Устройство для резервирования источников электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания нагрузки постоянным напряжением с резервированием замещением источников питания. Цель - повышение надежности за счет каскадного построения устройства, а также расширение функциональных возможностей за счет изменения приоритета нагрузки. Устройство содержит несколько основных 1-4 и резервный 5 источники питания. При выходе из строя одного из основных источников соответствующее реле подключает нагрузку к резервному источнику 5; Если одновременно вУшлм из строя несколько основных источников, то резервный источник 5 питает ту нагрузку, приоритет которой выше. В устройстве предусмотрена возможность изменения приоритета с помощью соответствующих задатчиков31-24. де,шифратора 35 и коммутатора 6. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 4763590/07 (22) 04.12i89 (46) 15.02.92. Бюл. N 6 (71) Особое конструкторское бюро машиностроения при Производственном обьединении "Кварц" (72) В.В.Демушкин, В.,О,Журавлев и

Ю.А.Жегулов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 769681, кл; Н 02 J 9/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 1149351, кл. Н 02 J 9/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания нагрузки постоянным напряжением с реИзобретение относится к устройствам питания нагрузки постоянным напряжением с резервированием источников питания, Цель изобретения — повышение надежности за счет каскадного построения устройства, а также расширение функциональных возможностей за счет изменения приоритета нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для резервирования источников электропитания, содержащее К основных и резервный источник электропитания, реле по числу основных источников и анализатор режима, причем выход резервного источника пйтания подключен через замыкающий контакт соответствующего ре„., Ы2„„1713017 А1

1 (я)5 Н 02 J 9/06 зервированием замещением источников питания. Цель — повышение надежности за счет каскадного построения устройства, а также расширение функциональных возможностей за счет изменения приоритета нагрузки. Устройство содержит несколько основных 1 — 4 и резервный 5 источники питания, При выходе из строя одного из основных источников соответствующее реле подключает нагрузку к резервному источнику 5: Если одновременно вышли из строя несколько основных источников, то резервный источник 5 питает ту нагрузку, приоритет которой выше. В устройстве предусмотрена воэможность изменения приоритета с помощью соответствующих задатчиков 31-24, дешифратора 35 и коммутатора 6, 2 ил.

° юЪ ле к соответствующей нагрузке, а выходы основных источников электропитания через соответствующиЕ размыкающие контакты . реле соединены с соответствующими на- Сд грузками, введены коммутатор, дешифра- С) тор и задатчики нагрузки, а анализатор ъ режима содержит К элементов ИЛИ с одним инверсным входом и К элементов ИЛИ-НЕ, прямые входы элементов ИЛИ соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ-НЕ и соответствующими выходами Qi коммутатора, выходы основных i-x (где ! = 1...К) источников питания соединены с инверсными входами соответствующих элементов ИЛИ и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ вЂ” НЕ, выходы которых соединены с соответствующими ре- .

1713017

15

40

55 ле, а соответствующие входы А; коммутатора соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, управляющий вход коммутатора соединен с выходом дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими задатчиками приоритета нагрузки. причем таблицы истинности работы коммутатора и дешифратора представлены на фиг.2.

На фиг,1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 приведена таблица истинности работы коммутатора и дешифратора.

Устройство для резервирования источников электропитания содержит основные

1 — 4 и резервный 5 источники питания, коммутатор 6, к входам А которого подключены

К элементов ИЛИ 7 — 10, а к выходам Q — К элементов ИЛИ вЂ” НЕ 11 — 14, к выходу которых подключены реле 15-18 с замыкающими и размыкающими контактами 19-26 и нагрузки 27 — 30, к которым подключены основные контакты 19-26 и нагрузки 27-30, к которым подключены основные 1 — 4 или резервный 5 источники питания, Каждая нагрузка 27 — 30 снабжена задатчиками 31 — 34 приоритета, подключенными к входам дешифратора 35.

На фиг.1 приведен вариант использования четырех основных источников питания, Коммутатор 6 позволяет менять приоритет источников электропитания в зависимости от приоритета нагрузки в данный период работы, Устройство работает следующим образом, 8 зависимости от приоритета нагрузки

27 — 30, определяемого технологическим процессом, сигналы от задатчиков 31-34 поступают на вход дешифратора 35, сигнал с выхода которого управляет работой коммутатора 6. Пусть в исходном состоянии выходы Qi коммутатора 6 соединены со следующими Аь1 входами: вход А1 соединен с ВыхОдОм 02, вход А2 — с Выходом Оз и т.д.

При этом выход 01 и вход А остаются свободными (см. фиг,2,,1 строка). При таком соединении входов и выходов коммутатора

6 наивысший приоритет будет у первого источника электропитания, а наинизший — у четвертого источника электропитания.

При нормальной работе устройства на выходах основных 1 — 4 источниках электропитания имеется напряжение, которое поступает на инверсный вход соответствующего элемента ИЛИ 7-10 и второй вход соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 11-14, В этом случае на реле 15-18 подается напряжение низкого уровня, недостаточное для их срабатывания, поэтому резервный 5 источник электропитания не подключен ни к одной нагрузке.

При выходе из строя основного источника питания, имеющего высший приоритет (нами взят первый основной источник питания) на инверсный вход элемента ИЛИ 7 подается низкий уровень напряжения. а с ее выхода на реле 15 на первый вход коммутатора 6 и первый вход элемента ИЛИ вЂ” НЕ t1 подается высокий уровень напряжения, который заставляет срабатывать реле 15, разрывающее своими размыкающими 20 контактами подачу напряжения высокого уровня от резервного 5 источника питания на вход элемента ИЛИ 7, и блокирует остальные реле 16 — 18 через соответствующие элементы ИЛИ 8 — 10 и ИЛИ вЂ” НЕ 12 — 14, подключенные к коммутатору 6.

После устранения неисправности, вызвавшей выход из строя основной источник питания (замены источника британия исправным), на вход элемента ИЛИ 7 подается напряжение высокого уровня, которое снимает блокировку с реле 16 — 18, передаваемую через соответствующие элементы

ИЛИ 8 — 10 и ИЛИ-HE 11--13. Реле 15 обесточивается, и резервный источник питания 5 отключается от нагрузки.

При смене приоритета нагрузки 27 — 30 сигналы с задатчиков 31-34 поступают на входы дешифратора 35, по сигналу с выхода которого происходит переключение коммутатора 6 в следующую позицию. Если во время работы устройства сначала выходит из строя источник питания с низким приоритетом, а через некоторое время выходит из строя источник питания с более высоким приоритетом, то резервнь|й источник питания отключается от нагрузки с низким приоритетом и подключается к нагрузке, обладающей высшим приоритетом, оставляя нагрузку с низким приоритетом обесточенной. При переключении коммутатора 6 в

Очередную позицию устройство работает аналогично описанному выше. При каждом новом цикле. работы происходит переключение коммутатора 6 в следующую позицию согласно таблиц истинности (см. фиг.2) и высший приоритет переходит постепенно от первого основного источника питания ко второму, третьему и т.д. Изменяя схему соединений входов и выходов коммутатора 6, можно изменять порядок смены приоритета у основных источников питания 1-4., Таким образом, введение резервирования позволяет обеспечить нормальное функционирование системы при возникновении отказов, Введение унификации в.построении схемы анализатора режима позволяет уменьшить количество резерв1713017

3J ных элементов, необходимых для создания структурного резервирования устройства, сводя их до минимума. Тем самым повышается надежность системы в целом по сравнению с ныне существующими устрой- 5 ствами резервирования источников электропитания.

Технико-экономический эффект от п рименения предлагаемого устройства получается за счет упрощения и унификации 10 блоков схемы анализатора, так как при увеличении количества резервируемых основных источников электропитания требуется добавление только дополнительной самостоятельной группы (каскада), связанной с 15 имеющейся схемой минимальным количеством связей. Тогда как в устройстве-прототипе такое увеличение приводит к увеличению связей, что естественно снижает надежность. Введение переменного приоритета 20 основных источников питания позволяет осуществлять маневр ими в зависимости от условий технологического процесса, Так, если в технологическом цикле одна из нагрузок находится в отключенном состоянии, 25 то ее источник питания может использоваться в качестве резервного для замены вышедшего из строя любого другого основного источника питания. в замен которого при работе устройства автоматически под- 30 ключается имеющийся в схеме устройства резервный источник питания, освобождая последний для подключения в замен других основных источников питания, Формула изобретения

Устройство для резервирования источников электропитания, содержащее К основных и резервный источник электропи- 40 тания, реле по числу основных источников и анализатор режима, причем выход резервного источника питания связан с клеммами для подключения нагрузок основных источников через замыкающий контакт соответствующего реле, выходы основных источников через размыкающие контакты соответствующих реле связаны с клеммами для подключения нагрузок этих основных источников, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет каскадного построения устройства, а также расширения функциональных возможностей за счет изменения приоритета нагрузки, в него введены коммутатор, дешифратор и задатчики приоритета нагрузки, анализатор режима содержит К элементов ИЛИ с одним инверсным входом и К элементов

ИЛИ-НЕ, прямые входы элементов соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ вЂ” HE и соответствующими выходами Сл (где i = 1... К) коммутатора, выходы основных источников питания сое1 динены с инверсными, коммутаторами;-вы; ходы основных источников питаний соединены с инверсными. входами соответствующих элементов ИЛИ и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ вЂ” НЕ, выходы которых соединены с обмотками соответствующих реле, а соответствующие входы А коммутатора соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, управляющий вход коммутатора соединен с выходом дешифратора, входы которого соединены с соответствующими задатчиками приоритета нагрузки, причем коммутатор и дешифратор реализуют функции согласно таблице истинности работы коммутатора и дешифратора, представленной на фиг.2 описания.

1713017

Выходы деиифратора

Уровень приоритета задатчика

К . 0 AI А2 .А3

Ак-I

Ак > к-Т к-1

d ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° 1 ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

° ° ° ° ° Э °

° ° ° ° ° ° б ° ° ° ° Ф ° ° ° 1 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

° 4 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° 4 ° ° Е ° ° ° ° ° ° ° ° ° 4l ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

° ° 1 Ф ° 4 Ф

К-(и-3) К-(и-2) К-(и-? ) I А„AI А2 Аз

К ° ° °

Фиг.2

Составитель В.Демушкин

Редактор В,Фельдман Техред M.Moðãåíòýë Корректор Т.Малец

Заказ 540 Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рау иская наб„4/5

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

К

° ° ю

Ак 0

К-2 AR AI

К-3 А„AI

А2 А3

0 АЗ

А2 0