счетчик 25, соответстоу 1 ощее допустимому сдвигу фаз, Так, например, для промышленной частоты 50 Гц при Определении сдвига фаз производится анализ каждого полупериода, т,е, часто-а следования импульсов Формирователей 18 и 19 100 Гц, В этом случае допустимый сдвиг напряжения во времени выбирается из ряда 1.2 мс.Сигналом со счегчика через о, мя, соответстоуюьцее допустимому сдвигу фаз между напряжениями источников 1 и 2, триГГер 23 Отключения наГрузки устанавливается о нулевое состояние, на его инверсном оыходе появляется сигнал логической единицы, который через усилитель 30,1 вкл 1 очет реле 16, Последнее своими контактами размыкает цепь питания катушки контактора 9, Контакты 7 данного контактора 9 будут разомкнуты, а контакты 13 замкнуты. Питание нагрузки 4 будет происходить от одного источника 1.",.5 дноореме 1.но с включением источника 1 на ВХОД В триггера 22 начинают поступать сигналы с формиоооателя 18, которые устанаолиЬают триггер 22 В нулевое состояние, на его инверсном выходе появляется лсгическая единица, тем самым сорасывая счетчик 26 В ноль, Сигналы с формирователя 18 поступают так же на счетный вход счетчика 28 задержки на включение, Время задержки выбирается равнь 1 м 24 периода напряжения, Информационный выход счетчика 28, определяющий данную задержку, соединен с входом триггера 24, на инверсном выходе которого возникает сигнал логического нуля. Реле 17 не включается.При включении второго источника 2 могут бь 1 ть рассмотрены три случая.Во-первых, фаза напряжения источника 2 может опережать фазу источника 1, В этом случае триггер 21 всегда будет находиться в. состоянии, когда на его инверсном выходе логическая единица, так как сигнал на входе В опережает сигнал счетного входа С. После 2,4 периодов пи 1 ающего напряжения сигналом со счетчика 27 триггер 23 устанавливается в состояние, при котором на его инверсном выходе сигнал логического нуля, контакты 14 реле 16 при этом замыкаются, контактор 9 срабатывает и источник 2 через контакты 7 подключается к обмотке дросселя 5.Во-вторь 1 х, фаза напряжения источника 2 запаздывает по отношению к фазе источника 1, но запаздывание находится о допустимь 1 х пределах. В этом случает при приходе сигнала от формирователя 18 триггер 21 устанавливается в единичное состояние и разрешает работу счетчика 25, Но, в связи с тем что сдвиг фаз находится в допу, стимых пределах, счетчик 25 успевает сброситься до того момента, когда на его выходе появится сигнал логической единицы. После 24 периодов со счетчика 27 триггер 23 устанавливается в единичное состояние и далее процесс идет аналоглчно первому случаю,В третьих, фаза второго сточника запаздывает по отношению к фазе первого источника больше допустимой нормы, Это может происходить, когда источник 2 отключается, Но из-за выбега двигателей на зажимах источника 2 возникает ЭДС, которая будет запаздывать по отношению к фазе источника 1, что приводит к возникновению перенапряжения на нагрузке 4, Поэтому в случае такого запаздывания на счетчик 25 успевает поступить такое число импульсов от тактового генератора 29, что сигналом со счетчика 25 триггер 23 и счетчик 27 будут установлены в нулеоое состояние, Установка триггера 23 в нулевое положение вызывает срабатывание через усилитель 30.1 реле 16, которое своими контактами 14 размыкает питание катушки контактора 9, которь;й срабатывает и отключает источник 2 от дросселя 5.Если рассматривать случаи, когда источник 2 работает,:". включается источник 1, топроцессы будут аналогичны, но будет работать цепочка элементов 22,24.26,28,30.2 и 17.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает бесперебойное питание в случае отключения одного из питающих источников и защищает нагрузку, если на зажимах данных источников находятся другие двигательные нагрузки. Формула изобретения устройство для бесперебойного питания, содержащее два источника переменного тока, имеющих общий нулевой зажим, предназначенный для подключения общего нулевого вывода нагрузки, дроссель, начала и концы обмоток которого через первые замыкающие группы контактов первого и второго магнитных контакторов соответственно подключены к одноименным фазным зажимам каждого источника, а через вторые размыкающие группы контактов обоих магнитных контакторов начало и конец обмотки дросселя одной фазы соединены между собой, катушки магнитных контакторов связаны с зажимами соответствующих источников и средний вывод обмоток дросселей подключен к зажиму, предназначенному для подключения фазного вывода нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности бесперебойного питания, в него введены первый и второй формирователи импульсов, выполненные в виде нуль-органов напряжения источников с инверсным выходом, блока управления и первого и второго промежуточных реле, размыкающие контакты которых включены последовательно с катушками второго и.: первого магнитных контакторов соответственно, а блок управления включает в себя два О-триггера, два ВЯ-триггера отключения 5 источника, два двоичных счетчика определения допустимого сдвига фаэ. два двоичных счетчика задержки на включение источника, тактовый генератор и два усилителя, причем выход первого формирователя 10 подключен к счетному входу первого О-триггера и к входу Я второго О-триггера, а выход второго формирователя подключен к входу В первого О-триггера и к счетномувходу втооого триггера, входы О обойх О-тригге ров подключены к зажиму с потенциаломлогической единицы, инверсные выходы первого и второго О-триггеров подключены к входам "Сброс" пеового и второго счетчиков определения допустимого сдвига фаз 20 соответственно, счетные входы которыхподключены к выходу генератора, а информационные выходы - к входам Я первого и второго триггеров отключения источника и к входам "Сброс" первого и второго счет чиков задержки на включение источниковсоответственно, счетный вход первого счетчика задержки на включение источника соединен с выходом второго формирователя, а счетный вход второго счетчика задержки на 30 включение источника соединен с выходомпервого формирователя, информационный выход первого и второго счетчиков задержки соединен с входом Я первого и второго триггеров отключения источника соответст венно, инверсные выходы которых подключены через усилители к первому и второму промежуточным реле.1644298 щорю ФМЛ кто Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ЩОРВ л йгх аказ 1465 ВНИИП ФиаЗСоставитель А. ШустовТехред М.Моргентал Корректор С, Шекма Тираж 337 Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5