Устройство бесперебойного электропитания оперативных цепей Советский патент 1988 года по МПК H02J9/06 

4

00

&

00

Изобретение относится к электро- ехнике, к устройствам электропита- йия оперативных цепей управления, )елейной защите, автоматике и телемеханике.

Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение стоимости и потребляемой устройством мощности.

На чертеже приведена функционал з- ная схема устройства бесперебойного электропитания оперативных цепей. Устройство содержит трехфазный электродвигатель 1, подключенный размыкающими контактами 2 реле 3 к трехфазной сети 4 переменного тока. Вал электродвигателя 1 жестко соединен с MaxOBitKOM 5 и валом генератора 6 переманного тока, а через электромагнитную муфту 7 и редуктор 8 - с валом двигателя 9 внутреннего сгорания, снабженного блоком 10 автоматического пуска, регулятором И скорости, и подогревательным элементом 12 с регулятором 13 температуры. Первый датчик 14 скорости, являющийся датчиком скорости электродвигателя 1, подключен к входам первого 15 и второго 16 пороговых элементов. Выход первого порогового элемента 15 через первый ключ 17 соединен с обмоткой реле 3, а выход второго порогового элемента 16 соединен с входом второго ключа 18. Входы элемента ИШ 19 подключены к. выходам пороговых элементов 20 - 22 входы которых включены на соответствующие фазные напряжения сети 4„ Выход элемента ИЛИ 19 соединение первым входом элемента И-НЕ 23, входом блока 10 автоматического пуска двигателя 9 внутреннего сгорания и с входом одновибратора 24, выход которого соединен с входом третьего ключа 25.

Входящая в комплект двигателя 9 внутреннего сгорания аккумуляторная батарея 26 подключена через последовательно соединенные третий ключ 25 и второй ключ 18, шунтированный резистором 27, к дополнительной об мотйе 28 возбуждения возбудителя генератора-6, трехфазный выход которого соединен с входом выпрямителя . 29, выход которого подключен к шина 30 оперативного тока.

Кроме того, выход выпрямителя 29 шунтирован конденсатором 31 и подключен к входу регулятора 32 напряжения, выход которого соединен с основной обмоткой 33 возбуждения возбудителя генератора 6. Второй датчик

34 скорости, являющийся датчиком

скорости двигателя 9 внутреннего сгорания, подключен к входам регулятора 11 скорости и третьего порогового элемента 35, выход которого подключен

К второму входу элемента И-НЕ 23, выход которого через инвертор 36 и четвертый ключ 37 соединен с обмоткой электромагнитной муфты 7, Устройство работает следующим

образом.

При подаче напряжения от сети 4 эпектродвк г атель получает питание через ,иe контакты 2 реле 3 и разгоняется до номинальной скорости,

При этом сигналы на входах и выходе элемента 19, а также на выходах пороговых элементов 15 и 16 и одновибратора 24 равны О., ключи 17, 18, 25 и 37 разомкнуты, реле 3 отключено,

цепь дополнительной обмотки 28 возбуждения разомкнута, электромагнитная муфта 7 разобщена, двигатель 9 внутреннего сгорания отключенj причем подогревательный элемент 12,

питаеный от сети 4, и регулятор 13 температуры обеспечивают условия его быстрого запуска. Регулятор 32 напряжения обеспечивает поддержание напряжения на шинах 30 оперативного

тока выпрямителя. 29 при изменении нагрузки вперативных цепей.

При снижении до определенного значения напряжения на одной, двух или трех фазах сети 4 срабатывают

соответствуняцие компараторы 20 - 22 и на выходе элемента ИЛИ 19 появля ется сигнал, равный 1. При этом включается блок 10 автоматического пуска и двигатель 9 запускается.

Одновременно запускается одновиб- ратор 24, при этом открывается ключ 25 и дополнительная обмотка возбуждения через резистор 27 подключается к аккумуляторной батарее 26, рсу- ществляя .форсировку возб; /кдения генератора 6. Стабилизация напряжения на шинах 30 осуществляется регулятором 32 напряжения. При снижении скорости до определенного зна- чения срабатывает пороговый элемент 16 и ключ 18 открывается, шунтируя резистор 27. При этом увеличивается ток в дополнительной обмотке 28 воэбуж,дения5 что обеспечивает .под31

держание напряжения на шинах 30 в заданных пределах в процессе уменьшения скорости двигателя 1 до значения около 2950 об/мин.

Снижение скорости до указанного значения происходит за время, превышающее время, пуска двигателя 9. Когда скорость двигателя 9 С на валу,. соединенном с муфтой 7) достигает значения около 3000 об/мин, срабатывает пороговый элемент 35, и на втором входе элемента И-НЕ 23 появляется сигнал, равный 1. Поскольку в рассматриваемом режиме на первом входе этого элемента уже присутствует сигнал, равный 1, на его выходе появляется сигнал, равный О. При этом на выходе инвертора 36 появляется сигнал, равный 1, и ключ 37 открывается, включая обмотку электромагнитной муфты 7, Последняя включается и далее привод генератора 6 осуществляется от двигателя 9 внутреннего сгорания, скорость которого поддерживается с помощью регулятора 11.

При восстановлении напряжения сети 4 устройство автоматически переходит в исходный нормальный режим При значительном снижении нагрузки на шинах 30 происходит разгон двигателя и, если скорость превьшает определенное значение, срабатывает пороговый элемент 15. При этом открывается ключ 17 и включается рел 3, а его контакты 2 отключают двигатель 1 от сети 4. При снижении скорости до нормальной пороговый элемент 15 возвращается, ключ 17 закрьюается, реле 3 отключается и устанавливается нормальный режим.

Формула изобретения

Устройство бесперебойного электропитания оперативных цепей, содержащее двигатель внутренного сго

Q 5 0 5

о j. о

5

84 . 4 , рания, маховик, соединительную муфту, электродвигатель и генератор переменного тока, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения стоимости и потребляемой мощности, электродвигатель, генератор переменного тока и маховик жестко связаны общим валом, выход генератора переменного тока через выпрямитель подключен к шинам оперативного тока, к конденсатору и к входу регулятора напряжения генератора, выход которого подключен к основной обмотке возбуждения возбудителя генератора, дополнительная обмотка возбуждения возбудителя генератора подключена к аккумуляторной батарее через соединенные последовательно второй ключ, шунтированный резистором, и третий ключ, первый датчик скорости через соединенные последовательно первьш пороговый элемент и первый ключ соединен с обмоткой реле, размыкающие контакты которого соединяют электродвигатель с сетью, а через второй пороговый элемент - с входом второго ключа, вход третьего ключа через одновибратор соединен с первым входом элемента И-НЕ, входом блока автоматического пуска двигателя внут-. реннего сгорания и рыходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам компараторов, входы каждого из которых соединены с нулевым и соот- ветствзпощим фазным проводом сети, второй датчик скорости соединен с регулятором скорости двигателя внутреннего сгорания, а через третий пороговый элемент - с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого через соединенные последовательно инвертор и четвертый ключ соединен с обмоткой электромагнитной муфты, соедин яющей общий вал электродвигателя, генера- тора и маховика с валом двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам электропитания оперативных цепей управления, релейной защите-, автоматике и теле механике. Целью изобретения является упрощение конструкции, снижение стоимости и потребляемой устройством мощности. Устройство позволяет осуществлять бесперебойное питание шин оперативного тока. В нормальных условиях питание шин оперативного тока осуществляется через выпрямитель от генератора с приводом от электродвигателя, подключенного к внешней сети..Валы электродвигателя и генератора жестко связаны между собой с маховиком. При исчезновении напряжения сети осугцествляется автоматический запуск двигателя внутреннего сгорания (две). После дости- ,- жения валом ДБС заданной скорости включается электромагнитная муфта, и привод генератора осуществляется от две. До включения муфты питание шин оперативного тока осуществляется за счет кинетической энергии маховика, при этом форсируется воз- бзщдение генератора, 1 ил. dg