Устройство для автоматического переключения нагрузки с одного источника на другой Советский патент 1983 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к устройств EIM для распределения электрической энергии, а именно к устройства для аварийного или резервного энер госнабжения. Известно устройство для переключения исто-чника питания, содержащее дйа аналогичных блока анализа напря жения, каждый из которых включает датчик напряжения, подключенный чер пороговый элемент к схеме анализа частоты и логической схеме ИЛИ-НЕ, причем выход схемы анализа частоты подключен к другому входу логической схемл ИЛИ-НЕ, а указанная схема соединена через триггер с исполнительным элементом. Кроме того, ус ройство содержит реле времени, вклю ченное между выходом логической схе ,мы ИЛИ-НЕ и другим входом триггера, а все выходы обоих триггеров через дешифратор подключены к исполнитель ному элементу 1. Однако данное устройство из-за отсутствия контроля исправности источника имеет низкую надежность за счет несвоевременного восстановления второго, вышедшего из строя, источника переменного напряжения. Наиболее близким к предлагаемому по. технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического переключения нагрузки с одного источника на другой, содержащее два аналогичных блока анализа напряжения источников каждый из которых включает датчик напряжения, соединенный с пороговым элементсш, выход которого соеди нен со входом логической схемы ЗАПРЕТ, а запрещающий вход схемы ЗАПРЕ соединен с первым выходом исполни тельного элемента с памятью; второй выход исполнительного элемента соединен с запрещающим входом аналогичной схемы ЗАПРЕТ второго блока анализа напряжения. Выход логической схемы ЗАПРЕТ соединен с эаписы ваквдим входом триггера, стиргисщий вход которого соединен с элементом установки триггера в исходное состо ягние, а выход триггера соединен с сигнальной лампой и через блок, формирования импульсной команды - с первым входом исполнительного элеме та с памятью. Второй вход исполнительного элемента с памятью соедине с выходом аналогичного блока форми рования импульсной команды второго блока анализа напряжения Г Недостатком, данного устройства является пониженная надежность и не четкость срабатывания при включениях и переключениях, а именно отказы при включениях или лишние переключения с одного источника на другой. Целью изобретения является повышение надежности и четкости сраоатывания при включениях и переключениях.. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два блока анализа напряжения источ- , ника, каждый из которых содержит датчик напряжения, пороговый элемент, логический элемент ЗАПРЕТ, R- Sтриггер, сигнальную лампу, элемент установки триггера в исходное состояние, одновибратор и общий для устройства исполнительный элемент с памятью, при этом датчик напряжения через пороговый элемент соединен со входом логического элемента ЗАПPET, выход которого соединен с 5-входом триггера, а выход Q триггера соединен с сигнальной лампой и одновибратором, элемент установки триггера в исходное состояние соединен с R-входом триггера, в каждый блок анализа введены два логических элемента ИЛИ, два логических элимента НЕ, реле времени, логический элемент и, дополнительные напряжения и пороговый элемент, а также общий логический элемент ИЛИ, общий одновибратор и элемент установки общего одновибратора в исходное состояние, при этом первый выход исполнительного элемента с памятью че- . рез первый логический элемент НЕ., реле времени и второй логический элемент НЕ соединен с одним входом первого логического элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с первыг1 выходом исполнительного элемента;, с памятью, а выход первого логического элемента ИЛИ соединен с запрещающим входом логического элемента ЗАПРЕТ, второй выход исполнительного элеменТа с памятью соединен с аналогичными элементами второго блока, дополнительный датчик напряжения через пороговый элемент соединен.с одним входом логического элемента И и первым входом общего логического элемента ИЛИ, выход которого через общий одновибратор соединен с другими входами логических элементов И первого и второго блоков, общий одновибратор соединен с элементом установки одновибратора в исходное состояние, выход одновибратора блока анализа соединен с одним входом второго логическогсвэлемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом ло-. гического элемента И другого блока, а выход второго логического элемента ИЛИ первого блока соединен с первым входом исполнительного элемента с памятью, выход логического элемента И первого блока соединен с другим входом второго логического {элемента ИЛИ второго блока, выход которого соединен со вторлм входом исполнительного элемента с памятью. На чертеже показана функциональная схема устройства для автоматического переключения нагрузки с одного источника на другой. Устройство содержит два блока 1 и 2 анализа напряжения источников, каждый из которых содержит датчик 3 напряжения, соединенный с пороговым элементом 4, выход которого соединен со входом логического элемента, ЗАПРЕТ 5, выход которого соединен ; с S-входом R-S триггера 6, выход Q триггера 6 соединен с сигнальной лампой 7 и одновйбратором 8, элемент 9 установки триггера б в исход ное состояние соединен с R-входом Т1жггера 6, выход одновибратора 8 соединен с одним входом второго логического элемента ИЛИ 10, выход ко торого соединен с первым входом исполнительного элемента 11 с памятью дополнительный датчик 12 напряжения через прЕЮговнЙ элемент 13 соединен с одним входом логического элемент И 14 и первьш входом общего логического элемента Ю1И 15, выход которого через общий одновибратор 16 соединен с другими входами логических элементов И 14 первого и второго блоков, обдай одновибратор 16 соединен с элементом 17 установки %цнавибратор& в исходное состояние, 0ШОД; логического элемента И 14 :первого блока соеди йеи с другим вхо дом ло;гаческог.о элемента ИЛИ 10 вто рого блока, вшсод которого соединен со втоЕялм входом испопнительного элемента 11 с памятью, выход логйче .ского элемента И 14 второго блока I соединен с входом второхю жггического элемента ИЛИ 10 первого .блока, первый выход исполнительного элемента 11 с памятью через, первый логический Ш 18, реле вре мени 19, второй логический элемент ЙЕ 20 соединен с одним входом перво то логического элемента ИЛИ 21, дру гой . вход которого соединен непосре етЁемко с itepuHM выхЬдсяк йсполвитея нрго элемента 11 с па1«гатью, а выход norHtiecKoro ИЛИ 21 соединё IE запрещающим входом логического элемента ЗАПРЕТ 5, втброй выход исполнительного элемента 11 с память соединен с ана огИчвыми элементгииЕВ второго блока. Уртррйство работает следующим об разом. :-,, - , .;... :;;, в fHixoeHcjM состоянии нагрузка отклоочена от истбчниХов Питания. П|}к включении пер&ого источника питанн дополнитёльН1хй датчик 12 1аапряжёнйя выдает сигнал на пороговый .элемент 13, котОрьгй выдает лО гическую € о1йницу на один вход элемента И 14 и на первый бход логичен ского элемента ИЛИ 15. Логический Элемент ИЛИ 15 выдает логическую единицу на одновибратор 16. Импульсный сигнал одновибратора 16 подается на другие входы логичеcKHX элементов И 14 обоих блоков, в результате чего на выходе элемента И 14 первого блока формируется импульсный сигнал логической единицы, который поступает на другой вхОд логического элемента ИЛИ 10 второго блока и далее - на второй вход исполнительного элемента 11 с памятью. Исполнительный элемент 11 подключает нагрузку к первому источнику питания. При последующем включении второго источника питания появление логической единицы от порогового элемента 13 второго блока не приводит к изменению состояния входа и выхода одиовибратора 16, а следовательно, не происходит переключение нагрузки с первого источника на второй. Подкгаочение нагрузки к источнику питания, включенному вначете, иэ двух последовательно включаемых производится только при первичнсм включении и не производится при последующем вюцочении другого источника. При первоначальном включении вто.рого Источника напряжения устройство срабатывает аналогично и.исполнительный элемент -11 подключает нагрузку по второму источнику напряжения. После отключения обоих источников элемент 17 устанавливает одновибратор 16 в исходное сосах яни1е через время, большее времени переключения нагрузки с одного источника на другой, после чего. устройство готово к новсму включению. При подключении нагрузки к первому источнику напряжения на первом вызсоде Исполнительного элемента 11 формируется сигнал логического нуля, который поступает в первый блок на первый логический длемент НЕ 18, на выходе которого появляется логическая еданица, которая подается на вход реле 19. На выходе реле времени 19 остается в течение време- ° ни логический нуль, который поступает на вход второго логического элемента BE 20, с выхода которого логическая единица логический элемент ИЛИ 21 подаетсй на запрещающий вход логического элемента ЗАПРЕТ 5, таким обраэсм, сиг нгш с датчике 3 напряжения не сможет поступить на S-вход триггера 6. Через выдержку времени реле времени 19. 1шшает логическую единицу на вход второхчэ логического элемента НЕ 20 г на выходе которого появляется логический нуль, в результате чего снимается сигнал с запрещающего входа логического элемента ЗАПРЕТ 5. .а времени реле времени больше суммарного временипереключения с источника на источник и времени переходных процессов, что исключает ложное срабатывание блока анализа напряжения и неоправданное переключение нагрузки на другой неточник..

При аварийном исчезновении напряжения первого источника, датчик 3 напряжения ВЕДдает сигнал, который через пороговый элемент 4 портупает на логический элемент ЗАПРЕТ 5. Логический( ЗАПРЕТ 5 вьшает сигнал логической единицы на S-вход триггера б, на выходе Q которого фо мируется логическа я единица, которая подается на сигнальную лампу 7 на вход однонибратора 8, который через второй лозгичёский ИЛИ 10 выдает сигнал на первый вход исполии;тельного элемента 11 с памятью. Исполнительный элемент 11 тключавт нагрузку от неисправного источника напряжения и подключает к исправному резервному источнику питания,

После переключения на первом выходе исполнительного элемента 11 появляется сигнал логической единицы, который через первый логический элемент ИЛИ 21 подается на эапреааюьщй вход логического элемента ЗАПРЕТ 5, который снимает сигнал с -входа триггера 6. На втором выходе исполнительного элемента 11 с памятью после переключения появляется сигнал логического нуля, который поступает на зтороЛ блок анализа напряжения на аналогичные первому блоку элементы и обеспечивает згшреТ прохождения возможного сигнала от датчика 3 напряжения к б-входу триггера 6 второго блока.

Оператор, получнв с помо1№ю сигнальной лампы 7 иНфо{(ацию о неисправности источника напряжения, янквидируёт неисправность ycTaHoSJieHmiiM методом и с элемента 9 устанавливает триггер $ в исхо«|ное состояние. Сигнал на выходе ) триггера 6 исчезает, сигНальНая лампа гаснет. Схема воэвра1цается в Нсходное состояние.

Предл агаемое устройство позволяет включить любой истонннк иапряжемшя. независимо.от состояния ислопнитель Ного эл яента 4 При аеарийшгх переключениях устройство о/шркратно переключает нагрузку с аварийного источника на резервный. ,

УС РОЙС-ШО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПБРВаКДЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ С ОДНОГО ЙС5ОЧНИКА НА ДРУГОЙ, содержащее блсоса анализа напряжения источника, кгшщый из кото; : содержит датчик напряжения, ;череэ пороговый элемент соединенный с входом логического элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с 5-входомТриггера, а выход Q триггера соединен с сигнальной лампой и одновибратором, элейент установки триггера в исходное состояние соединен св-входсхм триг- / гера, о т л и ч а ю «ц е ее я тем что с целью првьвиения надежности и четкости срабаташакия, в каждый блок анализа введены два логическкх элемента ИЛИ, два логических элемента НБ, реле времени, логический элемент И, дополнительные датчик напряжения и пороговый элемент, а также общий логический элеMieHT ИЛИ, outofiA одновибратор и эяе- мент установки общего одновибратора в исходное состояние, при этом {первый выход исполнительного элемен,та с пгшятью череэ первый логический элемент НЕ, реле времени и второй логический элемент НЕ соединен с одним входетй первого логического элемента ШШ, другой вход соединен с первшл выходом исполнительного эле мента с памятью, а выход первого логического элемента ИЛИ соединен с эапредахпшй входом логического элег мента ЗАПРЕТ, второй выход исполнигтельйогр элемента с памятью соединен :С аналогичными элеме||тами второго ;блока, дополнительный датчик ндпряжеиия череэ пороговый элемент соединен с одним входом логического эле1 вта И И первым входом общего логиS ческого элемента ИЛИ, выход кото-, рого через одновибратор соединен с друпош входсши логических эле I ментов- И первого и второго блоков, одновибратор соединен с элеi ментом установки одновибратора в § исходное состояние, выход одновибратора блока анализа соединен с одним входом второго логического элемен та ;ИЛИ, другой вход которого соединен NP с всвсодом логического элемента И ;ди угого , а К:1ход второго логиМ 1СЯ ческого элшлента ИЛИ первого блока соединен с первым входом исполнительного элемента с памятью, выход ISD Jлогического элемента И первого блока со соединен с другим входом второго логического элемента ИЛИ второго блока, выход которого соединен со BTOpibM входснк исполнительного элемента с памятью.