Устройство для переключения нагрузки Советский патент 1981 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к эпектротехни- ке и может использоваться для автоматического переключения нагрузки с одного источника питания переменного тока на другой без нарушения бесперебойности в . электропитании. Известно устройство для переключения электропитания, предназначенное для авто матического переключения резервных нсточников переменного тока, например статистических преобразователей, с основного на резервный и содержащее два источника, основной и резервный, нсполнитепьное реле, датчик напряжения на основе ключевого элемента, состоящего из транзистора мостового выпрямителя, подключенного через понижающий трансформатор к источнику питания переменного тока и резистивный делитель fl. Недостатком этого устройства является невысокая надежность, обусловленная наличием электромеханических контактов в цепи питания нагрузки. Известно также устройство для бесперебойного электропитания нагрузки, содержащее выпрямитель, ввод переменного тока, аккумуляторную батарею, основной и резервный источники питания (инверторы), выключающие тиристоры, коммутирующий конденсатор, зарядное сопротивление, шунтирующие диоды, нагрузку, тиристорный переключатель, состоящий из двух пар встречно включенных тиристоров 2. Недостатками такого устройства являются невысокая надежность, и сложность, схемы. Наиболее близким к предлагаемому является устройство переключения нагрузки с одного источника питания переменного тока на другой, обеспечивающее бесперебойность электропитания лотре&|тепей и содержащее источники питания переменного тока, две параллельные цепи с парами диодов, включенных в первой цепи встречно катодами, а во второй цепи встречно анодами, тиристоры, блок управления, соединенный своими входами с управляющими 3 электродами тиристоров, нагрузку, один из выводов которой соединен с первыми выводами источников, а вторые выводы соединены через диодыГЗЗ. Недостатками данного устройства явля ются сложность его, невысокие коэффициент полезного действия и надежность. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источники питания переменного напряжения, одни вы воды которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а вторые выводы соединены меж ду собой через две параллельные цепи с двумя диодами в каждой включенными в первой цепи встречно катодами, а во второй встречно анодамИ} тиристоры, управляющие электроды которых подключены к выходам блока управления, точки соединения диодов параллельных цепей соединены через два последовательно включенных тиристора, вывод точки соединения которых предназначен для подключения второго вывода нагрузки. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источники 1 и 2 питания переменного тока, и нагрузку 3, причем источники 1 и 2 питания одними . своими выводами соединены между собой и подключены к одному из выводов нагрузки 3, а другие выводы источников 1 и 2 питания соединены между собой через две параллельные цепи 4 и 5, содержащие по паре диодов 6, 7 и 8, 9, которые в цепи 4 соединены встречно катодам а в цепи 5 - встречно анодами. Точка со динения катодов диодов 6 и 7 цепи 4 и точка соединения анодов диодов 8 и 9 цепи 5 соединены между собой через два последовательно включенных тиристора Ю и 11, управляющие электроды которы подключены к выходам блока 12 управления, а второй вывод нагрузки подключен к средней точке соединения тиристоров 1О и 11. Устройство переключения нагрузки работает следующим образом. В нормальном режиме, когда выходные напряжения каждого источника 1 и 2 питания находятся в пределах заданной вели чины, на нагрузку 3 напряжение поступает от того источника питания, напряжение на выходе которого больше по абсолютному значению. Предположим, что выходное напряжени источника 1 питания больше, чем источни 90 ка 2 питания. Тогда напряжение на нагрузку 3 будет поступать от источника 1 питания в положительный полупериод через диод 6 цепи 4, тиристор Ю, а в отрицательный полупериод - через тиристор 11, диод 8 цепи 5. Включение тиристоров 10 и 11 осуществляется подачей импульсов с выхода блока 12 управления науправляющие электроды тиристоров в моменты прохождения тока нагрузки через нулевое значение. К диоду 7 в цепи 4 и диоду 9 в цепи 5 в соответствующие попупериоды питающего напряжения приложено обратное напряжение, равное разности выходных напряжений источников 1 и 2 питания, а поэтому ток от источника 2 питания в нагрузку не поступает. При снижении напряжения источника 1, например в,аварийном режиме, питание нагрузки 3 будет осуществляться от источника 2 через диод 7 цепи 4, тиристор 10 в положительный полупериод и через диод 9 цепи 5, тиристор 11 в отрицательный полупериод напряжения. При этом к диогху 6 цепи 4 и диоду 8 цепи 5 в соответствующие полупериоды питающего напряжения будет приложено обратное напряжение, равное разности напряжений источников 2 и 1 питания, а поэтому ток от источника 1 питания в нагрузку 3 поступать не будет. Переключение источников питания происходит практически мгновенно, так как оно определяется только временем переключения встречно включенных диодов 6, 7 и 8, 9 в цепях 4 и 5. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным упростить схему устройства примерно на 2О%, исключить дополнительные нагрузки, используя в нем вдвое меньшее количество силовых полупроводниковых элементов (диодов и тиристоров), что приводит к по- выщению надежности устройства в целом, увеличению его КПД примерно на 1О% и снижению стоимости предлагаемого устройства на ЗО% по сравнению с известным. Формула изобретения Устройство для переключения нагрузки, содержащее источники питания переменного напряжения, одни выходы которых предназначены для соединения с одним выводом нагрузки непосредственно, а вторые выходы соединены между собой через две параллельные цепи с двумя диодами в каждой, включенными в перрой цепи встречно катодами, а во второй - аноцами, тиристоры, управляющие электроды которых поаключены к выхоаам блока управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, точки соединения диодов параллельных цепей соединены через два последовательно включенных тиристора, вывод точки соединения которых предназначен для подключения второго вывода нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертвае

1.Авторское свидетельство ССЮР N 551759, кп, Н 02 О 9/О6, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР Н 612344, кл, Н О2 D 9/О6, 1976.

СССР

3. Авторское свидетельство по заявке Н 2599456/О7, кл. Н О2 О 9/О6, 05.О4.78.

П

.

L.

ГГ

nU

п