Система для резервного питания нагрузки постоянным током

 

СИСТЕМАдля РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ,. состоящая из основной и дополнитель ной аккумуляторных батарей, Соедй-т ненных последовательно, вольтметрового реле, подключенного параллельно основной аккумуляторной батарее/ буферного выпрямителя, подключенного параллельно нагрузке, датчика тока в цепи нагрузки, резервного зарядного выпрямителя, минус которо го соединен с минусом буферного выпрямителя , двух контакторов, катушки которых включены параллельно наг . рузке, и тиристора, анод которого подключен к замыкающему контакту одного контактора, а катод - к размыкающему контакту другого контактора, причем плюс дополнительной аккумуляторной батареи подключай k нагрузке через замыкающий контакт одного и размыкающий контакт другого контакторов , минус, основной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке непосредственно, точка соединения основной и дополнительной аккумуляторных батарей соединена с точкой соединения плюса резервного зарядного выпрямителя, замыкающего контакта одного и размыкающего контакта -другого контакторов через размыкаЛщий контакт одного контактора,параллельно которому включен вентиль в прямом направлении,отличающаяс я тем, что, с целью увеличения надежности работы как нагрузки, так и всей системы питания путем исключения ложных срабатываний элементов автоматики, параллельно датчику тока включен блок управления, первый выходной вывод которого соединен с катодом тиристора, а второй - с управляющим электродом тиристора.

„„SU„„1042 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.3(51) H 02 J 7 34; H 02 3 9. 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТИЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421374/24-07 (22) 14.04.82 (46) 15.09.83. Вюл. 9 34 (72) Э. Я.Мордухович, Я.Е.Фастовский и В.И.Эпштейн (53) 621.355.1(088.8) (56) 1. Казаринов И.Н.Проектирование электропитающих установок предприятий .проводной связи, M., Связь, 1974, с. 124-128.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 720622, кл. Н 02 7 7/34, 1977. (54)(57) СИСТЕМА ДЛЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ,. состоящая из основной и дополнительной аккумуляторных батарей,соеди-. ненных последовательно, вольтметрового реле, подключенного параллельно основной аккумуляторной батарее, буферного выпрямителя, подключенного параллельно нагрузке, датчика тока в цепи нагрузки, резервного зарядного выпрямителя, минус которого соединен с минусом буферного выпрямителя, двух контакторов, катушки которых включены параллельно наг-: рузке, и тиристора, анод которого подключен к замыкающему контакту одного контактора, а катод — к размыкающему контакту другого контактора, причем плюс дополнительной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке через замыкающий контакт одного и размыкающий контакт другого кон,такторов, минус, основной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке непосредственно, точка соединения основной и дополнительной аккумуляторных батарей соединена с точкой соединения плюса резервного зарядного выпрямителя, замыкающего контакта одного и размыкающего контакта другого контакторов через размыкающий . контакт одного контактора, параллельно которому включен вентиль в прямом направлении, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с .целью увеличения надежности работы как нагрузки, так и всей системы питания путем исключения ложных срабатываний элементов автоматики, параллельно датчику тока включен блок управления, первый выходной вывод которого соединен с катодом тиристОра, а второй - с управляющим электродом тиристора °

1042131 ра при появлении сети может оказатьФ ся отрицательным по отношению к аноду. При этом тиристор ложно срабатывает, подключает аккумуляторную ба.тарею к нагрузке, вследствие чего нарушается работа всей ЭПУ до моИзобретение относится к реэерви- . рованным системам питания, а именно к области коммутации секционированных аккумуляторных батарей, в автоматических электропитающих установках (ЭПУ). 5

Известна схема коммутации автоматической ЭПУ, обеспечивающая беэобрывное подключение к нагрузке дойолнительных аккумуляторов, включение . зарядного выпрямителя и заряд основ- 10 ных и дополнительных элементов до !

2,3 В на элемент: 11.

Недостатками данной схемы является то, что падение напряжения на вентилях безобрывиой коммутации умень- 35 ш=.ет напряжение на нагрузке в первый момент пропадания сети. Кроме. того, в режиме заряда вентили могут ложно открываться, что резко снижает йадежность ЭПУ и не обеспечивает, Я доэаряд аккумуляторов.

Наиболее близка по технической сущности к предлагаемой схема для резервного питания нагрузки, в которой увеличена надежность работы как 25 нагрузки, так и всей системы питания путем обеспечения заданного напряжения на нагрузке во время коммутационных процессов и полного отключения от нагрузки аккумуляторной батареи во время ее заряда (2) .

Известное устройство работает следующим образом.

В буферном режиме буферный выпрямитель питает нагрузку, и ток нагрузки протекает через включенный датчик тока. Выключен резервный зарядный выпрямитель — катушки контакторов . обесточены. Дополнительная аккумулйторная батарея содержится выпрямителем. 40

При пропадании напряжения питающей сети буферный выпрямитель и датчик тока выключаются. Через размыкающий контакт датчика тока включается контактор и блокируется своим блок- 45 контактом и контактом вольтметрового реле.

Аккумуляторные батареи подключают-. ся к нагрузке.На время переброса кон-. тактов ток разряда аккумулятоРов ос- 50 новной батареи протекает через вентиль и размыкающий контакт контактора.

При появлении напряжения питающей сети включается буферный выпрямитель, датчик тока, Резервный зарядный выпрямитель и контактор. Контак тор срабатывает. Все аккумуляторы подключаются к резервному зарядному выпрямителю.

При этом аккумуляторные батареи и резервный зарядный выпрямитель 60 отключаются от нагрузки и буферного выпрями геля.

Питание нагрузки эо время заряда аккумуляторных батарей осуществляется от буферного выпрямителя. 65

При пропадании напряжения питающей сети во время заряда аккумуляторных батарей буферный выпрямитель, резервный зарядный выпрямитель, датчик тока и контактор выключаются.

В первый момент времени все аккумуляторы подключаются к нагрузке через замыкающий контакт контактора и тиристор, что обеспечивает напряжение на нагрузке в заданных ГОСТом пределах.

Для того, чтобы тиристор не открывался при кратковременных уменьшениях напряжения на выходе буферного выпрямителя, обусловленных переходными процессами, в цепи управления тиристора установлен источник дополнительного напряжения, включенный навстречу отпирающему напряжению.

После срабатывания элементов автоматики все аккумуляторы подключаются к нагрузке.

Аналогичный процесс происходит и при аварии буферного выпрямителя во время заряда аккумуляторных батарей.

Недостатком известного устройства является воэможность ложного срабатывания тиристора при появлении сети в начале заряда аккумуляторных батарей. Так как катод тиристора подключен к выходу буферного выпрямителя, напряжение которого увеличивается постепенно, катод тиристомента сгорания тиристора, не рассчитанного.на длительную работу.

Цель изобретения — повышение надежности системы для резервного питания нагрузки постоянным током.

Поставленная цель достигается тем, что в систему для резервного питания нагрузки постоянным током, состоящую из основной и дополнительной аккумуляторных батарей, соединенных последовательно, вольтметрового реле, подкюченного параллельно основной аккумуляторной батарее, буферного выпрямителя,подключенного параллельно нагрузке, датчика тока в цепи нагрузки, резервного зарядного выпрямителя, минус которого соединен с минусом буферного выпрямителя, двух контакторов, катушки которых включены параллельно нагрузке, и тиристора, анод которого подключен к замыкающему контакту одного контактора, а катод — к размыкающему контакту другого контактора, причем плюс дополнительной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке через замыкающии контакт одного и размыкающий контакт

1042131 другого контакторов, минус основной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке непосредственно, точка соединения основной и дополнительной батарей соединена с точкой соединения плюса резервного зарядного выпрямителя, замыкающего контакта одного и размыкающего контакта другого контакторов через размыкающий контакт одного контактора, параллельно которому включен вентиль в пря- 1О мом направлении, параллельно дат-. чику тока включен блок управления, первый выходной вывод которого соединен с катодом тиристора< а второй — с управляющим электродом ти- 15 ристора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит буферный выпрямитель 1, датчик тока 2.1 с раэ- О мыкающим контактом 2.2, резервный зарядный выпрямитель 3,, основнУю аккумуляторную батарею 4, дополнительную аккумуляторную батарею 5, выпрямитель содержания 6, тиристор 7, р5 блок управления 8, контакторы 9.1 с контактами 9,2, 9.3 и контактор 10.1 с контактом 10.2, вентиль безобрывной коммутации 11, вольтметровое реле 12.

Буферный выпрямитель 1 подключен к клеммам нагрузки. В минусовой нагрузочной шике установлен датчик тока 2 ° 1, параллельно которому подключен блок управления 8. Плюс резерв-ного выпрямителя 3 подключен к размыкающему контакту 10.2, замыкающему контакту 9.3, аноду тиристора 7, размыкающему контакту 9.2 и катоду вентиля 11, а минус запараллелен с минусом буферного выпрямителя 1. 40

Плюс основной аккумуляторной бата. реи 4 соединен с минусом дополнительной аккумуляторной батареи 5, анодом вентиля 11 и раэмыкающим контактом 9.2, а минус эапараллелен с мину-45 сом нагрузки. Плюс дополнительной аккумуляторной батареи 5 подключен к замыкающему контакту 9.3 и плюсу выпрямителя содержания 6, минус которого соединен с минусом аккумулятор о ной йбатареи 5.

Катод тиристора 7 подключен к раэмыкающему контакту 10.2, плюсу нагрузки и первому выходному выводу блока 8 управления, второй выходной вывод которого подключен к управ- 55 ляющему электроду тиристора 7. Параллельно основной аккумуляторной батарее 4 подключено вольтметровое реле 12.

Устройство работает следующим об- 6О

PcL9OM °

В буферном режиме буферный выпрямитель 1 питает нагрузку, и ток на-. грузки протекает через датчик тока 2,1. Датчик тока 2.1 включен, ре- 65 зервный зарядный выпрямитель 3 выключен, катушки контакторов 9.1 и 10.1 обесточены. Дополнительная аккумуляторная батарея 5 содержится выпря-. мителем 6.

При пропадании напряжения питающей сети буферный:выпрямитель и дат- > чик тока выключаются. Через размыкаю- щий контакт 2,2 датчика тока включается контактор 9.1 и блокируется своим блок-контактом 9.3 и контактом реле 12 вольтметрового реле.

Аккумуляторные батареи через замыкающий контакт 9.3 и размыкающий контакт. 10,2 подключаются к нагрузке.

На время переброса контактов контактора 9.1 ток разряда аккумуляторов основной батареи 4 протекает через вентиль 11 и размыкающий KoR такт 10.2.

При появлеиии напряжения питающей сети включаются буферный выпрямитель 1, датчик тока 2.1, резервный зарядный выпрямитель 3 и контактор 10.1. Контактор 10.1 срабатывает через размыкающий контакт 2.2 и блок- контакт контактора 9.1.

Через замыкающий контакт 9.3 все аккумуляторы подключаются к резервному зарядному выпрямителю 3.

Размыкающим контактом 10.2 аккумуляторные батареи 4 и 5 и резервный зарядный выпрямитель 3 отключаются от нагрузки и буферного выпрямителя 1.

Питание нагрузки во время заряда аккумуляторных. батарей 4 и 5 осуществляется от буферного выпрямителя 1.

В отличие от прототипа в момент появления сети тиристор не может ложно открыться, так как управляющий импульс формируется блоком 8 только в момент пропадания сети. При пропадании напряжения питающей сети во время заряда аккумуляторных батарей буферный выпрямитель 1, резерв ный зарядный выпрямитель. 3, датчик тока 2.1 и контактор 10,1 выключаются. Одиночный импульсный сигнал длительностью порядка 10 мс с блока 8 управления открывает тиристор 7, и в первый момент времени все аккумуляторы подключаются к нагрузке через замыкающий контакт 9.3 и тиристор 7, что обеспечивает напряжение на нагрузке в заданных ГОСТом пределах.

Блок 8 управления может содержать, например, оптрон, два транзистора, конденсатор и импульсный трансформатор.

После срабатывания элементов автоматики аккумуляторы подключаются к нагрузке через замыкающий контакт контактора 9 ° 1 и размыкающий контакт контактора 10,1.

Аналогичный процесс происходит и при аварии буферного выпрямителя 1 во время заряда аккумуляторных батарей.

1042131

Составитель И.Найдина

Редактор Л.Весеповская Техред A.Áàáèíåö Корректор A.Çèìoêîñîâ

Заказ 7143/55 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и.открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап ППИ Патент, r.Ó êãoðoä, ул.Проектная 4

Предлагаемая система устраняет воэможность ложного срабатывания элементов автоматики, что 3начительно повышает надежность всей рлектропитающей установки в целом .