Система электропитания постоянного напряжения с резервированием Советский патент 1989 года по МПК H02J9/06 

J

СП

DO СП

N9

,

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электр тгтания электро- и радиотехнических установок.

Цель изобретения - попьш;ение КПД и надежности системы электропитания

На чертеже изображена функционалная схема системы электропитания потоянного напряжения с резервировани

Система содержит выпрямители 1 (в общем случае п выпрямителей,на чертеже изображено два), каждый из которых имеет выход на постоянном т

ке и выход на переменном токе, аккумуляторную батарею 2, датчики 3 iпредельно допустимых напряжений, (п iчислу выпрямителей 1), каждьй из ко ;торых содержит вспомогательный вьт- ;рямитель 4 и пороговый элемент 5, л ;гические элементы НЕ-6 (по числу вы :рямителей 1), первый логический эле ;мент И-НК 7, логический элемент НЕ 8 iпервый логический элемент И 9, вто- :рой логический элемент И-НЕ 10, вто ,рой логический элемент И 11, тирис- :тор 12, транзистор 13, резистор 14, iвспомогательный источник 15 постоянного напряжения, первый 16 и второй 17 замыкающие контакты контактора 1

Выпрямители 1 первыми выводами подключены к общей шине 19, к этой же шине через тиристор 12, шунтиро- Iванный контактом 16, подключена ак- |кумуляторная батарея 2, к выходам I переменного тока выпрямителей 1 под- ,ключены соответствующие датчики 3. Выходы датчиков 3 подключены к входам соответствующих логических элементов НЕ 6, выходы которых подключены к входам логического элемента И-НЕ 7. Выход логического элемента И-НЕ 7, подключен к входу логического элемента НЕ 8 и первому входу логического элемента И 11, выход логического элемента НЕ 7 подключен к первому входу логического элемента И 9, выход которого подключен к управляющему входу тиристора 12. К ка

году тиристора 12 подключен минусовь вывод вспомогательного источника 15, плюсовой вывод которого подключен к эмиттеру транзистора 13 и через резистор 14 к аноду тиристора 12 и базе транзистора 13. Коллектор транзистора 13 подключен к первому входу логического элемента И-НЕ 10, второй вход которого подключен к второму входу логического элемента И 9 и че

.1о

fS

20 25 ,«

35

40

5

0

5

рез второй зймыкаюрдай контакт 17 контактора 18 к корпусной шине, Вьпсод логического элемента-И-НК 10 подключен к второму входу логического элемента И 11, выход которого подключен к обмотке контактора 18.

При нормальной работе системы питание нагрузки 20 осуществляется от выпрямителей 1, при этом тиристор 12 и контактор 18 находятся в отключённом состоянии. На выходе дaтчIiкoв 3 предельно допустимых напряжений имеется сигнал 1, на выходе логических элементов НЕ 6 - сигнал О, а на выходе логического элемента И-НЕ 7 - сигнал 1. Этот сигнал поступает на вход логического элемента НЕ 8, на выходе которого будет сигнал О, ко- торьш поступает на первый вход логического элемента И 9, на выходе которого устанавливается сигнал О независимо от сигнала на втором входе. Поэтому сигнал на включение тиристора 12 отсутствует (тиристор включает- -ся сигналом 1). Сигнал 1 с выхода логического элемента И-НЕ 7 поступает также на первый вход логического элемента И 11j на второй вход которого с выхода логического элемента И-НЕ 10 поступает также сигнал 1, так как на первом входе логического элемента И-НЕ 10 присутствует сигнал 1, поскольку контакт 17 разомкнут, а на втором входе логичес- jKoro элемента И-НЕ 10 присутствует сигнал О, поскольку закрыт транзистор 13 Из-за отсутствия цепи протекания тока вспомогательного источника 15. Поэтому на выходе логического элемента И 11 присутствует сигнал 1 и контактор 18 отключен (контактор 18 включается подачей сигнала О на обмотку).

При пропадании или уменьшении выходного напряжения одного из выпрямителей 1 ниже уставки датчиков 3 предельно допустимых напряжений BKJDO- чение контактора 18 и тиристора 12 не происходит, так как при этом сигнал на выходе логического элемента И НЕ 7 не изменяется. При пропадании или уменьшении выходного напряжения всех вьшрямителей 1 ниже уровня уставки датчиков 3 предельно допустимых напряжений на входах всех логических элементов НЕ 6 будут сигналы О, а следовательно, на входахР логического элемента И-НЕ 7 будут сиг

налы 1, на выходе логического элемента И-НЕ 7 - сигнал О, а на выходе логического элемента HP 8 - сигнал 1. Соответственно, на первом входе и выходе логического элемента И 9 появляется сигнал 1, который включает тиристор 12. При включении тиристора 12 падением напряжения на резисторе 14, вызванного протеканием тока от вспомогательного источника 15 по цепи: плюсовой вывод вспомогательного источника 15, резистор 14, тиристор 12, минусовый вывод вспомогательного источника 15, открывается транзистор 13, и на первом входе .логического элемента И-НЕ 10 появляется сигнал 1, соответственно на выходе логического элемента И-НЕ 10 появляется сигнал О, на выходе логического элемента И 11 - сигнал О, который обеспечивает включение контактора 18.

Замыкание контакта 17 при включении контактора 18 вызывает появле- ние на вторых входах логических элементов И 9, И-НЕ 10 сигнала О, на выходе логического элемента И 9 устанавливается сигнал О и тиристор 12 отключается. Таким образом, в пер вый момент времени при уменьшении выходного напряжения основных вьшрями- телей 1 ниже установленного уровня для обеспечения быстродействия под-

ключения резервного источника питания , входам соответствукндих эле(аккумуляторной батареи) к нагрузке производится тиристором 12, которьш затем шунтируется контактором 16 для исключения потери мощности в силовой цепи. После замыкания вспомогательного контакта контактора 17 сигнал на выходе логического элемента И 11 не меняется потому, что на выходе логического элемента И-НЕ 10 в этом случае будет сигнал 1, О - 1. На выходе логического элемента И 11 останется сигнал О, и контактор 18 :после замыкания контакта 17 останется включенным.

ментов НЕ, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и

40 через (п+1)-й элемент НЕ к первому входу первого элемента И, выход первого элемента И подключен к управляющему электроду тиристора, анод которого подключен к второму выводу ак45 кумуляторной батареи, а катод - к общей шине, к которой подключены также вторые выводы выпрямителей и минусовой вывод вспомогательного источника постоянного напряжения, плюсовой вы-

5Q вод которого подключен к эмиттеру транзистора, а через резистор - к аноду тиристора и базе транзистора, коллектор которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ; вт

Если при питании нагрузки 19 от выпрямителей 1 в результате действия помех ложно включается тиристор 12 и нагрузка переходит на питание от аккумуляторной батареи, то включается 55 Р° °Л которого подключен к второ- контактор 18. При этом замыкание кон- му входу первого элемента И и через такта 16 обеспечивает отключение тиристора 12, а замыкание контакта 17 обеспечивает отключение контактора 18,

второй контакт контактора к первым выводам выпрямителей, а выход тюд- ключен к второму входу второго эле

Таким образом, исключается разряд аккумуляторной батареи 2 из-за ложного срабатывания тиристора 12. Поэтому в случае аварии выпрямителей 1 или их питающей сети аккумуляторная батарея имеет гарантированную емкость, что повьпаает надежность системы электропитания.

Формула изобретения

Система электропитания постоянного напряжения с резервированием, со- держащая п выпрямителей и аккумуляторную батарею, первые выводы которых непосредственно соединены между собой, и общую шину, о т л и ч а кг- щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности системы электропитания, в нее дополнительно введены п датчиков предельно допустимых напряжений, каждая из которых состоит из соединенных последовательно вспомогательного выпрямителя и порогового элемента, п+1 элементов НЕ, два элемента И-НЕ, два элемента И, контактор с двумя аам.жающими контактами, вспомогательный источник постоянного напряжения, резистор, тиристор и р-п-транзистор, причем входы датчиков предельно допустимых напряжений подключены к выходам переменного тока соответствующих выпрямителей, а выментов НЕ, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и

через (п+1)-й элемент НЕ к первому входу первого элемента И, выход первого элемента И подключен к управляющему электроду тиристора, анод которого подключен к второму выводу аккумуляторной батареи, а катод - к общей шине, к которой подключены также вторые выводы выпрямителей и минусовой вывод вспомогательного источника постоянного напряжения, плюсовой вы-

вод которого подключен к эмиттеру транзистора, а через резистор - к аноду тиристора и базе транзистора, коллектор которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ; вто-

Р° °Л которого подключен к второ- му входу первого элемента И и через

Р° °Л которого подключен к второ- му входу первого элемента И и через

второй контакт контактора к первым выводам выпрямителей, а выход тюд- ключен к второму входу второго эле5 ,1453520 . 6

мента И, выход которого подключен к которого подключен параллельно тирисобмотке контактора, первый контакт

тору.

тору.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам питания электро- и радиотехнических установок. Целью изобретения является повы,шение Ю1Д и надежности системы электропитания. В нормальных условиях питание нагрузки осуществляется от выпрямителей, подключенных к общей шине; при их отказе тиристором под- .ключается аккумуляторная батарея. Затем включается контактор и его контакт шунтирует тиристору при этом нагрузка получает питание от аккумуляторной батареи через этот контакт, а тиристор отключается. В случае ложного включения тиристора (от помех) также включается контактор, его контакт шунтирует тиристор и отключает его, однако контактор сразу же отключается, и его контакт, разМыкаясь, восстанавливает нормальную схему питания нагрузки от выпрямителей, предохраняя тем самым аккумуляторную батарею от разряда. Тиристор и контактор управляются логической схемой по сигналам, контролирующим выходные напряжения вьшрямителей. 1 ил. (Л

Редактор Н.Лазаренко

Составитель В.Сидоров

Техред М.ДидыкКорректор ВоГирняк

Заказ 7294/51

Тираж 605

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Подписное