Устройство для переключения нагрузки Советский патент 1980 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике и может применяться для автоматического переключения нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой без нарушения бесперебойности в питании. Известны устройства переключения нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой, вьшолненные на тиристорах, со встречно-параллельным включением 1. Указанн41е устройства обеспечивают бесперебойное питание нагрузки. Однако наличие филь тров, обеспечивающих необходимые параметры напряжения при переходных процессах при переключении нагрузки с одного источника питания на другой, усложняет схему и увеличивает вес и габариты устройства. Из швестных устройств переключения нагруз ки с одного источника переменного напряжения на другой наиболее близким по технической сущности и схемному решению являются устрой ство для питания нагрузки от двух или несколь кйА независимых источников питания, содержащее источники питания переменного напряжения, каждый источник питанния соединен с нагрузкой с помощью двух тиристоров со встречно-параллельным включением, блок управления тиристо рами 2. Недостатка ш указанных выше устройств является наличие перерыва в питании при переключении нагрузки с одного источника переменного напряжения на другой, обусловленного естественной коммутацией силовых тиристоров. Целью изобретения является обеспечение бесперебойного питания нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжения, одни выводы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а к вторым выводам подключены одни выводы силовых цепей соответствующих пар встречно-параллельных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к входам блока управления, введшы диоды и нагрузочные элементы по числу тиристоров, причем другие выводы силовых цепей тиристоров через первые диоды в полярности, соответствующей полярноети тиристоров, предназначены для подключения второго вывода нагрузки, а нагрузочные элементы, соединенные последовательно с вторыми диодами, подключены к общей точке соединения источников питания и к каждой точке соединения тиристоров и первых диодов.. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена схема устройства. Устройство содержит источники переменного напряжения 1 и 2, нагрузку 3. Источники питания 1 и 2 одними выводами соединены между собой и подключены к одному из выводов нагрузки 3. Второй вывод источника переменного напряжения 1 подключен ко второму выводу нагрузки 3 через две параллельные встречно-включенные цепи анод-катод тиристора 4, анод-катод диода 5 и катод-анод тиристора 6, катод-аи од диода 7. Второй вывод источника питания 2 тоже подсоединен ко второму выводу нагрузки с помощью двух параллельньгх встречно включенных анод-катод тиристора 3, диод 9 и катод-анод тиристора 10, катод-анод диода 11. Причем катод тиристора 4 и анод тиристора 6 через нагрузочные элементы 12, 13 и последовательно включе1шые в их цепи диоды 14 и 15 подключены к общей точке соединения источников питания 1, 2 и нагрузки 3 а катод тиристора 8 и анод тиристора 10 через нагрузочные элементы 16 и 17 и последовательно включенные в их цепи диоды 18, 19 также подключены к общей точка соединения источников питания и нагрузки. Причем полярность включения диодов 14, 15, 18 и 20 в цепях нагрузочных элементов 12, 13, 16 и 17 соответствует полярности включения соответствующих тиристоров 4, 6, 8 и 10, управляющие электроды кoтopь x соединены с выходами блока управления 20. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме, когда напряжение источников питания 1 и 2 находятся в пределах заданной величины, на нагрузку 3 напряжение поступает от того источника, напряжение на выходе которого больше заданной минимальной допустимой велич{шы. Включение тиристоров 4 и 8, работающих в положительную полуволну переменного {гапряжения, производится подачей на управляющие электроды заправляющих импульсов. Если напряжение источника 1, например, больще, чем источника 2, то напряжение на нагрузку 3 от источника питания 1 пОт ступает в положительную полуволну напряжения через тиристор 4 и диод 5, а в отрицательную полуволну - напряжение через тиристор 6 и диод 7, а через тиристоры 4 и 6 протекает сум ма двух токов. Первое слагаемое - ток нагруз ки 3, а второе слагаемое - это ток нагрузочного элемента, который для. тиристора 4 протекает через нагрузо п1ый элемент 12 и диод 14 а для тиристора 6 - через диод 15 и нагрузку 13. Так как напряжение источника 1 выще, чем источника 2, диод 9 в положительный полупериод, диод 11 в отрицательный полупериод закрыты под действием разницы напряжения источников 1 и 2, которая прикладывается к иим в запирающей полярности. При этом тиристоры В в отрицательный полупериод и тиристор 10 в отрицательный полупериод благодаря введенным нагрузочным элементам 16, 17 и диодам 18, остаются включенными и через них проходит ток, определяемый напряжением 2 и величиной нагрузочного элемента. Величина нагрузочного элемента выбирается такой, чтобы ток через тиристор превыщал величину тока включения тиристора. В качестве нагрузочного элемента можно использовать полезную нагрузку, что повышает КПД устройства. При снижении напряжения источника питания I, например в аварийном режиме, питание нагрузки 3 осуществляется практически мгаовеино от источника питания 2 в любой момент времени питающего напряжения за счет того, что тиристор 8 в положительный полупериод и тиристор 10 в отрицательный полупериод напряжения оказывается включенными благодаря иагрузоодым элементам, а временем включения диодов 9 и 11, включенных последовательно с тиристорами 8 и 10, практически можио пренебречь, используя существующие высокочастотные диоды. Использование предлагаемого устройства поз воляет производить переключение нагрузки с одного источника на другой без снижения напряжения ниже допустимой величины, т.е. осуществить бесперебойное питание с высоким качеством переходного процесса. Формула изобретения Устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжеиия, одни выводы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки иепосреяственно, а к вторым выводам подключены одни выводы силовых цепей соответствующих пар встречно-параллельных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к входам блока управления, отличающееся тем, что с целью обеспечения бесперебойного питания нагрузки, в него введены диоды и нагрузочные элемент-ы по числу тиристоров, причем другие выводы силовых цепей тиристоров через первые диоды в полярности, соответствующей полярности гири: торов, предназначены для подключений второго вывода нагрузки, а нагрузочные элементы, соединенные последовательно с вторыми диодами, Подключены к общей точке соединения источников питания и к

57659266

каждой точке соединения тиристоров к первыхI. Авторское свидетельство СССР N 246290,

диодовкл. Н 02 Т 9/06, 1968.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР N 316154,

йринятыб во внимание при экспертизекл. Н 02 J 9/06, 1968.