Устройство для автоматического переключения потребителей с одного канала питания постоянного тока на другой Советский патент 1981 года по МПК H02J9/06 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЙЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ОДНОГО КАНАЛА ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

I

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для обеспечения питания электроэнергией ответственных потребителей летательных аппаратов от раздельных каналов питания с возможностью автоматического переключения потребителей с одного канала питания на другой.

Известны устройства с автономными каналами питания, к каждому из которых подключен собственный потребитель, содержащие силовой коммутирующий элемент, установленный между потребителями каналов и предназначенный для объединещщ потребителей и питания их от одного канала при выходе из строя другого. Эти устройства относятся к системам электроснабжения постоянного и переменного тока и содержат также датчики включения источников питашш на сеть, блоки контроля работы источников питания, блоки управления коммутирующими элементами и имеют сходную структуру как в силовых исполнительных, так и в информационных элементах {1.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического переключеНА ДРУГОЙ

шш потребителей с одного канала питания по- , стоянного тока на другой, содержащее датчики напряжения и тока генераторов с элементом НЕ и датчики короткого замыкания, выходы которых подключены к блоку управления коммутирующим элементом 2.

К недостаткам известных устройств, содержащих помимо перечисленных ранее «датчиков также датчики тока аккумуляторных батарей с выдержкой времени для определения интег10рального разряда батарей, относятся невысокие точность и быстродействие по выявлению данного ненормального режима и обеспечению переключения потребителей на другой канал пигания.

15

Цель изобретения - повышение быстродействия, расщирение области применения устройства (независимо от типа используемых генераторов и коммутаторов подключения генераторов к сети) и повышение надежности.

20

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для .автоматического переключения потребителей с одного канала питания постоянного тока на другой, содержащее датчики напряжения и тока генераторов, i |1ходы которых подключены к блоку з равлею коммутируюишм элементом, введены частоты вращения генератора, элемент ИЛИ два элемента И и блок выдержки времени, 1)1ричем один вход первого элемента И соеди ен с датчиком другой вход со частоты вряшения генератора, а единен через элемент ИЛИ с д/ тчиками напряжения генератора и коротких мыканий, выхо первого элемента И соединен с одним выходом второго элемента И, другой BXI которого через элемент НЕ соединен с даг тком тока гета И через блок нератора, выход второго элеме выдержки времени, а также вь оды датчика элемента И сокоротких замыканий и первого единены со входами блока упрйвления коммутарующим элементом. На чертеже приведена блок .ема предлагаемого устройства. Каждый канал питания состо ет из генератора 1, контактора 2 и аккумул торной батареи ;ем 4, Каждый которые соединены с потребите коммутирующи из каналов питания соединен с оединен с блоэлементом 5, выход которого ком 6 управления элементом коммутирующим Входы блока 6 подключены идентичным блокам 7 контроля работы кау дого из канало питания. Каждый из блоков контроля СОСТОИТ из дат ти, датчика 9 чика 8 короткого замыкания через 1пемент . напряжения генератора, которы ементом И 11. ИЛИ 10 соединены с первым э Другой вход элемента 11 соедр нен с датчиком Выход элемен 12 частоты вращения генератор та 11 соединен с первым вход м второго элемента И 13, второй вход кото ого соединен датчика 15 то через элемент НЕ 14 с выходо 13 через элека генератора. Выход элемента мент 16 выдержки времени coi цинен с входом од датчика 8 элемента ИЛИ 17 блока 6. Вы -НЕ .18 блока соединен также с элементом 6, а выход элемента 11 - с о, ним входом эл алыюй работе мента И 19 блока 6. При нор генератор 1 пи обоих каналов питания каждый тает свой потребитель 4. 15 есть рабоНа выходах датчиков 9, 12 ; элемента 1.1 чие сигналы, поэтому на выход сигнал также существует. Так ак на выходе элемента 14 сигнал отсутствует то он отсутстта 16. Таким вует также и на выходе элеме сигналов обоих образом, при наличии входных каналов на элемент 19 и отсут твии сигналов элементов 18 с выходов датчиков 8 на ммутируюищй и 17 сигналы отсутствуют и к элемент 5 отключен. каналов питаПри неисправности одного и та1бо одного и НИН пропадает выходной сигна; ЕШ пульсаций датчиков 9. и 15 (при повыше сигнал датФ1напряжения пропадает выходно ка 9, а при обрыве фидера от 1 до 2 пропадает выходной сигнал датчика 15), либо пропадают выходные сигналы обоих датчиков 9 и 15 при срабатывании защиты и развозбуждении генератора 1. В таких случаях либо пропадают выходные сигналы элементов 1 и 19, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента 18 и включению элемента 5, либо при наличии выходного сигнала датчика 9 и отсутствии выходного сигнала датчика 15 появляется выходной сигнал элемента 14, что приводит к появлению выходных сигналов на элементах 13, 16 и 17, что также вызывает включение элемента 5. При снижении частоты вращения генератора ниже заданного порогового уровня, когда генератор способен надежно питать потребитель, пропадает выходной сигнал датчика 12, что ведет к пропаданию выходных сигналов элементов 11 и 19, появлению выходных сигналов элементов 18 и 17 и быстрому включению элемента 5, что надежно предотвращает разряд аккумуляторной батареи 3. Это происходит даже при наличии выходного i сигнала датчика 9, если сонтактор 2 не размыкается. На выходах элементов 13 и 16 сигналы отсутстауют. При глубоком снижении частоты вращения выходной сигнал датчика 15 также отсутствует. При повышении частоты вращения появляются выходные сигналы элементов 11 и 19, что ведет к отключению элемента 5. Если коетактор 2 к этому моменту был разомкнут, то на обоих входах элемента 13 существуют (жсгналы и выходной сигнал элемента 13 поступает на элемент 16, однако на входе элемента 17 и соответственно на повторное включение элемента 5 команда не пройдет, пока не отработает выдержка времени элемента 16, длительность которой превышает время прохождения сигналов от момента появления выходного сигнала элемента 12 до отключешш элемента 5. Таким образом, обеспечивается надежное повторное включение на сеть генератора 1 по&ю выхода из режима шторотшщя даже если его рабочее напряже1ше 1шже уровня рабочего напряжения flpjrroro канала. П{ш КЗ сети датчик 8 дает сигнал не только на вход элемента 18 для предотвращения лоязюго включения другого канала питания через элемент 5 на имеющееся КЗ, но и на вход элемента 10, так как при КЗ выходной сигнал дагпоса 9 пропадает. Тгисим образом, во время КЗ на входы эле мента 18 будут поступать сигналы от датчика 8 в элемента 19, что обеспечивает надежную боту устройства в переходном режиме.

Таким образом, предлагаемое устройство отличается быстродействием переключения при снижении частоты вращения генератора одного из каналов, что предотвращает разряд аккумулято1но 1х батарей; надежным включением генератора на сеть независимо от уровня его рабочего напряжен)ш после выхода привода генератора из режима авторотации, что дает возможность использования устройства с любыми типами генераторов постоянного тока и их коммутаторов, т.е. расширяется область использования устройства; надежностью блокировки переключения потре&1телей в переходном режиме при коротком замыкании сети одного из каншюя питания.

Формула изобретения

Устройство для автоматического переключения потребителей с одного канала питания постоянного тока на другой, содержащее датчики напряжения и тока генераторов с злементом НЕ и датчики, короткого замыкания, выходы которых подключены к блоку управления коммутирующим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения бь1стрЬдействия, расширения области испольэо-, вания и повышения надежности, в него введены датчик частоты вращения генератора, элемент ИЛИ, два злемента И и блок выдержки времени, причем датчики напряжения к коротких замь каний через элемент ИЛИ соединены . с одним входом первого злемента И, (фугой вход этого элемента соединен с датчнком чао

готы вращения генератора, выход первого злемента И соединен с одним выходом второго элемента И, другой вход которого через элемент НЕ соединен с датчиком т(жа генератора, выход второго злемента И через блок выдержки времени, а также выходы датчика коротких замыканий и первого элемента И соединены со входами блока управления коммутирующим элемеитом.

Источшпси информации,

принятые во В1шмание при экспертизе 1. Власов Г. Д. Проектирование систем электроснабжения летательных аппаратов. Маишностроение, 1967, с. 303 и 298. 2. Авторское свидетельство СССР N 603054, кл. И 02 J 9/06, 1978.