Устройство для питания нагрузки

ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(23)Приоритет Н 02 Х 7(34 Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий(1) Заявитель по автоматизации угольной промышленностиГипроуглеавтоматизация(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ Изобретение относится к искробезопасной аппаратуре, а именно к устройствам, предназначенным для электропитания искробезопасных цепей шахтной автоматики,По основному авт. св, Ие 687533 известно устройство, содержащее сетевой источник питания, выходные клеммы для подключения на. грузки, батарею аккумуляторов, тиристорный узел ограничения энергии и реле отключения батареи, при этом шина "минус" сетевого истоточника питания соединена с отрицательной клеммой батареи аккумуляторов, а положительная выходная клемма, соединена с обмотками реле отключения батареи и тиристорным узлом ограничения энергии.В устройстве имеются также два ключа с одним входом, дополнительное реле, третий ключ с двумя входами, узел слежения, счетчик вре. менн и три диода, при этом вход счетчика времени соединен с шиной плюс" сетевого источника питания, которая через первый диод соединена с дополнительным реле, узлом слежения и положительной выходной клеммой, а от рицательная выходная клемма через тиристорный узел ограничения энергии и размыкающиЙ контакт дополнительного реле соединена с тремя вышеупомянутыми ключами, отрицательной клем. мой батареи аккумуляторов и через замыкающий контакт дополнительного реле со входом узла слежения, выход которого соединен с одним из входов третьего ключа, второй вход которого соединен с отрицательной клеммой, а выход его связан с обмоткой дополнительного реле, выход счетчика времени соединен со входом одно. го ключа, вход другого ключа через один контакт реле отключения батареи соединен с шиной "плюс" сетевого источника питания, а выходы этих ключей соединены с обмотками реле отклю. чения батареи, причем положительная клемма батареи аккумуляторов через второй диод и другой контакт реле отключения батареи соеди.Уиена с положительной выходной клеммой, третий диод соединен катодом с положительной клеммой батареи аккумуляторов, а анодом с шиной для подзаряда батареи от сетевого источ. ника питания.Прн включенном напряжении сети нагрузка питается от сетевого источника питания. Бата.(например, транзисторные) 10 и 11, двулвходо.вой ключ 12, контакты 13 и 14 дополнитель.ного реле 9, тиристорный узел ограничения энергии 15, узел слежения 16 (например, транзисторный усилитель постоянного тока) и счет.чик времени 17 (например, триггерный двоичный счетчик). В устройство введены дешифра.тор минимального кода 18, дешифратор макси.мального кода 19, блок хранения максимального кода 20, переключатель 21 и элемент И 22.Узлы и элементы соединены между собойследующим образом. Шина "плюс" сетевого источника питания 1 соединена с анодом диода 3, через элемент И с одним из входов счетчика времени 17 и контактом 7 реле отключения батареи 8, а катод диода 3 соединен.с контактом 6 реле 9, входами питания реле 8 и дополнительного реле 9, тиристорным узлом ограничения энергии 15, узлом слежения 16 и выход.ной положительной клеммой. Шина "минус сетевого источника питания 1 соединена с отрицательной клеммой батареи аккумулятора 5, одновходовыми ключами 10 и 11 двухвходовым ключом 12 и через контакт 13 дополнительного реле 9 - с тиристорным узлом ограничения энергии 15, Отрицательная выходная клемма соединена с первым входом двухвходового ключа 12, контактом 14 реле 9 и тиристорным узлом ограничения энергии 15. Выход счетчика времени 17 соединен со входом одновходового ключа 11 через дешифратор минимального кода 18, а через дешифратор максимального кода 19 с другим входом того же счетчика времени. Выход дешифратора минимального кода 18 подклю.чен на вход элемента И 22, Выход ключа 11 со.единен с первой обмоткой реле 8. Контакт 7 реле 8 соединен со входом ключа 10, выход которого соединен со второйобмоткой реле 8.Контакт 14 реле 9 соединен со входом узла слежения 16, выход которого соединен со вторым входом двухвходового ключа 12. Выход ключа 12 соединен с обмоткой реле 9. Положительная клемма батареи аккумуляторов 5 соединена с катодом диода 2 и анодом диода 4. Катод диода 4 соединен,с контактом 6 реле 8.Шина подразряда сетевого источника питания 1 соединена с анодом диода 2. Блок хранения максимального кода 20 через переключатель 21 соединен с соответствующими установочными входами триггеров счетчика времени 17. рея аккумуляторов при этом подзаряжаетсяпо цепи подзаряда. В тот момент, когда прона.дает напряжение сети, автоматически включаетсяв цепь нагрузки батарея аккумуляторов и пита.ние нагрузки осуществляется от этой батареи.5При этом счетчик времени отсчитывает времяразряда батареи аккумуляторов на нагрузку.В случае повторного включения напряжения сети нагрузка питается снова от сетевого источника питания, счетчик времени перестает отсчитывать время разряда, а батарея аккумуляторовподзаряжается.При последующем отключении напряжениясети батарея вновь разряжается на нагрузку,а счетчик времени продолжает отсчитывать15время разряда нарастающим итогом. При дости.женин показания на счетчике, означающего величину максимального разряда, счетчик отклю.чает батарею аккумуляторов от нагрузки.Из изложенного видно, что счетчик, учиты 20вая нарастающим итогом исчерпание энергоресурса батареи аккумуляторов, не учитывает то.го факта, что при многократных отключенияхи включениях напряжения сети происходит подзарядка батареи аккумуляторов, т.е. фактичес.кое увеличение энергоресурса батареи. Такимобразом учет нарастающим итогом величиныразряда при многократных отключениях и включениях напряжения сети приводит к преждевре.менному отключению батареи, аккумуляторовот нагрузки, т.е. когда фактический энергоресурс батареи далеко не исчерпан, что и являет.ся недостатком устройства,Цель изобретения - увеличение времени работы батареи аккумуляторов на нагрузку при35многократных. отключениях и включенияхнапряжения сети питания,Это достигается тем, что в известное устройство для питания нагрузки введены дешифратор минимального кода, дешифратор максималь 40ного кода, блок хранения максимального кода,переключатель и элемент И, при этом одиниз входов счетчика времени соединен с шиной"плюс сетевого источника питания через элемент И, выход счетчика времени соединен со45входом одновходового ключа через дешифраторминимального кода, а через дешифратор максимального кода - с другим входом счетчикавремени, выход дешифратора минимального ко.да подключен на вход элемента И, а блок хранения максимального кода через переключатель50соединен с соответствующими установочнымивходами триггеров счетчика времени.На чертеже дана функциональная схема, предл агаемого устройства.55Устройство содержит сетевой источник пита.ния 1, диоды 2, 3 и 4, батарею аккумуляторов5, контакты 6 и 7, реле 8 отключения батареи,дополнительное реле 9, одновходовые ключи Устройство работает следующим образом; При наличии сетевого напряжения (нормальный режим работы) .питание нагрузки по ши. нам "плюс" - "минус" источника и непрерывный подзаряд аккумуляторной батареи 5 выпрямленным током через диод 2 по шине подзаряда, осуществляются от сетевого источника питания 1. В этом режиме ключи 10, 11 и 127659255закрыты, обмотки реле 8 и реле 9 соответстнен. но обесточены, и их контакты 6 и 13 замкнуты, а контакты 7 и 14 разомкнуты. При этом выходное напряжение сетевого источника питания по шине "плюс" выбрано несколько боль. шим напряжения батареи аккумуляторов 5, в результате чего диод 4 заркыт и предотвращает разряд батареи аккумуляторов 5 через нагрузку.При аварийном отключении напряжения с шиО ны "плюс" сетевого источника питания 1 на вход счетчика времени 17 через схему И 22 поступает сигнал начала разряда батареи. С этого момента в счетчике времени 17 с соответствующей скоростью начинает уменьшаться число, 1 З соответствующее величине энергоресурса батареи аккумуляторов. При включении напряжения сети питания процесс разряда заканчивается и начинается процесс заряда батареи. При этом от шины "плюс" перестает поступать сигнал що означающий разряд, батарея аккумуляторов начинаетзаряжаться отсети, а число, записанное в счетчике и означающее энергоресурс батареи, начинает увеличиваться с соответствующей скоростью, При достижении числа в счетчике, рав- эч ного максимально допустимой величине заряда, дешифратор максимального кода 19 срабатывает. Его выходной сигнал запрещает дальнейшее увеличение числа в счетчике времени, В случае повторных отключений сети питания и достижении при этом числа в счетчике времеии, соответствующего номинальной величине разряда батареи, срабатывает дешифратор минимального кода 18. Сигнал, образованный на его входе;отключает батарею аккумуляторов от нагрузки с помощью контакта 6 реле 8 и прекращает уменьшение числа в счетчике времени. При первоначальной установке полностью заряженной батареи счетчик времени устанавли. вается в состояние, соответствующее максимально допустимой величине заряда батареи аккумуляторов. Для обеспечения этого требования в устройство введены блок хранения максимального кода и переключатель для введения этого кода в счетчик.Техникр-экономическое преимущество предлагаемого устройства заключается в увеличении времени работы батареи аккумуляторов на нагрузку по меньшей мере в 10 раз при многократных аварийных отключениях - включениях сети питания.Формула изобретенияУстройство для питания нагрузки по авт. св. Х 687533, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения времени работы батареи аккумуляторов на нагрузку при многократных аварийных отключениях напряжения сети питания, в него введены дешифратор ми. нимального кода, дешифратор максимального кода, блок хранения максимального кода, переключатель и элемент И, прн этом один из входов счетчика времени соединен с шиной "плюс" сетевого источника питания через элемент И, выход счетчика времени соединен со входом одновходового ключа через дешифра. тор минимального кода, а через дешифратор максимального кода - с другим входом счет. чика времени, выход дешифратора минимального кода подключен на вход элемента И, а блок хранения максимального кода через переключатель соединен с соответствующими установочными входами триггеров счетчика времени.765925Составитель И. Найдина Редактор В. Фельдман Техред Е.Гаврилешко Корректор Г. Решетник Заказ 6523/50 Тираж 783 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4(5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4