Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока

Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напряжения, силовой регулируемый блок преобразователя напряжения постоянного -тока в постоянный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом , схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу силового регулируемого блока преобразователя , первый вход - к выходу релейного усилителя защиты, а второй вход через усилитель-модулятор и делитель напряжения - к выходу силового регулируемого блока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения автоматического диагностирования блоков контроля и защиты, в него введены два дополнительных делителя напряжения , дополнительный источник эталонного напрггжения, усилитель рассогласования , усилитель с инерционным звеном , вентильный сигнальный элемент,.две дополнительнме схемы ИЛИ и усилитель контроля опорных источников, вход которого подключен к дополнительному источнику эталонного напряжения , а выход - к первым входам основной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней из которых через усилитель с инерционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилителя рассогласования, к которому также подключен выход основного источника эталонного напряжения и его собственный выход через второй полнительный делитель напряжения, выход усилителя рассогласования подс ключен к входам усилителя-модулятора и релейного усилителя защиты и второму входу первой дополнительной схемы ИЛИ, второй выход узла команд i через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилителя защитм, сигнальным выходом токого :о вой перегрузки силового регулируемого блока преобразователя, его силовым выходом, вентильным сигнальным элементом и через второй дополнитель | ный делитель с входом усилителя с инерционным звеном.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ц с:: jt

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3647127/24-07 (22) 28.09.83 (46) 15,11.84. Бюл. )) 42 (72) В.П.Борисов, И.И.Колосков и 10.И.Вовк (53) 621.316,722,1 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 426231, кл. С 05 F 1/58, 1973.

2. Электронная техника в автоматике.- Сборник. N., "Советское радио", 1978 с. 102. (54)(57) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напряжения, силовой регулируемый блок преобразователя напряжения постоянного тока в постоянный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу силового регулируемого блока преобразователя, первый вход — к выходу релейного усилителя защиты, а второй вход через усилитель-модулятор и делитель напряжения — к выходу силового регулируемого блока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения автоматического диагностирования блоков контроля и защиты, в него введены два дополнительных делителя напряжения, дополнительный источник эталон3(5D Н 02 Н 7/12; 0 05 У 1/58 ного напряжения, усилитель рассогласования, усилитель с инерционным зве-. ном, вентильный сигнальный элемент, две дополнительные схемы ИЛИ и усили. тель контроля опорных источников, вход которого подключен к дополнительному источнику эталонного напряжения, а выход — к первым входам ос- новной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней из которых через усилитель с инерционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилителя рассогласования, к которому также подключен выход основного источника эталонного напряжения и его Е

И собственный выход через второй дополнительный делитель напряжения, выход усилителя рассогласования подключен к входам усилителя-модулятора и релейного усилителя защиты и второму входу первой дополнительной ф схемы ИЛИ, второй выход узла команд через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилителя защити, сигнальным выходом токовой перегрузки силового регулируемого блока преобразователя, его силовым выходом, вентильным сигнальным элементом и через второй дополнительный делитель с входом усилителя с инерционным звеном.

1124397

15

Изобретение относится к электротехнике,а именно к устройствам электропитания на основе стабилизаторов напряжения.

Известны преобразователи электрической энергии, содержащие датчики сигнала о перегрузке, соединенные с управляющими элементами, выходные цепи которых подключены к регулирующим органам, что позволяет обеспечить защиту от перегрузок по току (1) .

Однако указанные устройства не обеспечивают контроль неисправности преобразователя и диагностирования блоков защиты.

Наиболее близок к предлагаемому стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напряжения и силовой регу- 20 лируемый блок преобразователя напря жения постоянного тока в постоянный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу силового регулируемого блока преобразователя, первый вход — к выходу релейного усилителя защиты, а второй вход через усилитель-модулятор импульсов и делитель напряжения — к выходу силового регулируемого блока (2), Однако известный преобразователь имеет низкую надежность из-за недостаточной помехоустойчивости, приводящей к ложной выдачи сигналов неисправности при воздействии импульсных помех или динамических режимов работы, и не имеет возможности автоматического диагностирования работоспособности блоков защиты и контроля, что увеличивает время проверки технического состояния стабилизирующего преобразователя при регламентных работах и снижает его надежность из-за возможных отказов 45 защиты в аварийных ситуациях.

Цель изобретения — повьпаение надежности и обеспечение автоматического диагностирования блоков контроля и защиты. 50 !

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий узел ввода команд, источник эталонного напряжения, силовой регулируемый блок преобразователя напряжения постоянного тока в постоянный с сигнальным выходом токовой перегрузки и управляющим входом, схему ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу силового регулируемого блока преобразователя, первый вход — к выходу релейного усилителя защиты, а второй вход через усилитель-модулятор и 65 .I делитель напряжения — к выходу силового регулирующего блока, введены два дополнительных делителя напряжения, дополнительный источник эталонного напряжения, усилитель рассогласования, усилитель с инерционным звеном, вентильный сигнальный элемент, две дополнительные схемы ИЛИ и усилитель. контроля опорных источников, Вход которого подключен .к дополнительному источнику эталонного напряжения, а выход — к первым входам основной и первой дополнительной схем ИЛИ, выход последней ,из которых через усилитель с инер ционным звеном подключен к вентильному сигнальному элементу, первый выход узла ввода команд подключен к входу усилителя рассогласования, к которому также подключены выход основного источника эталонного напряжения и его собственный выход через второй дополнительный делитель напряжения, выход усилителя рассогласования подключен к входам усилителя-модулятора и релейного усилителя защиты и второму входу первой дополнительной схемы ИЛИ, второй выход узла команд через вторую дополнительную схему ИЛИ соединен с входом релейного усилителя защиты, сигнальным выходом токовой перегрузки силового регулируемого блока преобразователя, его силовым выходом, вентильным сигнальным элементом и через второй дополнительный делитель с входом усилителя с инерционным звеном, На чертеже приведена структурная схема стабилизирующего преобразователя.

Стабилизирующий преобразователь содержит силовой блок регулируемого преобразователя 1 напряжения постоянного тока в постоянный к выходу которого подключены последовательно включенные делитель 2 напряжения, усилитель-модулятор 3 импульсов и схема ИЛИ 4, второй вход которой связан с выходом релейного усилителя 5 защиты и выходом усилителя б контроля опорных источников, через первую дополнительную схему ИЛИ 7 связанные с усилителем 8 с инерционным звеном, выход которого соединен с вентильным сигнальным элементом 9, посредством которого напряжение с силового выхода преобразователя 1 может передаваться в выходную цепь сигнализации неисправности. Силовой выход преобразователя 1 подключен также через второй дополнительный делитель 10 к входу усилителя 8 и через вторую дополнительную схему ИЛИ 11 к входу, релейного элемента 5 защиты. Вход схемы ИЛИ 11 свя зан с сигнальным выходом токовой

1 1 24 397 перегрузки преобразователя 1 и узлом 12 ввода команд с двумя выходами 13 и .14. Второй выход 14 подключен к входу усилителя 15 рассогласования, охваченного цепью отрицательной обратной связи через первый дополнительный делитель 16. К входу усилителя 15 подключен источник 17 эталонного напряжения, а к входу усилителя 6 подключен дополнительный источник 18 эталонного напряже- 10 ния.

Стабилизирующий преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме напряжение питания, поступающее на силовой 15 вход преобразователя 1, преобразуется в последовательность разнополярных импульсов, которые затем трансформируются в выходную цепь, где осуществляется выпрямление им- 20 пульсов и преобразование в постоянное напряжение, величина которого определяется средним значением выпрямленного импульсного напряжения.

Это напряжение поступает на силовой 25 выход преобразователя 1 и через делитель 2 на вход усилителя-модулятора 3, где сравнивается с заданным уровнем напряжения, поступающим с выхода усилителя 15 раз- 30 ность указанных напряжений преобразуется усилителем 3 в последовательность импульсов с регулируемой скважностью, которая поступает через схему ИЛИ 4 на управляющий вход преобразователя 1 и воздействует на него так, что напряжение на

его силовом выходе становится равным заданному значению. В этом режиме напряжения на сигнальном в ходе токовой перегрузки и на силовом вы- 40 ходе преобразователя 1 не превышают заданную величину. На выходе 13 узла 12 отсутствует сигнал перевода преобразователя в отключенное состояние, вследствие чего сигнал на 45 выходе схемы 11 не превышает заданной величины, определяемой выходным напряжением усилителя 15, а сигнал на выходе усилителя 5 отсутствует.

Сигнал на выходе усилителя 6 отсут- 50 ствует, поскольку напряжение на выходе усилителя 15 меньше напряжения источника 18. Так как напряжение на выходе делителя 10 больше заданной минимальной величины (определяемой выходным напряжением усилителя 15),то на запрещающем выходе элемента"9 сигнал также отсутствует.

Напряжение с силового выхода преобразователя 1 проходит через вентильный элемент 9 и используется для сигнализации об исправности цепей и узлов схемы.

При неисправности в обратной связи преобразователя (элементы 2 и 3),, если напряжение на силовом выходе преобразователя начинает превышать заданную величину, или при перегру ке преобразователя 1 сигнал появляется на выходе схемы 11, а затем не. выходе усилителя 5, Этот сигнал чере3 схему 4 воздействует на преобразователь 1 уменьшая его выходное напряжение (токовую перегрузку), после чего исчезают сигналы на выходе элементов 11 и 5. Если неисправ" ность не устранена и выходное напряжение или сигнал по току вновь возрастают, на выходе схемы 11 вновь появляется сигнал и т.д. Таким образом, преобразователь продолжает функционировать, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения на новом уровне, определяемом величиной уставки на входе усилителя 5. Одновременно с этим с выхода усилителя 5 через схему 7 сигнал поступает на вход усилителя 8 и, если длительность этого процесса превышает заданное время, определяемое инерционным звеном усилителя 8, на его выходе появляется сигнал, запрещающий прохождение сигнала через элемент 9, что служит признаком появления неисправности.

Если напряжение на силовом выходе преобразователя 1 станет меньше минимально допустимой величины, уменьшится сигнал на выходе делителя 10, что вызовет разбаланс напряжений на входе усилителя 3, появление через заданное время запрещающего сигнала на его выходе, выключение вентильного элемента 9, и сигнализацию о наличии неисправности. Если в результате неисправности элементов 15, 16, 17 и 12 возрастет напряжение на выходе усилителя 15 или уменьшится напряжение источника 18, возникнет разбаланс напряжений на выходе усилителя 6, на его входе появится напряженно, которое переведет в отключенное состояние преобразователь 1 и через схему 7 и усилитель 8 запрет элемент 9, и даст сигнал о появлении неисправности.

Напряжение на силовом выходе преобразователя может быть изменено на калиброванную, заранее заданную величину. Для этого подаются соответствующие сигналы на входные цепи узла 12, после чего на его выходе 14 вырабатываются сигналы, поступающие в цепь сравнения на входе усилителя 15, его выходное напряжение изменяется на заданную величину, что вызывает соответствующее изменение напряжения на силовом выходе преобразователя 1 и изменение уставок защитных цепей. Отсутствие в это время признака неисправности (на выходе элемента 9) свидетельствует о

1124397

Составитель Е.Калинкин

Техред С. Легеза Корректор О.Билак

Редактор Л,Пчелинская

Заказ 8294/43 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 правильности функционирования элементов 1-4, Проверка элементов 6, 15-18 осуществляется подачей на узел 12 команды, по которой на выходе 14 вырабатывается напряжение, необходимое для изменения напряжения на выходе усилителя 15 на величину, достаточную для разбаланса напряжений на входе усилителя 6 и появления на его выходе сигнала неисправности. Признаком исправности при этом служит перевод в отключенное состояние преобразователя 1 и исчезновение сигнала на выходе элемента 9.

Преобразователь может быть переведен в отключенное состояние внешним сигналом, поступающим через узел 12 на его выход 13. По этому сигналу возникает разбаланс напряжений на входе усилителя 5, выходным сигналом которого производится перевод в отключенное состояние преобразователя 1 и выработка .признака неисправности на выходе элемента 9.

Лри подаче команды на включение преобразователя исчезает сигнал на выходе 13, Появление вслед за. этим .через заданный интервал времени сиг нала на выходе элемента 9 используется как признак исправности всех элементов, и в первую очередь элементов 5, 7-10.

Таким образом, обеспечивается автоматическая проверка исправностицепей защиты при каждом включении

10 преобразователя, рабочих цепей и усилителя 6 в процессе регламентных работ с аппаратурой, что гарантирует своевременное выявление потенциальных неисправностей, повышение

15 надежности стабилизирующего преобразователя путем быстрого выявления и устранения неисправностей.

Одновременно существенно повыша. ется помехоустойчивость стабилизирующего преобразователя вследствие перевода преобразователя в режим ограничения тока или выходного напряжения без его отключения и выдачи признака неисправности с задержкой во времени.