Устройство для защиты зарядно-разрядного преобразователя от понижения и исчезновения напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02H3/24 H02H7/10 

НИИ напряжения питающей сети или одной его фазы срабатывает триггер Шмитта 9 и через оптрон 6 поступает сигнал на отключение установки. При понижении напряжения на аккумулятор

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности для защиты системы аккумуляторная батарея - преобразователь (в режиме разряда батарей, с рекуперацией энер- гии в сеть) от понижения напряжения на батарее и снижения и исчезновения напряжения питающей сети.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и увели- чение надежности работы устройства.

На чертеже приведена схема устройства для защиты.

Устройство содержит трансформатор 1, выпрямитель 2, выполненный по f трехфазной мостовой схеме и подключенный через трансформатор 1 на напряжение сети, диод 3, конденсатор 4 подключенный к выходу вьтрямителя 2, конденсатор 5, подключенный через диод 3 к выходу выпрямителя 2, после- дова ельно включенщ 1е оптрон 6 и резистор 7, резистор 8, одним выводом подключенный к первому выходному вы- воду вьтрямителя 2, триггер Шмитта 9 выполненный на транзисторах 10 и 11, резисторах 12-16, конденсаторе 17, диоде 18 и стабилитроне 19, датчик 20 минимального напряжения аккумуляторной батареи, вьшолненный на транзисторе 21, стабилитроне 22, диодах 23 и 24, конденсаторе 25, потенциометре 26 и резисторах 27-31 и подключенный входом к аккумуляторной батарее 32, которая подключена к ведомому сетью инвертору 33,

Триггер Шмитта 9 получает питание от вьтрямителя 2. При этом его выход связан с последовательно включенными резистором 7 и оптроном 6, а вход связан с выходом датчика 20 и через стабилитрон 19 с вторым выводом резистора 8. Выходом триггера Шмитта 9 является коллектор транзистора 11, а входом - база транзистора 10.

ной батарее 32 срабатывает датчик 20 минимального напряжения и поступает сигнал на включение триггера Шмитта 9 с последующим отключением установки. 1 ил.

0

5

,,

0

0

5

Выходом датчика 20 является коллектор транзистора 2, Напряжение, снимаемое с аккумуляторной батареи 32, является источником питания датчика 20 и преобразуется с помощью делителя на элементах 26, 30 и 31 во входной сигнал, который через диод 24 поступает на %азу транзистора 21.

Устройство работает следующим образом.

В режиме разряда, когда напряжения на выходе выпрямителя 2 и аккумуляторной батареи 32 имеют значения номинальные и вьше установленного порога срабатьшания защиты, транзисторы 11 и 21 закрыты, а транзистор 10 открыт, так как на его базе присутствует отпирающий потенциал, поступающий с выпрямителя 2 через резистор 8 и стабилитрон ; 19. Через светоизлу- чающий диод оптрона 6 ток не протекает. Конденсаторы 4 и 5 заряжены. Закрытое состояние транзистора 11 обеспечивается очень малым входным сигналом,,снимаемым с коллектора открытого транзистора 10, и наличием напряжения смещения на резисторе 16 в результате протекания тока через открытый транзистор 10. Закрытое состояние транзистора 21 обеспечивается .тем, что, когда аккумуляторная батарея 32 заряжена, с движка потенциометра 26 снимается потенциал более высокий, чем поте 1циал катода стабилитрона 22, поэтому диод 24 закрыт и через переход база - эмиттер транзистора 21 ток не протекает.

При внезапном снижении напряжения сети или исчезновении напряжения одной фазы напряжение на выходе выпрямителя 2 снижается настолько, что протекание тока через резистор 8, стабилитрон 19 и базовую цепь транзистора 10 прекращается. Это прнпо -дит к тому, что транзистор 10 закрывается, а транзистор 11 открывается. При откр-шании транзистора 11 через светоизлучающий диод оптрона начинает протекать ток, вызывая срабатывание защиты. В качестве источника питания используется энергия, запасенная конденсатором 5. Конденсатор 4 установлен с целью подавления высокочастотных помех, поэтому его емкость мала и на быстродействие защиты практически не оказывает влияния. Порог срабатывания при снижении напряжения сети устанавливается с помощью подбора параметров стабилитрона 19 и резисторов 8 и 14. С помощью диода 3 исключается подача питания в базовую цепь транзистора 10 и в случае снижения или исчезновения напряжения на выпрямителе 2.

При понижении напряжения на аккумуляторной батарее 32, потенциал, снимаемый с движка потенциометра 26, также уменьшается, в то время как на эмиттере транзистора 21 он остается постоянным. Это приводит к изменению полярности напряжения на диоде 24 и к его открыванию, а следовательно, и к открыванию транзистора; 21. При открывании транзистора 21 на базу транзистора 10 поступает положительный потенциал, приводящий к закрыва- нию транзистора 10 и к срабатыванию защиты.

В зарядном режиме аккумуляторная батарея 32 подключается к датчику 20 в обратной полярности, и датчик 20 из-за наличия диода 23 обесточивается. Этим исключается его влияние на работу преобразователя в выпрямительном режиме и повьшается КПД.

Предлагаемое устройство обеспечивает защиту аккумуляторной батареи в режиме разряда на инвертор ведомый сетью от понижения или исчезновения напряжения сети и понижения напряжения на акку гуляторной батарее и производит отключение электроустановки при возникновении аварийного режима, что способствует более надежной рабо.- те аккумуляторной батареи и инвертора. По сравнению с известным устройством -повышено быстродействие за счет снижения емкости конденсатора 4 и разделения базовой и коллекторной цепи транзистора 10 диодом 3. Расширены функциональные возможности устройства за счет введения в схему датчика 20 минимального напряжения аккумуляторной батареи. Следовательно, один исполнительный орган (оптрон) обеспечивает срабатывание зашиты как 5 при снижении и исчезновении напряже-. ния сети, так и при понижении напряжения на аккумуляторной батарее. Устройство позволяет подключать другие датчики защиты 4eiie3 разделительные (О диоды к базе транзистора П.

При применении предлагаемого устройства отсутствует необходимость введения в схему дополнительных обмоток трансформатора и выпрямителя,так

t5 как за счет включения диода 3 в качестве элементов 1 и 2 устройства могут использоваться элементы блоков питания системы управления инвертором, при этом для питания системы уп0 равления может быть использовано напряжение, снимаемое с конденсатора 5.

Формула изобретения

5 Устройство для защиты зарядноразрядного преобразователя от понижения и исчезновения напряжения, работающее на аккумуляторную батарею, содержащее выпрямитель, к первому вы0 ходному выводу которого подключены первые выводы первого конденсатора и первого резистора и через прямо включенный первьй диод - один из выводов второго конденсатора, а к другому вы5 ходному выводу подключены вторые вы- воды первого и второго конденсаторов, второй резистор, оптрон, о т л и - чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос0 тей и увеличения надежности работы устройства, в него дополнительно введены понижающий трансформатор, триггер Шмитта и датчик минимального напряжения аккумуляторной батареи, при5 чем выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой схеме и через понижающий трансформатор предназначен для подключения к сети, триггер Шмитта выполнен на первом транзисторе, база 0 которого через первый стабилитрон соединена с вторым выводом первого резистора и через третий резистор с его эмиттером, база второго транзистора триггера Шкитта через прямо

5 включенный второй диод подключена к коллектору первого транзистора и через четвертый резистор к второму выходному выводу выпрямителя, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены и через пятый резистор подключены к второму выходному выводу вьтрямителя, коллектор первого транзистора через шестой резистор, а кол лекл ор второго транзистора через последовательно включенные второй резистор и оптрон соединены с общей точкой первого диода и второго конденсатора и, кроме того, коллектор второго транзистора через последовательно включенные седьмой резистор и третий конденсатор соединен с обще точкой первого резистора и первого стабилитрона , датчик минимального напряжения аккумуляторной батареи вьтолнен на третьем транзисторе, коллектор которого через восьмой резистор подключен к базе первого транзистора, эмиттер через второй стабилитрон подключен к

Редактор В.Петраш Заказ 894/55

Составитель О.Мещерякова

Техред М.Моргентал Корректор А.Зимокосов .,

Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

рому выходному выводу выпрямителя, а через последовательно включенные девятый резистор и третий диод предназначен для подключения к первому

выводу аккумуляторной батареи, база третьего транзистора через параллельно включенные четвертый конденсатор и десятый резистор соединена с его эмиттером, а через прямо включенный

четвертый диод подключена к средней точке потенциометра, который одним выводом через одиннадцатый резистор соединен с общей точкой третьего диода и девятого резистора, а другим

выводом через двенадцатый резистор предназначен для соединения с вторым выводом аккумуляторной батареи, причем второй выходной вьшод вьшрямите- ля предназначен для подключения к второму вьшоду аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности для защиты системы аккумуляторная батарея - преобразователь от понижения напряжения на батарее и снижения или исчезновения напряжения питающей сети. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и увеличение надежности работы устройства. При снижении или исчезнове c со 00 00 to 4: