Устройство для бесперебойного питания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах резервирования электроснабжения ответственных потребителей, питаемых от основного 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 Н 02 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4464119/07 (22) 21.07.88 (46) 23.04.91. Бюл, ¹ 15 (71) Западный филиал Всесоюзного теплотехнического института им.Ф.Э.ДзержинСКОГО (72) В,Ф,Антоневич, А.Н.Ковалев и В.Е.Ткаченко (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1083287, кл. Н 02 J 9/00, 1982.

Автоматизированная информационноизмерительная система, учета и контроля электроэнергии ИИСЭ1-48. АСУЗ.031.00

ТО. Вильнюс, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах резервирования электроснабжения ответственных потребителей, питаемых от основИзобретение 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

„„5U,, 1644298 А1 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. первого 8 и второго Q магнитных контакто0 ров соответственно подключены к одноименным фазным зажимам 10 и 11 каждого из источников 1 и 2.

Через вторые размыкающие группы Q контактов 12 и 13 контакторов 8 и 9 начало ОО 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 RS-триггеров отключения источника, первого 25 и второго 26 двоичных счетчиков определения допустимого

1644298

I0

55 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, Ка><дый формирователь 18 и 19 включает пони>каюший трансформатор 31, первичная обмотка которого подсоединена на зажимы источников 1 или 2, а вторичная через выпрямительный мост 32, параллельно выходным зажимам которого подсоединен рез IGTop 33, связана са ВМОдОм триггера 34 Шмидта, выход последнего является выходом формирователя, Устройства работает следу ащим образом, !

,0_#_ появлении I ап ряжен!1я на л абом из источников 1 или 2 питание поступает на формирователи 18" i9 и блок 20 (см, фиг.2).

1l0 первому переднему франту импульса с фаамиравателя 18 триггер 21 установится в еди«ичнае полажение, так как на входе D постоянно находится единичный потенциал, на ега инверснг м выходе потенциал станег равным логическому нулю. При этом снимается запрет на рабату счетчика

25, на с етный вход которого поступают импульсы с генератора ° 9. I K сак частота генератора известна и стабильна, та заранее можно рассчитать количество импульсов, которое должно поступить на счегчик 25, саатветству ащее допустимому сдвигу фаз.

Так, например, для промышленной частоты 50 Гц прл апределенил сдвига фаз производится анализ ка>кдага палупериода, T,å. часта- а следования импульсов формирователей 18 и l9 100 Гц, В этом случае допустимый сдвиг напряжения во времени выбирается из ряда 1...2 мс.

Сигна ам са счегчика через время, саответствуюгдее допустимому сдвигу фаз между напряжениями источников 1 и 2, триггер 23 Отключения нагрузки yciéHéEIfiéвается в нулевое со"таяние, на его инверсном выходе появляется сигнал логической единиць, который через усилитель 30.1

BKfII0÷åT реле 16. Последнее своими KOHTHK

t тами размыкает цепь питанля катушки K0Iiтактора 9, Контакты 7 данного контактара 9 будут разомкнуты, а контакты 13 замкнуты.

Питание нагрузки 4 будет происходить от одного источника 1.

",.>Дновременна -. включением источника

1 на вход R трлггера 22 начинают поступать сигналы с формирователя 18, которые устанавлиЬают триггер 22 в нулевое состояние, на Glî инверсном выходе появляется лсгическая единица, тем самым сарасывая счетчик 26 в ноль. Сигналы с формирователя 18 поступают так >ке на счетный вход счетчика

28 задержки на включение, Время задержки выбирается равным 2...4 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 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

R опережает сигнал счетного входа С. После

2„,4 периодов пи1ающего напряжения сигналам со счетчика 27 триггер 23 устанавливается в состояние, при котором на его инверсном выходе сигнал логического нуля, контакты l4 реле 16 при этом замыкаются, контактор 9 срабатывает и источник 2 через контакты 7 подключается к обмотке дросселя 5.

Ва-вторых, фаза напряжения источника

2 запаздывает по отношению к фазе источника 1, но запаздывание находится в допустимых пределах. B 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

2...4 периодов со счетчика 27 триггер 23 устанавливается в единичное состояние и далее процесс идет аналогично первому случаю.

В третьих, фаза второго сточника запаздывает па 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, «То сигналом со с гетчика 25 триггер 23 и счетчик 27 будут установлены в нулевое состояние, Установка триггера 23 в нулевое положение вызывает срабатывание через усилитель 30.1 реле

16, которое своими контактами 14 размыкает питание катушки контактара 9, которь и срабатывает и отключает источник 2 от дросселя 5.

Если рассматривать случаи, когда источник 2 работает,:". включается источник 1, та

1644298 процессы 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 D-триггера, два RS-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 0-триггера и к входу R второго 0-триггера, а выход второго формирователя подключен к входу

R первого D-триггера и к счетному входу втооого триггера, входы D обойх D-тригге15 ров подключены к зажиму с потенциалом логической единицы, инверсные выходы первого и второго D-триггеров подключены к входам "Сброс" первого и второго счетчиков определения допустимого сдвига фаз

20 соответственно, счетные входы которых подключены к выходу генератора, а информационные выходы — к входам R первого и второго триггеров отключения источника и к входам "Сброс" первого и второго счет25 чиков задержки на включение источников со ответствен но, счет н ый вход первого счетчика задержки на включение источника соединен с выходом второго формирователя, а счетный вход второго счетчика задержки на

30 включение источника соединен с выходом первого формирователя, информационный выход первого и второго счетчиков задержки соединен с входом S первого и второго триггеров отключения источника соответст35 венно, инверсные выходы которых подключены через усилители к первому и второму промежуточным реле.

1644298

If ды

Фиг. 2 тдиеид@

Ои82

ФиаЗ

Составитель А. Шустов

Редактор M. Кузнецов Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шекмар

Заказ 1465 Тираж 337 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101