Автомат резервного переключения нагрузки

 

;, 584389

ОПИСАНИ-й

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03.76 (21) 2328740/24-07 (51) М. Кл.з Н 02.1 9,106 с присоединением заяшси ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень ¹ 46 (45) Дата опубликования описания 05.12.77 (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г, В. Могилевский, С. В. Дикань и В. В. Колосов (71) Заявитель (54) АВТОМАТ РЕЗЕРВНОГО П ЕРЕКЛЮЧ ЕН ИЯ НАГРУЗКИ

Изобрстенпс относится к низковольтным электрическим аппаратам, выполненным на базе силовых управляемых вентилей (тиристоров, симисторов), а именно к автоматическим переключателям питания ответственных потребителей псременного тока, например электронных вычислительных машин, критичных к времени перерыва питания.

Известны автоматы для резервного переключения нагрузки (АРПН), применяемые в системах бесперебойного питания (1). Однако такие автоматы имеют большие габариты, обусловленные наличием конденсаторных батарей, предназначенных для принудительной коммутации тиристорных прерывателей тока нагрузки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автомат для резервного переключения нагрузки, содержащий в каждой фазе основного и резервного источников питания встречно-параллельно включенные тиристоры, подключенные к шинам нагрузки, к которым присоединены датчики направления и нуля тока, а также блок управления, выходы которого подсоединены к датчикам направления и нуля, а входы — к управляющим цепям тиристоров (2).

Целью изобретения является уменьшение ремени переключения. Это достигается тем, что в предлагаемый АРПН введен блок принудительной коммутации гирнстров, содержащий три трехфазных тиристорных моста„ входы первого из которых подкл1очены к шинам нагрузки, входы дву.; других — к фазам основного и резервного источников, причем катодные группы первого моста соединены с анодными группами двух других мостов, анодные группы первого моста — с катодными группами двух других мостов, а управляющие цепи — с дополнительными выходами блока управления, Благодаря принудительному выключению тирнсторов отключаемой сети при переключении при помощи выпрямленного напряженпя

15 резервной сети, избирательно подключаемого (в зависимос1и от направления тока в момент коммутации) к тиристорам основной сети, обеспечивается минимальное время переключения без существенного увеличения габарп20 тов для широкого диапазона токов АРПН.

На чертеже дана схема описываемого

АРПН, где 1 — 12 — главные тирпсторы, причем 1 — б — трехфазный прерыватель тока основного источника, а 7 — 12 — трехфазный

25 прерыватель тока резервного источника; 13—

18 — тиристорный трехфазный выпрямительный мост, включенный на входе АРПН со стороны основного источника: 19 — 24 — тиристорный трехфазный выпрямительный мост, 30 включенный на выходе АРПН; 25 — -30 — тири584389 сторный трехфазный Hûïðÿìèòåëüíûé мост, HI .IIî Ioнный на входе АРПН со стороны резервцогo источника. Коммутирующие тиристоры 13 — 20 сл жат для принудительного прерывания тока в нагрузке. Датчики 31 — 33 направления и нуля тока предназначены для формирования сигналов, соответствующих врех енн проводящего состояния главных тиристоров нагруи енного источника, а также сигналов равенства нулю тока в каждой фазной -0 нагрузке. Блок 34 управления выполняет логические функции подключения, переключения и î ill;Ilo÷åíHÿ нагрузки.

11ринцип переключения нагрузки с одного источника на другой состоит в том, что на 15 время включения главных тиристоров отклюILIcuoI o источника включаются все тиристоры выпрямнтельного моста, включенного HB входе АРП1-1 со стороны резервного источника, и те тиристоры моста 19 — 24, схемная по- 20 лярность которых совпадает со схемной полярностью токопроводящих главных тиристоров отключаемого источника, после снятия сигналов управления с последних при переключении. 25

При равенстве нулю тока в какой-либо фазной нагрузке при переключении сигналы управления HB коммутирующий тиристор, соответствующий данной фазе моста 19 — 24, не подаются, а поступают на главные тпристоры 30 соответствующей фазы резервной сети.

В дальнейшем процесс переключения происходит следующим образом. По мере достижения нулевого значения тока в фазных нагрузках производятся включения главных тири- 35 сторон соответствующей фазы резервной сети.

Если нулевое значение достигается во время действия сигналов управления коммутирующими тнрпсторами (данное время не превышает полупериода колебаний напряжения ис- 40 точника), то перед включением главных тиристоров необходимо снять сигнал управления с соответствующего данной фазе тпристора моста 19 — 24, Например, в момент переключения с основ- 45 ного источника не резервный (сигналы управления с тиристоров 1 — 6 основной сети сняты) ток в фазах А и B положителен, а в фазе

С отрицателен, т. е. ток продолжает протекать через тиристоры 1, 3 и 6. При этом сиг- 50 палы управления (длительностью не более полупериода) поступают на коммутирующие тиристоры 19, 21, 24, 25 — 30 и под действием выпрямленного напряжения резервной сети осуLUecTHJIHGlcH принудительное выключение 55 тиристоров 1, 3 и б.

Допустим, первым стал равен нулю ток в фазе А, при этом с задержкой на рассасыванпе носителей в тиристоре 19 включаются тирпсторы 7 и 8 (если ток в фазе А стал равен цулю во время действия импульсов управления коммутирующими тиристорами, то сигнал управления с тиристора 19 должен быть снят). Включение главных тиристоров в остальных фазах осуществляется аналогично.

Различие между переключениями нагрузки с основного источника на резервный и с резервного на основной состоит в том, что в первом случае включаются коммутирующие тиристоры выпрямительного моста 25 — 30, а во втором — тиристоры моста 13 — 18.

Предложенный АРПН позволяет уменьшить время переключения нагрузки с одной сети па другую без применения емкостной принудительной коммутации, что в свою очередь не приводит к существенному увеличению его габаритов, поскольку коммутирующие тиристоры 13 — 30 устанавливаются без охладителей и имеют паспортный номинальный ток значительно ниже, чем у главных тиристоров. Время переключения АРПН может быть не более

1 мс для частоты сети 50 Гц.

Формула изобретения

Автомат резервного переключения нагрузки, содержащий в каждой фазе ocHQBHQго и резервного источников питания встречнопараллельно включенные тиристоры, подключенные к шинам нагрузки, к которым присоединены датчики направления и нуля тока, а также блок управления, выходы которого подсоединены к датчикам направления и нуля, а входы — к управляющим цепям тиристоров, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени переключения, в него введен блок принудительной коммутации тиристоров, содержащий три трехфазных тиристорных моста, входы первого из которых подключены к шинам нагрузки, входы двух других — к фазам основного и резервного источников, причем катодные группы первого моста соединены с анодными группами двух других мостов, анодные группы первого моста — с катодными группами двух других мостов, а управляющие цепи — с дополнительными выходами блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация ВИНИТИ «Электрические машины и аппараты», № 26, 1973, с. 37 — 41.

2. Авторское свидетельство СССР №316154, кл. Н 02J 9/Об, 1968.

584389

Составитель Г. Дамская

Техред Н, Рыбкина

Редактор А. Пейсоченко

Корректор В. Дод

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 260873 Изд. № 970 Тираж 917 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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