Устройство для автоматического переключения с основной нагрузки постоянного тока на резервную Советский патент 1984 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к преобразовательной технике, и может быть использовано в мощных тиристорных агрегатах для питания привода прокатных станов.

Известно устройство для автоматического переключения с основного электродвигателя постоянного тока на резервный, содержащее предохранитель, подключенный к цепи питания электродвигателя, источник постоянного тока, двухобмоточное поляризованное реле и резистивньш датчик тока, включенный на входе транзисторного усилителя, причем обмотка каждого электродвигателя включена между одной щиной источника питания и соответствующим неподвижным контактом поляризованного реле, подвижный контакт которого через резистивный датчик тока подсоединен к другой шине источника питания. К каждому неподвижному контакту поляризованного реле подключены его соответствующие обмотки, соединенные вторыми концами с коллектором управляющего транзистора, подключенного базой к коллектору усилителя, переход база-эмиттер которого включен параллельно резистивному датчику тока.

Недостатком известного устройства является -низкая функциональная возможность использования по току и напряжению нагрузки. Кроме того, известное устройство обладает недостаточными надежностью работы и быстродействием переключения нагрузок из-за наличия переключающихся механических контактов в двухобмоточном поляризованном реле..Цепь управления состоит из двух каскадов, собранных на транзисторах, что также снижает надежность работы устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для автоматического переключения основной нагрузки постоянного тока на резервную, содержащее в силовой цепи переключаемой нагрузки тиристор с ограничивающим резистором в цепи управления и защитный элемент 2.

Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей,

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического переключения с основной нагрузки на резервную, содержащее в силовой цепи переключаемой нагрузки тиристор с ограничивающим резистором в цепи управления и защитный элемент, введены диоды, включенные в цепь управления тиристора, защитный элемент выполнен в виде предохранителя, включенного в силовую цепь каждой нагрузки, а цепь управления тиристором одной нагрузки подключена к точке соединения предохранителя и второй нагрузки.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из основной 1 и резервной 2 нагрузок, силовые цепи которых соединены с клеммами источника питания (в качестве нагрузок 1 и 2 может быть все промыщленное электрооборудование, например тиристорные агрегаты различного назначения, приводы прокатных станов и т. п.).

0 В силовую цепь основной нагрузки 1 последовательно подсоединены защитный элемент 3, например предохранитель, и ключевой элемент 4, например тиристор, к управляющему электроду которого последо вательно подсоединены ограничивающий резистор 5 и диод 6, составляющие цепь управления основной нагрузки 1.

Диод 6 управляющей цепи основной нагрузки 1 подсоединен к общей точке после0 дующей силовой цепи резервной нагрузки 2. К резервной нагрузке 2 также последовательно подсоединены защитный 7 и ключевой 8 элементы. К управляющему электроду элемента 8 последовательно подсоединены ограничивающий резистор 9 и диод 10, составляющие цепь управления резервной нагрузки 2., Диод 10 цепи управления резервной нагрузки 2 подсоединен к общей точке предыдущей силовой цепи, т. е. к силовой цепи основной нагрузки 1.

0 Между управляющей цепью основной нагрузки 1 (между последовательно соединенными ограничивающим резистором 5 и диодом 6) и управляющей цепью резервной нагрузки 2 (между последовательно соединенными ограничивающим резистором 9 и

5 диодом 10) включены переключающие элементы 11 и 12, например кнопки «Пуск. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии кнопки 11 и 12 не включены, и тиристоры 4 и 8 закрыты, ток через основную 1 и резервную 2 нагрузки не проходит.

При включении переключающего элемента 11 или 12 включается ключевой элемент 4 или 8 соответственно.

Так, при включении переключающего

5 элемента 11 от входной клеммы «-I- ток управления поступает через ограничивающий резистор 5, управляющий электрод ключевого элемента (тиристора) 4, основную нагрузку 1 и защитны аппарат (предохранитель) 3 к «- вход1 ой клеммы источника

0 питания. При прохождении тока управления открывается ключевой элемент. 4 и от входной клеммы «-J- через силовую цепь, а именно открытый ключевой- элемент 4, основную нагрузку 1 и защитный элемент 3, течет ток

нагрузки. В этот момент ключевой элемент 8 закрыт, так как его управляющий переход защунтирован защитным элементом 3, и ток нагрузки в силовой цепи резервной нагрузки отсутствует.

При выходе из строя основной нагрузки 1 например при коротком замыкании, защитный элемент 3 выключается (сгорает предохранитель) и шунтирующие действия его на управляющий переход ключевого элемента 8 исключаются. Тогда на управляющий переход ключевого элемента 8 поступает ток управления от входной клеммы источника питания « + через ключевой элемент 4, основную нагрузку 1, цепь управления, состоящую из диода 10, ограничивающего резистора 9.

Далее ток управления проходит через ключевой элемент 8, резервную нагрузку 2 и защитный элемент 7 к «- входной клеммы источника питания. При прохождении тока управления ключевой элемент 8 включается, и от входной клеммы « + источника .питания через силовую цепь резервной нагрузки 2, соответственно через открытый ключевой элемент 8, резервную нагрузку 2, защитный элемент 7, течет ток нагрузки к «- входной клеммы источника питания.

При первоначальном включении ключевого элемента 8 переключающим элементом 12 (когда за основную нагрузку принята резервная нагрузка 2, а основная нагрузка 1

принята за резервную) происходит аналогичньГй процесс переключения с резервной нагрузки 2 (принята за основную нагрузку) на основную нагрузку 1 (принята за резервную нагрузку).

Применение изобретения позволяет расщирить функциональные возможности и повысить надежность бесперебойной работы устройства.

Расширение функциональных возможностей устройства заключается в применении его в широком диапазоне, т. е. с различными по току и напряжению нагрузками, и достигается тем, что в силовую цепь нагрузки подключен последовательно тиристор, предельные параметры которого и определяют

предельный ток и напряжение (мощность) нагрузки.

Надежная и бесперебойная работа устройства при переключении нагрузок, например приводов прокатных станов, обеспечивается тем, что цепь управления собрана не из отдельных блоков, как в известных устройствах, а из двух элементов, которые соединены последовательно и подключены к управляющему электроду тиристора силовой цепи нагрузки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ С ОСНОВНОЙ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА РЕЗЕРВНУЮ, содержащее в силовой цепи переключаемой нагрузки тиристор с Ограничивающим резистором в цепи управления и защитный элемент, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, в него введены диоды, включенные в цепь управления тиристора, защитный элемент выполнен в виде предохранителя, включенного в силовую цепь каждой нагрузки, а цепь управления тиристором одной нагрузки подключена к точке соединения предохранителя и второй нагрузки. п Аб 5 со /о 1C ю