Устройство автоматического переключения источников питания Советский патент 1984 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электроэнергетических установках, в частности судовых. Известны устройства автоматического переключения источников питания, содержащие блок контроля напряжения, блок контроля частоты и блок коммутации 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее блок контроля частоты, построенный на RC-цепи и триггере, нагруженном электромеханическом реле, блок контроля напряжения на резисторы цепи и триггере, иагружеииом на электромеханическое реле, выходной блок в виде накопительных конденсаторов и электромагнитное реле 2. Недостатками известного устройства являются относительная сложность схемы и недостаточная надежность. Цель изобретения - упрощение схемы и повыщение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического переключения источников питания, основного и резервного. содержащее блок контроля частоты, блок контроля напряжения и блок управления коммутатором резервного источника, введены пять симисторов и два ключа, а блоки контроля частоты и контроля напряжения совмещены и выполнены на первом резонансно-параметрическом преобразователе, построенном на Ш-образном ферромагнитном сердечнике, на среднем стержне которого расположена первая обмотка модуляции, подключенная через ключ к щинам основного источника питания, на крайних стержнях первого сердечника расположена первая . контурная обмотка, параллельно которой подключен первый конденсатор, три выходные обмотки, две из которых одними концами через диоды подключены к основному источнику питания, другими концами - к управляющим входам первого и второго симисторов, силовые выводы которых подключены к нагрузке и к основному источнику питания, третья выходная обмотка одним концом подключена к управляющему входу третьего симистора, другим - через диод к одному из силовых выводов третьего симистора, подключенных к входу блока управления коммутатором резервного источника, выполненного на втором резонанснопараметрическом преобразователе, построенном на втором Ш-образном ферромагнитном сердечнике, на среднем стержне которого расположена вторая обмотка модуляции второго преобразователя, подключенная через ключ к шинам резервного источника питания, на крайних стержнях второго сердечника расположена вторая контурная обмотка, параллельно которой подключен второй конденсатор, вы.ход которого является входом блока управления коммутатором резервного источника, и две выходиые обмотки, четвертая и пятая, одни концы которых через диоды подключены к резервному источнику питания, другие - к управляющим входам четвертого и пятого симисторов, силовые выводы которых подключены к нагрузке и к резервному источнику питания соответственно. На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства. Блок контроля напряжения и частоты построен на резонансно-параметрическом преобразователе 1, блок управления коммуматором резервного источника - на резонансно-параметрическом преобразователе 2. Первый преобразователь управляет коммутатором 3, второй - коммутатором 4. Основным является источник 5, резервным - источник,6. Основными узлами преобразователей 1 и 2 являются параметрические колебательные контуры, построенные на модулируемых индуктивностях, образованных контурными, обмотками 7 и 8 и конденсаторами 9 и 10. Указанные обмотки расположены на крайних стержнях Ш-образных ферромагнитных сердечников 11 и 12. Там же расположены выходные обмотки 13-17, по следняя соединена с цепью управления маломощного симистора 18, блокирующего контур 8-10 преобразователя 2. Причем выходиые обмотки 13-16 одними своими концами подключены к источникам питания, куда также подключены одними своими силовыми выводами симисторы в коммутаторах 3 и 4, через диоды. Выходная обмотка 17 также одним своим концом подключена к силовому выводу симистора 18 через диод. Диоды в этом случае включены для устранения обратного напряжения на управляющем переходе симисторов, чем обеспечивается облегчение условий их работы. На среднем стержне сердечников Пи 12 находятся обмотки 19 и 20 модуляции, подключаемые соответственно к основному 5 и резервному 6 источникам с помощью ключей 21 и 22 соответственно. Обмотки 19 и 20 модуляции создают переменные поля, подмагничивающие сердечники и изменяющие по периодическому закону их магнитные проницаемости. В результате этого происходит модуляция индуктивности контурных обмоток 7 и 8. Схема имеет также нагрузку 23. Устройство работает следующим образом. При замыкании контактов 21 к 22 получают питание обмотки 19 и 20 модуляции и создаются условия для возбуждения параметрических колебательных контуров. При возбуждении контура 7-9 в обмотках 13 и 15 появляется трансформаторная ЭДС, с помощью которой происходит отпирание симисторов коммутатора 3 и подключение нагрузки 23 к шинам основного источника питания. Одновременно подается сигнал на управляющий электросимистор 18. Последний открывается, блокируя контур 8-10 от возбуждения. При этом сигналы в обмотках 14 и 16 отсутствуют и коммутатор 4 закрыт.

При снижении (или исчезновении) напряжения основного источника уменьшается величина напряжения модулирующего поля и глубины модуляции индуктивности обмотки 7. в результате происходит срыв колебаний в контуре;7-9 и исчезновение сигналов в обмотках 13, 15 и 17. Коммутатор 3 закрывается, отключая нагрузку 22( от шин 5. Одновременно закрывается симистор 18. Контур 8-10 деблокируется, в результате в нем возникают параметрические колебаиия.

появляются сигналы в обмотках 14 и 16, отпирающие симисторы коммутатора 4. Нагрузка 23 подключается к шинам 6 резервного источника питания. При снижении или повышении частоты основного источника питания за пределы уставки колебания в контуре 7-9 исчезают в силу его частотной избирательности.

Построение предлагаемого устройства автоматического переключения источников питания на двух резонансно-параметрических преобразователях выгодно отличает его от известного, так как упрощает схему, благодаря совмещению двух блоков в одном, и удешевляет его. При этом повышается надежность как за счет снижения числа элементов, так и за счет бесконтактиости действия.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, основного и резервного, содержащее блок контроля частоты, блок контроля напряжения и блок управления коммутатором резервного источника, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и повыщения надежности, в него введены пять симисторов и два ключа, а блоки контроля частоты и контроля напряжения совмещены и выполнены на первом резонанснопараметрическом преобразователе, построенном на первом Ш-образном ферромагнитном сердечнике, на среднем стержне которого расположена первая обмотка модуляции, подключенная через ключ к щинам основного источника питания, на крайних стержнях первого сердечника расположена первая контурная обмотка, параллельно которой подключен первый конденсатор, три выходные обмотки, две из которых одними концами через диоды подклк1чены к основному источнику питания, другими концами - к управляющим входам первого и второго симисторов, силовые выводы которых подключены к нагрузке и к основному источнику питания, третья выходная обмотка одннм концом подключена к управляющему входу третьего симистора, другим - через диод к одному из силовых выводов третьего симистора, подключенных к входу блока управления коммутатором резервного источника, выполненного на втором резонанснопараметрическом преобразователе, построенном на втором Ш-образном ферромагнитном сердечнике, на среднем стержне которого расположена вторая обмотка модуляции (Л второго преобразователя, подключенная через ключ к шинам резервного источника питания, на крайних стержнях второго сердечника расположена вторая контурная обмотка, параллельно которой подключен второй конденсатор, выход которого является входом блока управления коммутатором резервного источника, и две выходные обмотки, четвертая и пятая, одни концы которых через диоды подключены к резервно | му источнику питания, другие - к управляющим входам четвертого и пятого симис торов, силовые выводы которых подключены к нагрузке и к резервному источнику пита05 ния соответственно.