SU1598048A1

SU1598048A1 - Агрегат бесперебойного питани

Info

Publication number: SU1598048A1
Application number: SU884401680A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Борисов; Анатолий Серафимович Картавых
Priority date: 1988-04-04
Filing date: 1988-04-04
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике, в частности к агрегатам бесперебойного питани ответственных потребителей переменного тока. Цель - расширение функциональных возможностей резервированных агрегатов бесперебойного питани разветвленной нагрузки. Устройство содержит два инвертора с блоками контрол за их состо нием, два контактора с блоками управлени ими, выходы контакторов объединены и подключены к неотключаемой разветвленной нагрузке, в цепь которой включен датчик тока, резервный источник, который через третий контактор подключен к отключаемой разветвленной нагрузке, в цепь которой включен второй датчик тока, четвертый контактор включен между объединенным выводом первых двух контакторов и отключаемой нагрузкой. Третий и четвертый контакторы также имеют блоки управлени ими. Выходы датчиков тока подключены к контролирующим входам соответственно первого, второго и третьего, четвертого контакторов. Стоповые выходы первого и второго блоков управлени подключены к элементу ИЛИ, выход которого подключен к стоповому входу блока управлени четвертым контактором, пусковой выход которого подключен к стоповому входу блока управлени третьим контактором. Блоки управлени представл ют собой электронные схемы на триггерах, логических элементах ИЛИ, ИЛИ-НЕ, формировател х импульсов. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике, в частности к агрегатам бесперебойного питани ответственных потребителей переменного тока.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей резервированных агрегатов бесперебойного питани разветвленной нагрузки.

На фиг. 1 приведена схема агрегата; на фиг. 2 управлени контакторами.

Агрегат бесперебойного питани содержит инверторы 1 и 2, которые включены параллельно через контакторы 3 и 4 и подключены через первый датчик 5 тока к неотклюфункциональна - схема блоков

чаемой разветвленной нагрузке 6, а через контактор 7 и второй датчик 8 тока - к отключаемой разветвленной нагрузке 9, контактор 10, вход которого подключен к резервному источнику 11, а выход объединен с выходом контактора 7, блоки 12 и 13 контрол инвертора, контролируюш.ие входы которых подключены соответственно к инверторам 1 и 2, блоки 14 и 15 управлени контакторами , управл юшие выходы которых подключены соответственно к контакторам 3 и 4, стоповые входы к аварийным выходам соответственно блоков 12 и 13, а контролирующие входы - к выходу датчика 5, элемент ИЛИ 16, входы которого подключены

со

00

сх

к стоповым выходам блоков 14 и 15, блоки 17 и 18 управлени контакторами, управл ющие выходы которых подключены к контакторам 7 и 10, контролирующие входы к выходу датчика 8 тока, а стоповые входы бло- ков 17 и 18 подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ 16 и к пусковому выходу блока 17.

Блоки 14, 15, 17 и 18 управлени контакторами (фиг. 2) содержат подблок 19 управлени , первый 20, второй 21 и третий 22 эле- менты ИЛИ, пороговый элемент 23, первый 24 и второй 25 триггеры, первый 26 и второй 27 элементы задержки, первый 28 и второй 29 элементы И-НЕ, первый 30 и второй 31 формирователи импульсов управлени , кнопку 32 сброса, первую клемму 33 и вторую клемму 34. Первый вход первого элемента ИЛИ 20 вл етс стоповым входом каждого блока, второй вход подключен к выходу подблока 19 управлени , третий вход к первой клемме 33, а четвертый вход к пер- вому выходу второго триггера 25.

Выход первого элемента ИЛИ 20 подключен к входам формирователей 30 и 31, выходы которых вл ютс управл ющими выходами каждого блока управлени , и к первым входам второго элемента ИЛИ 21 и первого элемента И-НЕ 28. Контролирующим входом каждого блока управлени вл етс вход порогового элемента 23, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ 22 и к стоповому входу первого триггера 24, пусковой вход которого подключен к выходу второго элемента 27 задержки, первый выход подключен к второй клемме 34, к второму входу второго элемента ИЛИ 21, выход которого вл етс стоповым выходом каждого блока управлени , и к первому входу второго элемента И-НЕ 29.

Второй выход первого триггера 24 подключен к входу первого элемента 26 задержки , выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ 22, выход которого подключен к стоповому входу второго триггера 25, пусковой вход которого подключен к кнопке 32 сброса, второй выход второго триггера 25 подключен к второму входу первого элемента И-НЕ 28, выход которого вл етс пусковым выходом блока управлени , и к второму входу второго элемента И-НЕ 29, выход которого подключен к входу второго элемента 27 задержки. Подблок 19 управлени представл ет собой двух- позиционный переключатель, один вход ко- торого подключен к источнику питани , другой - к нулевому проводу.

Агрегат бесперебойного питани работает следующим образом.

Инверторы 1 и 2 работают параллельно через контакторы 3 и 4, при этом синхрон- ность, синфазность выходных напр жений инверторов, деление токов между ними осуществл етс узлами, вход щими в состав инверторов. Блоки 12 и 13 контрол контролируют состо ние тиристоров и выходное напр жение инверторов 1 и 2. При отсутствии отклонени контролируемых параметров за заданные пределы на аварийном выходе блоков 12 и 13 присутствует сигнал «О. Блоки 14, 15, 17 и 18 управлени и контрол обеспечивают включение и отключение контакторов 3, 4, 7 и 10 и контроль тока нагрузки .

В исходном состо нии в блоках 14, 15 и 17 на стоповом входе, на выходе подблока 19 управлени , на первых выходах триггеров 24 и 25, на выходах элементов ИЛИ 20 и 21 присутствует сигнал «О, на выходе порогового элемента 28, на вторых выходах триггеров 24 и 25, на выходах элементов 26 и 27 задержки, на выходах элементов ИЛИ 22, И-НЕ 28 и 29 присутствует сигнал «1. Формирователь 30 импульсов управлени формирует импульсы управлени на основные тиристоры контактора, в результате чего контакторы 3, 4 и 7 открыты и нагрузки 6 и 9 питаютс от инверторов 1 и 2. В блоке 18 на стоповый вход поступает сигнал «1 с пускового выхода блока 17 (элемент И-НЕ 28), поэтому в нем на выходе элементов 20 и 2 ИЛИ присутствует сигнал «1, на выходе элемента И-НЕ 28 - сигнал «О. На остальных элементах выходные сигналы аналогичны сигналам в блоках 14, 15 и 17.

Формирователь 30 на основные тиристоры контактора импульс управлени ке формирует, поэтому контактор 0 закрыт. Формирователь 31, в отличие от формировател 30, формирует одиночные импульсы управлени , которые формируютс в момент по влени сигнала «1 на выходе элемента ИЛИ 20 и предназначены дл включени тиристоров узлов принудительного гашени основных тиристоров контактора, обеспечивающих выключение основных тиристоров Е любой момент синусоиды. Узлы принудительного гашени тиристоров вход т в состав контактора (не показаны).

При -аварии в одном из инверторов, например в инверторе 1, блок 12 выдает аварийный сигнал «1 в блок 14. На выходе элементов ИЛИ 20 и 21 формируетс сигнал «1, на выходе элемента И-НЕ 28 - сигнал «О. Формирователь 30 прекращает формировать импульсы управлени на основные тиристоры контактора, а формирователь 31 формирует одиночные импульсы управлени тиристоров узла принудительного гашени . Контактор 3 запираетс . Одновременно сигнал «1 со стопового выхода блока 14 поступает через элемент ИЛИ 16 на стоповый вход блока 17, который аналогично блоку 14 отключает контактор 7. При этом на пусковом выходе блока 17 формируетс сигнал «О который поступает на стоповый вход блока 18. На выходах элемента ИЛИ 20 формируетс сигнал «О. Формирователь 30 начинает формировать импульсы управлени , что приводит к открытию контактора 10.

Таким образом, при аварии в инверторе 1 нафузка 6 начинает питатьс только от инвертора 2, а нагрузка 9 переключаетс на питание от резервного источника 11.

Аналогично работает агрегат при аварии инвертора 2, только в этом случае иагрузка 6 питаетс от инвертора 1. При восстановлении неисправного инвертора 1 на аварийном выходе блока 12 формируетс сигнал «О, что приводит к включению контактора 3. Одновременно сигнал «О формируетс на стоповом выходе блока 14, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 16. Это приводит к тому, что на пусковом выходе блока 17 формируетс сигнал «1. В результате блок 17 включает контактор 7, а блок 18 отклю- g чает контактор 10 и обе нагрузки 6 и 10 начинают питатьс снова от инверторов 1 и 2.

При коротком замыкании в нагрузке 6 на выходах пороговых элементов 23 блоков 14 и 15 формируетс сигнал «О, который

который сбрасывает элемент 27 задержки, что преп тствует формированию на выходе сигнала «О и возвращению триггера 24 в исходное состо ние. Дл включени контакс торов 3 и 4 после устранени короткого замыкани в нагрузке достаточно подать нулевой сигнал на пусковой вход триггера 25 путем кратковременного нажати на кнопку 32 сброса. В случае, если оба инвертора одновременно не могут работать на короткое

10 замыкание в нагрузке 6, необходимо в одном из блоков 14 или 15 установить перемычку между клеммами 33 и 34.

Дл нормальной работы агрегата при коротком замыкании в нагрузке 9 в блоке 17 устанавливают перемычку на клеммах 33 и 34. При коротком замыкании в нагрузке 9 срабатывает пороговый элемент 23, триггер 24 измен ет свое состо ние, что приводит к отключению контактора 7 и к включению контактора 10. Короткое замыкание в наустанавливает триггер 24 обоих блоков в 20 грузке 9 «выжигаетс резервным исгочнисосто ние , когда на первом выходе сигнал «1, а на втором сигнал «О. Сигнал «1 с первого выхода триггера 24 поступает через элемент ИЛИ 21 на стоповые выходы блоком 11. Если длительность короткого замыкани не превышает допустимого дл агрегата и нагрузки значени , то агрегат обеспечивает после окончани короткого замыков 14 и 15, что приводит к отключению кон- 25 кани в нагрузке 9 подключение нагрузки 9

тактора 7 и включению контактора 10. Одно- -- -

временно сигнал «О с второго выхода триггера 24 поступает на элемент 26 задержки, который определ ет длительность работы агрегата на короткое замыкание, исход из допустимых возможностей агрегата и нагрузки . Если короткое замыкание исчезло раиьше, чем сработал элемент 26 задержки, то сигнал «1 на выходе порогового элемента 23 по вл етс раньше, чем сигнал «О на выходе элемента 26 задержки, на выходе элемента ИЛИ 22 сигнал «1 остаетс и триггер 25 не измен ет свое состо ние.

Одновременно с пуском элемента 26 задержки пускаетс элемент 27 задержки от сигнала «О на выходе элемента И-НЕ 29. Через врем , не менее времени восстановлени напр жени после окончани короткого замыкани , в нагрузке 6 на выходах инверторов 1 и 2 до номинального значени элемент 27 задержки формирует нулевой сигнал, который возвращает триггер 24 в исходное положение. При этом на стоповых выходах обоих блоков 14 и 15 формируютс сигналы «О. В результате нагрузка 9 снова подключаетс к инверторам 1 и 2. Если длительность короткого замыкани больше длительности элемента 26 задержки, то на обоих входах элемента ИЛИ 22 формируютс сигналы «О, которые, поступа на стоповый вход триггера 25, измен ют его состо ние так, что на первом выходе формируетс сигк инверторам 1 и 2. Если длительность короткого замыкани превышает допустимое значение, то нагрузка 9 обесточиваетс , так как на выходах элементов ИЛИ 20 и И-НЕ 28 блоков 17 и 18 формируютс в последнем

30 случае сигналы «1, привод щие к отключению контактора 10. Работа блоков 17 и 8 в этих режимах аналогична описанной работе блоков 14 и 15с учетом наличи перемычки на клеммах 33 и 34. Дл вывода любого из контакторов на профилактику исполь35 зуетс подблок 19 управлени , с помощью которого формируетс сигнал «1 на втором входе элемента ИЛИ 20, и работающий на нагрузку контактор отключаетс .

В качестве контакторов 3, 4, 7 и 10 могут быть использованы быстродействующие кон40 такторы (врем отключени до 1 мс) на основе однооперационных тиристоров с узлами принудительного гащени , на основе силовых транзисторов и запираемых тиристоров. Дл контакторов на основе силовых транзисторов и запираемых тиристоров формирователь 31 формирует запирающие дл данных элементов сигналы управлени .

Claims

Формула изобретени

45

50

нал «1, а на втором выходе - сигнал « В результате на выходе элемента ИЛИ 20

обоих блоков 14 и 15 формируетс сигнал 55 и второй контакторы «1, который приводит к отключению контакторов 3 и 4. Одновременно на выходе элемента И-НЕ 29 формируетс сигнал «1,

Агрегат бесперебойного питани , содержащий первый и второй инверторы со средствами отключени и одной из нагрузок, первый и второй блоки контрол инверторов, контролирующие входы которых подключены к соответствующим инверторам, первый

входы которых подключены к выходам соответствующих инверторов , а выходы объединены и подключены к выходам дл неотключаемой нагрузки.

который сбрасывает элемент 27 задержки, что преп тствует формированию на выходе сигнала «О и возвращению триггера 24 в исходное состо ние. Дл включени контакторов 3 и 4 после устранени короткого замыкани в нагрузке достаточно подать нулевой сигнал на пусковой вход триггера 25 путем кратковременного нажати на кнопку 32 сброса. В случае, если оба инвертора одновременно не могут работать на короткое

замыкание в нагрузке 6, необходимо в одном из блоков 14 или 15 установить перемычку между клеммами 33 и 34.

Дл нормальной работы агрегата при коротком замыкании в нагрузке 9 в блоке 17 устанавливают перемычку на клеммах 33 и 34. При коротком замыкании в нагрузке 9 срабатывает пороговый элемент 23, триггер 24 измен ет свое состо ние, что приводит к отключению контактора 7 и к включению контактора 10. Короткое замыкание в нагрузке 9 «выжигаетс резервным исгочником 11. Если длительность короткого замыкани не превышает допустимого дл агрегата и нагрузки значени , то агрегат обеспечивает после окончани короткого замыкани в нагрузке 9 подключение нагрузки 9

25 кани в нагрузке 9 подключение нагрузки 9

-- -

к инверторам 1 и
2. Если длительность короткого замыкани превышает допустимое значение, то нагрузка 9 обесточиваетс , так как на выходах элементов ИЛИ 20 и И-НЕ 28 блоков 17 и 18 формируютс в последнем

30 случае сигналы «1, привод щие к отключению контактора 10. Работа блоков 17 и 8 в этих режимах аналогична описанной работе блоков 14 и 15с учетом наличи перемычки на клеммах 33 и 34. Дл вывода любого из контакторов на профилактику исполь35 зуетс подблок 19 управлени , с помощью которого формируетс сигнал «1 на втором входе элемента ИЛИ 20, и работающий на нагрузку контактор отключаетс .

В качестве контакторов 3, 4, 7 и 10 могут быть использованы быстродействующие кон40 такторы (врем отключени до 1 мс) на основе однооперационных тиристоров с узлами принудительного гащени , на основе силовых транзисторов и запираемых тиристоров. Дл контакторов на основе силовых транзисторов и запираемых тиристоров формирователь 31 формирует запирающие дл данных элементов сигналы управлени .

Формула изобретени

45

50

55 и второй контакторы

Агрегат бесперебойного питани , содержащий первый и второй инверторы со средствами отключени и одной из нагрузок, первый и второй блоки контрол инверторов, контролирующие входы которых подключены к соответствующим инверторам, первый

входы которых подключены к выходам соответствующих инверторов , а выходы объединены и подключены к выходам дл неотключаемой нагрузки.

третий и четвертый контакторы, входы которых подключены соответственно к объединенному выходу первого и второго контакторов и к резервному источнику, а выходы объединены и подключены к выводам дл отключаемой нагрузки, элемент ИЛИ, первый и второй блоки управлени контакторами , управл ющие выходы которых подключены соответственно к первому и второму контакторам, стоповые входы - к аварийным выходам соответственно первого и второго блоков контрол инверторов, а CTOJIO- вые выходы - к элементу ИЛИ, третий и четвертый блоки управлени контакторами, управл ющие выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому контакторам , столовый вход третьего блока управлени контактором подключен к выходу элемента ИЛИ, а пусковой выход третьего блока управлени контактором подключен к стоповому входу четвертого блока управлени контактором, отличающийс тем, что, с целью расщирени функциональных возможностей резервированных агрегатов бесперебойного питани разветвленной нагрузки , он дополнительно снабжен первым и вторым датчиками тока, установленными в цеп х соответственно неотключаемой и отключаемой нагрузок, а первый, второй, третий и четвертый блоки управлени контакторов снабжены контролирующими входами , причем контролирующие входы первого и второго блоков управлени контакторами объединены и подключены к первому датчику тока, контролирующие входы третьего и четвертого блоков управлени контакторами подключены к второму датчику тока, причем каждый из блоков управлени контактором содержит подблок управлени , представл ющий собой двухпозиционный, один вход которого подключен к источнику питани , а другой - к нулевому проводу

переключател , три элемента ИЛИ, пороговый элемент, два триггера, два элемента задержки, два формировател импульсов управлени , два элемента И-НЕ, кнопку сброса и две клеммы, причем первый вход первого элемента ИЛИ вл етс стоповым входом блока управлени , второй вход под ключен к выходу подблока управлени , третий вход - к первой клемме, выход первого элемента ИЛИ подключен к входам первого

и второго формирователей импульсов управлени , выходы которых использованы управ- л ющими выходами блока управлени , и к первым входам второго элемента ИЛИ и первого элемента И-НЕ, вход порогового элемента использован контролирующим входом блока управлени , выход порогового элемента подключен к первому входу третье го элемента ИЛИ и к стоповому входу первого триггера, пусковой вход которого подключен к выходу второго элемента задержки,

0 первый выход первого триггера подключен к второй клемме, к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого использован стоповым выходом блока управлени , и к первому входу второго элемента И-НЕ, второй выход первого триггера подключен

к входу первого элемента задержки, выход которого подключен ж второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к стоповому входу второго триггера, пусковой вход которого подключен к первому

Q выводу кнопки сброса, второй вывод которой подключен к нулевому проводу, первый выход второго триггера подключен к четвертому входу первого элемента ИЛИ, второй - к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого использован пусковым выходом блока управлени , и к второму входу второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу второго элемента задержки .

5

1)доУ1чд

CNJ

i