Устройство для резервного электроснабжения нагрузки

юз Советски циалистичесии Республик ИЗОВ) Заявлено 09 1.77 (2) 25аивки Ж 628/24 9/06 присоединение Гооудерстеенный комитет СССР) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НАГРУЗКИ Изобретение относится к области электъроснабжения отдельных объектов и может найти применение в системах резервирования электроснабжения ответственных по- требителей, не допускающих перерыва в электроснабжении, когда основной и резервный источники выдают напряжение одинаковой частоты и фазы.Известны устройства для резервного электроснабжения с автоматическим пере ключением, содержащее тиристоры в качестве коммутирующих элементов с имнульсной системой управления 111,Схемы управления каждым тиристором данного устройства содержат четыре трап форматора, два транзистора, два источника постоянного напряжения, что снижает надежность работы.Наиболее бли;зким рещением техничеокой задачи является устройство для включения двух или нескольких источников переменного тока для обеспечения беспере бойкого питания нагрузки, содержащее с метричные относительно нагрузки схемы резервирования, запитанные от различных источников, состоящие из встречно-парал,лельно включенных тиристоров, каждый из которых соединен с эмитером транзистора, на коллекторы которых с формирователя напряжения поступают импульсы, сдвинутые на полпериода, а базы их вклю- чены в цепь обмоток трансформатора тока, каждая из котрых содержит диод, в цепь одной из обмоток которого включены ограничительные диоды Ц .С точки зрения надежности данное устройство относится к резервированным устройствам с нагруженным резервом. В рассматриваемом устройстве не резервированным является трансформатор тока, включенный последовательно нагрузке с вграничител ными диодами в одной из обмоток. Выход из строя этих элементов, например межвитковое замыкание в любой из обмоток трансформатора или пробой любого ограничительного диода приведет к исчезновению сигналов на базах транзисторов и, следо:вательно, на управляющих электродах тиристоров, Т.е, отказ трансформатора илиограничительного диода приведет к полному отказу данного устройства и исчезновению напряжения на нагрузке.Целью настоящего изобретения являеъся повышение надежности, Поставленнаяцель достигается тем, что устройство длярезервного электроснабжения нагрузки, со 1держащее установленные в цепи каждого 10из источников питания встречйо-параллельно вклоченные тиристоры, точка соединения которых через измерительный трансформатор токаподктоочена к нагрузке, управляющий электрод каждого из тиристоров соединен с эмиттером транзистора соответствующей схемы управления, коллмтор транзистора соединен,с формирователем напряжения соответствующего источника питания, а база через диод включена 20в цепь соответствующей вторичной обмотки трансформатора тока, в цепь одной извторичных обмоток которого включены ораничительные диоды, оно снабжено резистором, включенным между коллектором и 25базой каждого транзистора, а диод включенмежду вторичной обмоткой трансформатораи базой в запирающем направлении.На чертеже изображена принципиальнаясхема устройства, зоIВ устройстве в качестве силовых коммутационных элементов исполыуются группывстречно-параллельно соединенных к каждой фазе тиристоров 1, 2 и 3, 4, через35которые фидер 5 основного и фидер 6 резервного источников соединяются с нагрузкой 7 через трансформатор тока 8.Управляющие электроды тиристоров соединены с выходами схем управления 9, 10,4 О11 12, на которые подаются необходимые сигналы с формирователей напряжении 13, 14 и с трансформатора 8.Схемы управления идентичны и содержат транзистор 15, резистор 16,соеди 45ияющий коллектор и базу транзистора 15.Диод 17 включен между обмоткой 18ценсфсуматора 8 и базой транзистора 15,другой вывод обмотки 18 через резистор19 соединен с эмиттером транзистора 15,Обмотка 20 трансформатора 8 эашунтиро 50вана встречно-последовательно соединенными стабилитронами 21, 22.Предлагаемое устройство работает следующим образом,Если; например, напряжение на фидере5 больше, чем на фидере 6 ив данный момент фидеры 5 и 6 находятся под положительным напряжением, тоуправляющие им 9 4пульсы поступают -на тиристоры 2 и 4 сосхем управления 9 и 11 соответственно,Нагрузка 7 потребляет ток основного источника через тиристор 2, Тиристор 4 заперт, так как напряжение на его катодебольше, чем на аноде.При отрицательном полупериоде управляющие импульсы поступают на тиристоры1 и 3. В силу вышеприведенных причиннагрузка 7 потребляет ток основного источника через тиристор 1, а тиристор 3заперт,Так как импульсы управления одновременно подаются на встречно включенныетиристоры, например 2 и 4, а тиристоры1 и 3 в этот момент заперты, основной,ирезервный источники разъединены,При пропадании напряжения одного изисточников, например, подключенного к фидеру 6, так как пропадает напряжение наформирователе напряжения 13 и на коллекторах транзисторов схем управления 9 и10, тиристоры 1 и 2 закрываются, а 3и 4 открываются, так как на их управляющих электродах присутствуют. управляющиеимпульсы,Для формирования правильной длительности и последовательности импульсов служат схемы управления 9, 10, 11, и 12,получающие необходимые сигналы, с траньформатора 8 и формирователей 13 и 14.Внешние сигналы, поступающие на схемыуправления 9, 11 совпадают пофазе, ты-.же как и на схемы управления 10, 12.формирователи 13, 14 вырабатываютоднополупериодные органические импульсы,сдвинутые друг относительно друга наполовину периода промышленной частоты. Так как схемы управленщ 9, 10, 11, 12 идентичны, рассмотрим работу схемы управления 9 по формированщо управляющих импульсов, подаваемых на тиристор 2, Сигнал, снимаемый с формирователя 13, сфазирован так, что положительные имнульсы на коллекторе транзистора 15 совпадают с положительным нолупериодом напряжения на фидере 5.Через резистор 16 импульсы напряжения, поступающие с формирователя поступают на базу транзистора 15. Со вторичной обмотки 18 трансформатора 8 через диод 17 на бозу транзистора 15 поступают отрицательные импульсы. От начала положительного полупериода напряжения до конца отрицательного полупериода тока нагрузки транзистор 15 заперт. Напряжение, подводимое к базе транзистораиз о бр ете ния/ фор м ула встречно-параллельно включенные тиристоры, точка соединения"которых через измерительный трансформатор подключена к нагрузке, управбяюший электрод каждого изтнристоров соединен с эмиттером транзистора соответствующей схемы управления,коллектор транзистора соединен с формирователем напряжения соответствуюшегоисточника питания, а база через диод включена в цепь соответствующей вторичнойобмотки измерительного трансформатора, .в цепь одной из вторичных обмоток которого включены ограничительные диоды,отличаюшееся тем,что,сцелью повышения надежности, оно снабжено резистором, включенным между коллектором и базой каждого транзистораадиод включен между вторичной обмоткойизмерительного трансформатора и базой взапирающем направлении,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМо 316154, кл. Н 02 3 9106, 1968.2. Патент ФРГ2242458,кл, 21 С 42102; 1974,5 7380 15 с обмотки 18 трансформатора 8, находится вфазе с током нагрузки 7.В начале положительного полупериода тока запираюшее отрицательное - напряжение снимается с базы транзистора 15, транзистор открывается и на эмиттере появляется положительный импульс, подава емый на управляюший электрод тиристора 2. Этот импульс длится до конца положительного полупериода напряжения. 0Выходные импульсы схемы управления 9 совпадают по фазе с выходными импульсами схемы управлении 11. Встречно-последовательно соединенные стабилитроны 21, 22, являющиеся нагрузкой обмотки 20 Л трансформаторы 8, служат для ограничения напряжения поступающего на схемы управления 9, 10, 11, 12Рассмотрим теперь работу предлагаемо- . го устройства при неисправноститрансфор- рй матора 8 - коротком замыкании в одной из обмоток или пробое стабилитронов 21, 22, При этом запирающие импульсы не будут поступать на базы транзисторов схемуправления 9, 10, 11, 12. Однако, 25 несмотря на отказ трансформатора, схемы управления будут формировать импульсы управления тиристорами. При поступлении положительного импульса на коллектор транзистора 15 последний откроется ба.- 30 зовым током через резистор 16. Так как СоьЯф,т,е, ток нагрузки 7 отстает от прикладываемого напряжения, тиристор 2 будет открыт, пока ток в нагрузке не умень шится до нуля и поступят управляющие им- И пульсы на тиристоры 1, 3.При открытых тиристорах 2 и 3 возникнет условие для прохождения уравни-тельного тока от одного источника к дру-. гому. Это приведет к дополнительной на- щ грузке основного источника. По контрольным приборам обслуживаюший персонал обнаружит отклонение от нормального режима и примет меры к его устранению в ближайший подходяший момент времени, Как д , видно из принципа работы предлагаемой схе 1 496мы, несмотря на отказ трансформатора,напряжение на нагрузке не пропадет,Наличие новых элементов - резисторов,включенных между коллектором и базойкаждого транзистора, - а также включениедиода между обмоткой трансформатора ибазой в запирающем направлении повышаетнадежность работы устройства,Использование устройства позволит повысить надежность электроснабжения ответственных потребителей, например регистрирующих устройств при обработке изделий новой техники, то есть предотвратить потери регистрируемой информации,Устройство для резервного электроснабжения нагрузки, содержашее установленные в цеци каждого из источников питанияилиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная аз 2681/33 Тираж 783ЦНИИПИ Государственного копо делам изобретений и откр 113035, Москва, Б, Раушская Подписнотета СССРытийабд. 4/5