Устройство для автоматического переключения нагрузки

Устройство для автоматического переключения нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам аварийного или резервного электроснабжения двигательной нагрузки, питаемой от сети переменного тока через преобразователь частоты, и может быть использовано для автоматического пере слючения нагрузки с основной сети на резервную при отказе основной сети или преобразователя частоты. Целью изобретения является повьшение надежности и быстродействия устройства при питании двигательной нагрузки. Устройство осуществляет контроль уровня и формы напряжения на выходе преобразователя частоты основной сети, питающего двигательную нагрузку. Контроль уровня напряжения осуществляется по напряжению на выходе первого Бьтрямителя, подключенного к соединенной в звезду первой вторичной обмотке трехфазного трансформатора , подключенного к выходу преобразователя частоты, а контроль формы напряжения - по напряжению на выходе второго выпрямителя, подключенного к соединенной в открытый треугольник второй вторичной обмотке того же трансформатора. Выходное напряжение первого выпрямителя сравнивается с напряжением первого источника опорного напряжения, содержащего делитель напряжения на резисторах н подключенного к выходу первого выпрямителя , первым компаратором, выход которого через элемент НЕ соединен с первым S - входом, RS - триггера, причем к входу первого компаратора, соединенного с первым источником опорного напряжения, подключена также RC - цепь, поддерживающая напряжение на этом входе практически неизменным при резком снижении напряжения на выходе преобразователя частоты . Выходное напряжение второго вьшрямителя сравнивается с напряжением второго источника опорного напряжения , выполненного аналогично первому, вторым компаратором, выход которого соединен с вторым S - входом RS - триггера, выход которого соединен с исполнительным органом. 1 ил. (Л с 4 00 ГС Од Од 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1432663 А 1 (51)4 Н 02 Л 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4221465/24-07 (22) 06.04.87 (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д,И.Менделеева (72) Г.И.Бабокин, В.Г,Куницкий, Е.Б.Колесников и В.А.Ставцев (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 551759, кл. Н 02 J 9/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 1336153, кл. Н 02 J 9/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам аварийного или резервного электроснабжения двигательной нагрузки, питаемой от сети переменного тока через преобразователь частоты, и может быть использовано для автоматического переключения нагрузки с основ" ной сети на резервную при отказе основной сети или преобразователя частоты. Целью изобретения является повьппение надежности и быстродействия устройства при питании двигательной нагрузки. Устройство осуществляет контроль уровня и формы напряжения на выходе преобразователя частоты ос" новной сети, питающего двигательную нагрузку. Контроль уровня напряжения осуществляется по напряжению на выходе первого выпрямителя, подключенного к соединенной в звезду первой вторичной обмотке трехфазного трансформатора, подключенного к выходу преобразователя частоты, а контроль формы напряжения — по напряжению на выходе второго выпрямителя, подключенного к соединенной в открытый треугольник второй вторичной обмотке того же трансформатора. Выходное напряжение первого выпрямителя сравнивается с напряжением первого источника опорного напряжения, содержащего делитель напряжения на резисторах и подключенного к выходу первого выпрямителя, первым компаратором, выход которого через элемент НЕ соединен с первым S — входом, RS — триггера, причем к входу первого компаратора, соединенного с первым источником опорного напряжения, подключена также RC — цепь, поддерживающая напряжение на этом входе практически неизменным при резком снижении напряжения на выходе преобразователя часто. ты. Выходное напряжение второго выпрямителя сравнивается с напряже- нием второго источника опорного напряжения, выполненного аналогично первому, вторым компаратором, выход которого соединен с вторым S — - входом RS — триггера, выход которого соединен с исполнительным органом.

1 ил.

1432663

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам аварийного или резервного электроснабжения двигательной нагрузки, питаемой от сети переменного тока через преобразователь частоты, и может быть использовано для автоматического переключения нагрузки с основной сети на резернную при отказе основной сети или преобразователя частоты.

Целью изобретения является повы; шение надежности и быстродействия ,устройства при питании двигательной 15

,нагрузки.

На чертеже изображена структурная схема устройства для автоматического переключения нагрузки.

Устройство содержит трехфазный 20 трансформатор 1, первичная обмотка которого присоединена к основной сети 2 через преобразователь 3 частоты основной сети, первая вторичная обмотка трансформатора 1, соединенная 25 в звезду, присоединена к входу первого выпрямителя 4, а вторая, соединенная в открытый треугольник, — к вхо. ду второго выпрямителя 5, первый 6 и второй 7 источники опорного напря- 3Q жения, первый 8 и второй 9, идентичный первому, компараторы, выполненные на операционных усилителях, элемент НЕ 10, RS — триггер 11 и исполнительный орган на реле 12 с контактами 13 и 14, причем размыкающие контакты 13 включены между преобразова- . телем 3 частоты основной сети 2 и двигательной нагрузкой 15, а замыкающие контакты 14 — между преобразова40 телем 16 частоты резервной сети 17 я двигательной нагрузки 15. Устройство содержит также времяэадающую RCцепь в виде последовательно включенных конденсатора 18 и резистора 19, присоединенную параллельно второму (неинвертирующему) входу первого комПаратора 8. Вход первого 6 источника опорного напряжения, выполненного в виде реэистивного делителя напряжения на резисторах 20 и 21 стабилитро- не 22, служащем для ограничения величины напряжения, подаваемого на вход компаратора 8, присоединен к выходу первого 8 компаратора, выход которого через логический элемент НЕ 10 присоединен к первому S-входу RSтриггера 11. Вход второго 7 источника . опорного напряжения присоединен к выходу первого 4 выпрямителя, а выход — ко второму (неиннертирующему} входу второго 9 компаратора, выход которого присоединен к второму S-входу RS-триггера 11. Выход первого 4 выпрямителя присоединен к первому (инвертирующему) входу первого 8 компаратора, а выход второго 5 выпрямителя — к первому (инвертирующему) входу второго 9 компаратора.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания устройства на основном выходе RSтриггера 11 устанавливается уровень логического "0" с помощью цепи сброса, подключенной к его R-входу 23, В нормальном режиме питание двигательной нагрузки 15 осуществляется от основной сети 2 через преобразователь

3 частоты и размыкающие контакты 13.

Напряжение вторичной обмотки трансформатора 1, соединенной в звезду, подается на вход выпрямителя 4, и на

его выходе имеется сигнал, поступыощий на инвертирующий вход первого 8 компаратора и вход первого 6 источника опорного напряжения. При этом напряжение на выходе первого 6 источника опорного напряжения изменяется пропорционально выходному напряжению преобразователя 3 и сигналу с выхода выпрямителя 4, оставаясь меньше его на любую заранее заданную величину, обусловленную, например, допустимым пределом понижения выходного напряжения преобразователя 3 при неизменной частоте. Требуемое соотношение между рабочим и опорным, сигналами обеспечивает резистивный делитель на резисторах 20 и 21 первого 6 источника опорного напряжения. Поэтому в нормальном режиме работы величина опорного напряжения меньше сигнала, поступающего на инвертирующий вход компаратора 8, и на его выходе появляется напряжение логического

"0", а на первом S-входе RS-триггера

11 — логической "1". При этом в установившемся режиме времяэадающая RCцепь не оказывает влияния на работу компаратора 8. На выходе вторичной обмотки трансформатора 1, соединен": ной в открытый треугольник, при от.сутствии искажения формы напряжения на выходе идеального преобразователя 3 вследствие симметрии напряжения и при отсутствии составляющих нулеэ 14326 вой последовательности фаэ напряжение равно нулю, поэтому равно нулю напряжение и на выходе выпрямителя

5. Вследствие известной асимметрии напряжения реального преобразователя

5 частоты, обусловленной применяемыми системами управления, напряжение нулевой последовательности не равно нулю и имеет малое значение, которое изменяется при изменении величины выходного напряжения преобразователя, пропорционально ему. Так как вход второго источника 7. опорного напряжения, выполненного аналогично первому источнику 6, присоединен к выходу первого выпрямителя 4, напряжение на котором изменяется пропорционально выходному напряжению преобразователя 3, то опорное напряжение, 20

|поступающее с выхода второго источника

7 на неинвертирующий вход второго компаратора 9, также изменяется, оставаясь в нормальном режиме больше величины сигнала, поступающего с вы- 25 хода выпрямителя 5 на инвертирующий вход компаратора 9. Так как опорное напряжение источника 7 в нормальном режиме работы сети 2 и преобразователь 3 больше сигнала, поступающего наинвертирующий вход компаратора 9, при любых значениях выходного напряжения преобразователя 3 на выходе компаратора 9 и на втором S-входе

RS-триггера 11 появляется сигнал логическогй "1". На основном выходе

RS-триггера 11 напряжение отсутствует и реле 12 не срабатывает.

При любом достаточно быстром уменьшении выходного напряжения пре- 40 образователя, например, при его понижении ниже допустимого значения на 15-20Х или при выбеге двигателя после аварийного отключения преобразователя 3 напряжение, подаваемое на инвертирующий вход компаратора 8 снижается и становится меньше опорного напряжения, которое уменьшается со значительно меньшей скоростью из-за наличия времяэадающей КС-цепи, под50 ключенной параллельно неинвертирующему входу компаратора 9, поддерживающей величину опорного напряжения практически неизменной. В результате на выходе компаратора 8 появляется сигнал логической 1, а на первом

tt 55

S-входе RS-триггера 11 — сигнал логического "0". На основном выходе RSтриггера 11 устанавливается сигнал

63

4 логической "1 и срабатывает рен

12, переключая своими контактами 13 и 14 двигательную нагрузку 15 на резервную сеть 17 с преобразователем 16.

В случае появления неисправности, приводящей к искажению формы выходного напряжения преобразователя 3, на выходе вторичной обмотки трансформатора 1, соединенной н открытый треугольник, появляется напряжение, поступающее через выпрямитель 5 на инвертирующий вход компаратора 9.

Если это напряжение оказывается больше опорного напряжения, поступающего с выхода источника 7 на неинвертирующий вход компаратора 9, то на

его выходе и втором S-входе RSтриггера 11 появляется сигнал логического "0". На основном выходе

RS-триггера 11 устанавливается сигнал логической "1", что приводит к срабатыванию реле 12 и переводу нагрузки на питание от резервной сети, Формула изобретения

Устройство для автоматического переключения нагрузки с основной сети на резервную, содержащее трехфазный трансформатор, имеющий первичную обмотку, присоединенную к основной сети, и две вторичные обмотки, соединенные первая в звезду, а вто" рая — в открытый треугольник, первый и второй выпрямители, входами присоединенные соответственно к первой и нторой вторичной обмоткам трансформатора, первый и второй источники опорного напряжения, первый и второй компараторы, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго ныпрямителей, а вторые входы — соответственно к выходам первого и второго источников опорного напряжения, элемент НЕ, вход которого подключен к выходу первого компаратора, и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства при питании двигательной нагрузки, н него дополнительно введены времяэадающая RC-цепь и Rs-триггер, причем RC-цепь подключена к второму входу первого компаратора, выход элемента НЕ подключен к первому S âõîäó, а выход второго! 432663

Составитель В.Сидоров

Техред М.Дидык Корректор С.Черни

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 5455/49

Тираж 651

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 компаратора — второму S-входу RSтриггера, выход которого подключен к исполнитепьному органу, а входы первого и второго источников опорного напряжения соединены с выходом первого выпрямителя.