Устройство резервного электроснабжения
Сущность изобретения: устройство содержит основную и резервную сети, а также ключ, подключающий резервную сеть к нагрузке при обрыве фаз основной. Устройство снабжено имитатором сети, выполненным в виде генератора синусоидальных колебаний, синхронизированным с основной сетью. В случае пропадания напряжения основной сети компаратор, сравнивающий напряжения этой сети и 1 имитатора, без задержки подключает нагрузку к резервной сети. 5 ил.
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4735834!07 (22) 05.09.89 (46) 30.1 f.93 Бюл. Ия 43-44 (71) Калужский научно-исследовательский институт тепемеханических устройств (72) Левинзон С.В„Тимченко HM (73) Калужский научно-исспедовательский институт телемеханических устройств (54) УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит основную и резервную сети, а также ключ, подключающий резервную сеть к нагрузке при обрыве фаз основной. Устройство снабжено имитатором сети, выполненным в виде генератора синусоидапьных колебаний, синхронизированным с основной сетью.
В случае пропадания напряжения основной сети компаратор, сравнивающий напряжения этой сети и имитатора, без задержки подкпючает нагрузку к резервной сети. 5 ип.
2004045
Изобретение 0T«Iocèòc53 к злектротэхнике и може быть использовано В различных устройствах электро««итанил, требу«ощих безынерционного перекл«очения на резерв практически без разрь«ва формы питающего 5
НВП pSI>Kel l 151, Известен резервированный источник питания постоянного напря>кения, содержащий К паралпелгп«о вк)1«оченнь«K канверТ 0 Р Н Ы Х 51 Ч Е Е К, j 3 Е Л К 0 l I Т Р О Л Я И Х целостности, выполненный с ис130льзавс«ни" ем элементов И, НЕ, ИЛИ-НЕ и пикового
Де3ектора. ГlричОм ВХОДЫ эле ieHTB И саеДинены C выходами KoiieepTopHblx ячеек, вход
НŠ— с выходом узла управления, Входы эле- 15 мента И-НЕ подключены к выходам элементов И и НЕ, выход — к Входу пикового детектора, Недостатког«приведенного техничвского решения является т0, что ОИО паз«30л51ет 20 перекл«ачать на резерв только исто«ники постоянного напряжения, так как Не имеет узлов кантрОля и 33epe««I«oчени«1 мгновенного значения 1«апряжения.
Наиболее близким техни «вским реше- 25 нием к предлагаемому является устройства перекл«а-IeHlhsI пот()еГ)11тел«1 с Однoli C Tli rleременного тока на другую, основанное на однаимен IOM способе, содержащее ocHODнай и резерВ««ы«1 истОчники пита«1и53, датчи ки тока в цепи источников, датчик тока в
UBr3vI нагруз« .и, Два баска нтакт и ых кл«ача, ВключенiiûK rlepeëëeëüHO да Р«ике«л1 и электри«сским контактBM основ IOA и резервной сОти,,блОк управ)1ения, «эхОДы KOTOporo ПОД 3 > ключены к дат «икам така, а выходы — к бесконгактныг3 ключам и узлу принудительной коммутации, Недостатком приведенного технического решения является принципиальная Ile» 40 возможность (кроме таг0, чта ис«30л ьзук)тся электромеханические элеме«1ты, со временем переклк) 1ения единицы — сотни мс, В то время Kelc Для частоты 50 Гц периОД составляет 20 мс) асуществле««ия перекл«0«ения 45 сети переменнога така без разрыва синусоиды, так KBK сип1ал перекп«о«ения снимаеТс53 с датчикОВ така при исчезновении тока, т,е, при переходе величины тока через нуль. Если аварийный режим на«алсл в 50 начале периода, та полпериада дпя режима переключе««ия пропадает, т.е. если резервираl)аннь!й истОчник испОльзуется для питания 3Р>М, устройств приема и передачи инфоомации, та он на epåI.353 перек«паче««ия >->
Гг (при час3оте сети 50 Гц — 10 мс) теряется, Кроме того, устройство достаточно усло>кнено.
Цель иэобретенил — повышение качества напряжения на нагрузке при обрыве фаз
ОСНОВНОЙ СЕТИ.
Цель достигается тем, что устройство резервного злектроснаб;кения, содержащее основную сеть, подсоединенную клеммагли для подключения 11агрузки в резервную сеть, связанную с основной через бесконтактный ключ, снабжена генератором частоты сети и узлом синхронизации этога генератора с сетью, датчиком напряженил сети и компаратарам дапусгимого отклонения напряжения, выход которого падкл«очен к управл)пощему Входу бесконтактнога ключа, первый вход компаратора через генератор частоты сети и узел синхронизации связан с основной сетью, которая
11ереэ да чик связана с вторым входом компаратора.
На фиг, (приведена структурная схема устройства; на фиг, 2-4 — узлы принципиальных схел); на фиг, 5 — Временная диаграмма работы, Устройство (фиг, 1) содержит основну«о сеть 1, резерв ну 10 сеть 2, общий пал юс сетей
3, бесконтактный ключ 4, включенный последаватепьиа в цепь резервной сети, вхоДом и Вь«хОДОм подкл!оченнаЙ к ВыхоДу основной сети, к входу ас««авной сети 1 подключена схема 5 синхронизации, выход которой подкл«очен к входу генератора 6 частоты сети, к Входу ОсноВПОЙ сети пОдкл!0» чен усилителе. 7, е)ы)гады уз/1ОВ 6 и 7 падкл10чены K кампаратару е), выход lcÎTop01 0 падкл«очен к управляющему входу кп«оча 4, последовательно с основной цепепа вкл«ачена нагрузка 9. Узел 5 (фиг. 2) содержит делитель 11, 12 сети, среднял тачка которого через резистор 13 подключена к другому делитеп«о 14, 15; резистор 14 подключен к источнику Гк, K которому Одним ВНВОдОм подкл«о«eH резистОр 16, 13тОрОЙ ВывОД кОт0рого соединен с коллектором транзистора
17, эмиттер которого через резистор 1 подКЛIОЧЕН К ОбЩЕЙ ТОЧКЕ -Ек, 61)за — К ТОЧКЕ соединения резисторов 13--15, Связь(фиг.3) с уз «10л1 6 nc )tu 2004045 11, 12, а затем на усилитель на тоанзисторе 17. с коллектора которого через резистор 19 снимается сигнал на узел 6. В аварийном реж.лме работы сигнал с резистора 19 за5 прещает работу генератора 6. Генератор 6 (фиг. 3) представляет собой RC-генератор переменного напряжения, элементом регулировки является резистор 22. компаратор 8 (фиг, 4) может быть выполнен на операци10 аннам усилителе (серии 140, 574 и др.) с использованием источника Ек {фиг. 4) са средней точкой, т.е. устройства, имеющего трехпозиционный сигнал. Г! ра кти чески без ы не рцион ность пере15 ключения заключается в том, чта время переключения компарзтора и кл>ача в сумме составляет единицы микросекунд, а при частоте питающей сети 50 Гц (промышленная сеть) период составляет 20 мс. т.е, обеспе20 чивается переключение без изменения формы кривой напряжения сети. Таким образом, предложенное устройство пози)ллет повысить качество напряжения HB нагрузка при обрыве основной сети 25,и переключении на резерв. (56) 1. Авторское свидетельство СССР М 1312678, кл, Н 02 J 9/06, 1985, 2. Авторское свидетельсгво СССР 30 N" 1312680, кл, Н 02 J 9(06, 1985. Формула изобретения УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВНОГО ЗУ!ЕКТРОСНАЬЖЕНИЛ, содержащее основную сеть., соединенную r. клеммами для подключения нагрузки, и резервную сеть, связанную с основной через бесконтактный 40 ключ, отличающееся тем, что, с целью улучг шения качества напряжения на нагрузке при обрыве фаз основной сети, оно снабГ Устройство работает следующим образам. В нормальном режиме работы, т.е. при наличии основной сети 1 (которая является приоритетной), нагрузка 9 питается от нее. Ключ 4 закрыт сигналом с компаратора 8. Узлы 5 — 7 питаются or дополнительного источника Ек. При пропадании основной сети 1 сигнал со схемы 5 синхронизации поступает на генератор 6, с выхода которого поступает сигнал на первый вход компаратора 8, на второй вход компаратора поступает сигнал с усилителя 7, С выхода компаратара Я открывающий сигнал поступает на ключ 4, подключая резервную сеть 2, Уровень снижения напряжения основ юй сети 1 определяется соотношеньиями элементов узла 5 и настройки узла G, При появлении основной сети происходит закрывание ключа 4, люч 4 может быть выполнен в виде двунаправленного элемента íà транзисторах, встречно-параллельно включенных тиристарах, симисторе (в зависимости от частоты ита;ащей сети и необходимого быстродействия), Схема 5 синхронизации (фиг, 2) работает следующим образом. В режиме нормальной работы напряжение сети (через трансформатор или епасредственно) подается на резервный делитель из элементов жена генераторам частоты сети и узлом синхронизации этого генератора с сетью, датчикам íàпря)кения сети li компаратором дапустимога отклонения напряжения, выход когарого подключен к управляK)ùåму вхо,ву бесконтакт:аго ключа, первый вход компаратара через генератор частоты сети и узел синхронизации связан с основной сотыа, которая через датчик связана с вторым входом кампаратора. 2004045 Составитель С, йевинэон Редактор Т. Юрчикова Техред М, Моргентал Корректор Л. Пилипенко Заказ 3326 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 рГ т Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., 4/5! 
