Устройство для автоматического переключения нагрузки Советский патент 1977 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к устройствам для автО Матического переключения нагрузки € основной сетн переменного нанряжения на резервную и может быть ненользовано для переключения радиоаппаратуры.

Лаиболее близким техническпм решением является устройство для автоматического перекл очення нагрузки, содержащее трансформатор с двумя вторичными обмотками, первичная обмотка которого предназначена для подключения к основной сети, один из выводов вторичной обмотки подключен к синхронизирующему входу автогенератора стабилизированного синусоидального напряжения, выход которого связан через соединенные иоследовательно выпрямитель, ключевой элемент с коммутирующим реле 1.

Однако известное устройство имеет невысокую чувствительность к искажению формы кривой напряжения основной сети и недостаточное быстродействие. Это объясняется тем, что сравнение напряжения основной сети и напряжения автогенератора производится после их выпря.иления, т. е. на постоянном токе, в результате чего теряется информация о форме кривой переменного напряжения. Кроме того, так как вторичные обмотки трансформатора и генератор незаземлены, устройство и.меет пониженную помехоустойчивость. С целью увеличения быстродействия, повьппения чувствительности к искал ению формы переменного напряжения основной сети, в предлагаемое устройство автоматического переключения нагрузки дополнительно введен дифференциальный усилитель, один из входов которого соединс с выходом автогенератора, второй вход подключен к выводу другой вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с входо.м выпрямителя, причем вторые выводы вторичных обмоток трансфор.матора и выхода генератора заземлены.

На чертеже приведена функциональная схема описываемого устройства.

Устройство состоит из нагрззки 1, коммутирующего реле 2 с нормально-замкнутыми контактами 3 и нормальио-разо.мкнуты.ми контактами 4, ключевого элемента 5, выпрямителя 6, включающего в себя диоды 7 и 8, емкость 9 и сопротивление 10, дифференциального усилителя 11 с сопротивлениями 12- 15, автогенератора 16, трансформатора 17 с первичной обмоткой 18 и вторичными обмотками 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение, пропорциональное иапряжению в основной сети, поступает со вторичной обмотки 20 на одии из входов дифференциального усилителя. Па другой вход дифференциального усилителя поступает выходное напряжение с генератора стабилизированного напряжения, синхронизирующего напряжения основной сети через вторичную об.мотку 19. Выходное напряжение генератора за счет этого совпадает по фазе с напряжением во вторичной обмотке 20 трансформатора п устанавливается равным ему нрп нормальном напряжении в основной сети. Соответствуюндим выбором сопротивлений 12-15 обеспечивается равенство коэффициентов усиления дифференциального усилителя но непнвертпрующему и инвентирующему входам.

При этом, нри неискаженной форме перемепного напряжения в основной сетн, напряжение на выходе дифференциального усилителя будет отсутствовать, а следовательно, не будет поступать нанряженне и на вход ключевого элемента. Реле находится в исходном состоянии и через нормально замкнутые контакты подключает нагрузку к основной сети. Если изменится напряжение в основной сетп или его форма, то на выходе дифференциального усилителя появится напряжение. Этим напряжением, выпрямленным диодами 7, 8 с помощью ключевого элемента, осуществляется переключение реле, которое свонмп контактами 4 подключает пагрузку к резервной сети, отключая ее от основной сети.

Следует отметить, что в общем случае не обязательно добиваться равенства переменных напряженпй на вторичной обмотке 20 трансформатора и на выходе генератора, а также равенства коэффициентов усиления дифференциального усилителя по обоим входам. Отличие переменных напряжений на вторичной обмотке и на выходе генератора может быть скомпенсировано соответствующей регулировкой коэффициентов усиления дифференциального усилителя по его входам. Валсно только, чтобы в исходном состоянии, нри нормальном напряжении в основной сетн и при синусоидальном напряжении в ней, на выходе дифференциального усилителя напряжение отсутствовало. Не имеет значения также и, к каким входом дифференциального

усилителя подключены выход генератора и вторичная обмотка 20 трансформатора. В описываемом устройстве они подключены, соответственно к инвентпрующему и к неиивентирующему входам дифференциального усилителя. Подключение может быть и обратным.

За счет использования дифференциального усилителя, устройство выделяет разность именно переменных напряжений, что значительно повыщает чувствительность устройства к искажению формы напряжения в основной сетн. Кроме того, устройство реагирует как на понижение напряжения, так и на его повыщение.

Формула изобретения

Устройство для автоматического переключения нагрузки, содержащее трансформатор с двумя вторичными обмотками, первичная обмотка которого предназначена для подключения к основной сети, один из выводов вторичной обмотки подключен в синхроннзирующему входу автогенератора стабилизированного синусоидального напряжения, выход которого связан через соединенные последовательно выпрямитель, ключевой элемент с коммутирующим реле, отличающееся тем, что, с

целью увеличения быстродействия, иовыщення чувствительности к искажению формы переменного напряжения основной сети, в него дополнительно введен дифференциальный усилитель, один из входов которого соединен

с выходом автогенератора, второй вход подключен к выводу другой вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с входом выпрямителя, прпчем вторые выводы вторичных обмоток трансформатора и выхода генератора заземлены.

Источннки информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №353317, МКП П 02J 9/06, 1970.