Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02H7/12 G05F1/58 

Изобретение относится к электро .технике,а именно к устройствам эле ропитания на основе стабилизаторов напряжения. Известны преобразователи элект ческой энергии, содержащие датчики о перегрузке, соединенные управляющими элементами, выходные цепи которых подключены к регулиру щим органам, что позволяет обеспечить защиту от перегрузок по тоКУ 1 . Однако указанные устройства не обеспечивают контроль неисправност преобразователя и диагностирования блоков защиты. Наиболее близок к предлагаемому стабилизирующий преобразователь на пряжения постоянного тока, содержа щий узел ввода команд, источник эт лонного напряжения и силовой регулируемый блок преобразователя напр жения постоянного тока в постоянны с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу силового регули руемого блока преобразователя, пер вый вход - к выходу релейного усил теля защиты, а второй вход через усилитель-модулятор импульсов и де литель напряжения - к выходу силового регулируемого блока 2j . Однако известный преобразователь имеет низкую надежность из-за недостаточной помехоустойчивости, при водящей к ложной выдачи сигналов неисправности при воздействии импульсных помех или динамических режимов работы, и не имеет возможности автоматического диагностирования работоспособности блоков защиты и контроля, что увеличивает время про верки технического состояния стабилизирующего преобразователя при регламентных работах и снижает его надежность из-за возможных отказов защиты в аварийных ситуациях. Цель изобретения - повышение надежности и обеспечение автоматического диагностирования блоков контроля и защиты. I Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь напряжевшя постоянного тока, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напряжения, силовой регулируемый блок преобразователя напряжения постоянного тока в постоянный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу сило вого регулируемого блока преобразователи, первый вход - к выходу ре лейного усилителя защиты, а второй вход через усилитель-модулятор и делитель напряжения - к выходу силового регулирующего блока, введены два дополнительных делителя напряжения, дополнительный источник эталонного напряжения, усилитель рассогласования, усилитель с инерционным звеном, вентильный сигнальный элемент, две дополнительные схемы ИЛИ и усилитель, контроля опорных источников, йход которого подключен к дополнительному источнику эталонного напряжения, а выход - к первым входам основной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней .из которых через усилитель с инерционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилителя рассогласования, к которому также подключены выход основного источника эталонного напряжения и его собственный выход через второй дополнительный делитель напряжения, выход усилителя рассогласования подключен к входам усилителя-модулятора и релейного усилителя защиты и второму входу первой дополнительной схемы ИЛИ, втоpoh выход узла команд через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилителя защиты, сигнальным выходом токовой перегрузки силового регулируемого блока преобразователя, его силовым выходом, вентильным сигнальным элементом и через второй дополнительный делитель с входом усилителя с инерционным звеном. На чертеже приведена структурная схема стабилизирующего преобразователя . Стабилизирующий преобразователь содержит силовой блок регулируемого преобразователя 1 напряжения постоянного тока в постоянный к выходу которого подключены последовательно включенные делитель 2 напряжения, усилитель-модулятор 3 импульсов и схема ИЛИ 4, второй вход которой связан с выходом релейного усилителя 5 защиты и выходом усилителя 6 контроля опорных источников, через первую дополнительную схему ИЛИ 7 связанные с усилителем 8 с инерционным звеном, выход которого соединен с вентильным сигнальным элементом 9, посредством которого напряжение с силового выхода преобразователя 1 может передаваться в выходную цепь сигнализации неисправности. Силовой выход преобразователя 1 подключен также через второй дополнительный елитель 10 к входу усилителя 8 и через вторую дополнительную схему ИЛИ 11 к входу релейного элемента 5 защиты. Вход схемы ИЛИ 11 CBJTзан с сигнальным выходом токовой

перегрузки преобразователя 1 и узлом 12 ввода команд с двумя выходами 13 и 14. Второй выход 14 подключен к входу усилителя 15 рассогласования, охваченного цепью отрицательной обратной связи через первый дополнительный делитель 16, К входу усилителя 15 подключен источник 17 эталонного напряжения, а к входу усилителя 6 подключен дополнительный источник 18 эталонного напряжения.

Стабилизирующий преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме напряжение питания, поступающее на силовой вход преобразователя 1, преобразуется в последовательность разнополярных импульсов, которые затем трансформируются в выходную цепь, где осуществляется выпрямление импульсов и преобразование в постоянное напряжение, величина которого определяется средним значением выпрямленного импульсного напряжения. Это напряжение поступает на силовой выход преобразователя 1 и через делитель 2 на вход усилителя-модупятора 3, где сравнивается с заданным уровнем напряжения, поступающим с выхода усилителя 15. Разность указанных напряжений преобразуется усилителем 3 в последовательность импульсов с регулируемой скважностью, которая поступает через схему ИЛИ 4 на управляющий вход преобразователя 1 и воздействует на него так, что напряжение на его силовом выходе становится равным заданному значению. В этом режиме напряжения на сигнальном внходе токовой перегрузки и на силовом выходе преобразователя 1 не превьт1ают заданную величину. На выходе 13 уза 12 отсутствует сигнал перевода преобразователя в отключенное состояние, вследствие чего сигнал на выходе схемы 11 не превышает заданной величины, определяемой выходным напряжением усилителя 15, а сигнал на выходе усилителя 5 отсутствует. Сигнал на выходе усилителя 6 отсутствует, поскольку напряжение на выходе усилителя 15 меньше напряжения источника 18. Так как напряжение на выходе делителя 10 больше заданной минимальной величины (опрееляемой выходным напряжением усилителя 15),то на запрещающем выходе элемента9 сигнал также отсутствует. Напряжение с силового выхода преобазователя 1 проходит через вентильный элемент 9 и используется для сигнализации об исправности цепей и узов схемы,

При неисправности в обратной свяи преобразователя (элементы 2 и 3} ,,

если напряжение на силовом выходе преобразователя начинает превышать заданную величину, или при neperpys, ке преобразователя 1 сигнал появляется на выходе схемы 11, а затем нг. выходе усилителя Б. Этот сигнал через схему 4 воздействует на преобразователь 1 уменьшая его выходное напряжение (токовую перегрузку), после чего исчезают сигналы на вы0ходе элементов 11 и 5. Если неисправность не устранена и выходное напряжение или сигнал по току вновь возрастают, на выходе схемы 11 вновь появляется сигнал и т.д. Таким образом, преобразователь продолжает функ5ционировать, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения на новом уровне, определяемом величиной уставки на входе усилителя 5. Одновременно с этим с выхода усилителя 5

0 через схему 7 сигнал поступает на вход усилителя 8 и, если длительность этого процесса превышает заданное время, определяемое инерционным звеном усилителя В, на его выходе

5 появляется сигнал, запрещающий прохождение сигнала через элемент 9, что служит признаком появления неисправности.

Если напряжение на силовом выхо0де преобразователя 1 станет меньше минимально допустимой величины, уменьшится сигнал на выходе делителя 10, что вызовет разбаланс напряжений на входе усилителя 3, появле5ние через заданное время запрещающего сигнала на его выходе, выключение вентильного элемента 9, и сигнализацию о наличии неисправности. Если в результате неисправности элементов 15, 16, 17 и 12 возрастет

0 напряжение на выходе усилителя 15 или уменьшится напряжение источника 18, возникнет разбаланс напряжений на Выходе усилителя 6, на его входе появится напряженио, которое

5 переведет в отключенное состояние преобразователь 1 и через схему 7 и усилитель 8 запрет элемент 9, и даст сигнал о появлении неисправности. .

0

Напряжение на силовом выходе преобразователя может быть изменено на калиброванную, заранее заданную величину. Для этого подаются соответствующие сигналы на входные цепи

5 узла 12, после чего на его выходе 14 вырабатываются сигналы, поступающие в цепь сравнения на входе усилителя 15, его выходное напряжение изменяется на заданную величину, что

0 вызывает соответствукицее изменение напряжения на силовом выходе преобразователя 1 и изменение уставок защитных цепей. Отсутствие в это время признака неисправности (на выходе элемента Э) свидетельствует о

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напряжения, силовой регулируемый блок преобразователя напряжения постоянного -тока в постоянный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом , схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу силового регулируемого блока преобразователя , первый вход - к выходу релейного усилителя защиты, а второй вход через усилитель-модулятор и делитель напряжения - к выходу силового регулируемого блока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения автоматического диагностирования блоков контроля и защиты, в него введены два дополнительных делителя напряжения, дополнительный источник эталонного напрггжения, усилитель рассогласования, усилитель с инерционным звеном, вентильный сигнальный элемент,.две дополнительнме схемы ИЛИ и усилитель контроля опорных источников, вход которого подключен к дополнительному источнику эталонного напряжения , а выход - к первым входам основной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней из которых через усилитель с инерционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилителя рассогласования, к которому также подключен выход основного источника эталонного напряжения и его собственный выход через второй полнительный делитель напряжения, выход усилителя рассогласования подс ключен к входам усилителя-модулятора и релейного усилителя защиты и второму входу первой дополнительной схемы ИЛИ, второй выход узла команд i через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилителя защитм, сигнальным выходом токого :о вой перегрузки силового регулируемого блока преобразователя, его силовым выходом, вентильным сигнальным элементом и через второй дополнитель | ный делитель с входом усилителя с инерционным звеном.