SU1185493A1

SU1185493A1 - Система питания нагрузки постоянным током с двойным резервированием

Info

Publication number: SU1185493A1
Application number: SU843684316A
Authority: SU
Inventors: Mikhail V Brodskij; Mikhail I Balshem; Evgenij V Martynov; Emma Ya Mordukhovich
Original assignee: Mikhail V Brodskij; Balshem Mikhail; Evgenij V Martynov; Emma Ya Mordukhovich
Priority date: 1984-01-05
Filing date: 1984-01-05
Publication date: 1985-10-15

Description

Изобретение относится к резервированным системам питания, а именно к области коммутации секционированных аккумуляторных батарей в автоматических электропитающих установ- 5 ках (ЭПУ)„

Цель изобретения - упрощение и повышение надежпюсти системы питания нагрузки постоянным током с двойным резервированием,, И

На чертеже представлена предлагаемая система литания нагрузки постоянным током с двойным резервированием.

На схеме обозначены буферный выпрямитель 1, датчик тока 2, резерв- 15 ный зарядный выпрямитель 3, основные аккумуляторные батареи 4, дополнительные аккумуляторные батареи 5, устройства автоматической коммутации б 5 первые вентили безобрывной 2® коммутации Ί . первые вольтметровые реле 8, контакторы 9 и 10, вторые вентили безобрывной коммутации 11, вторые ззольтметровые реле 12, противоэлементы 13, блоки управления 14, 25

индивидуальные выключатели'15, развязывающие вентили 16„ общий выключатель параллельной работы 17, выпрямители содержания 18,

Каждая из аккумуляторных батарей ЗС состоит из соединенныхпоследовательно основной 4 и дополнительной 5 батарей. Плюс буферного выпрямителя 1 соединен с плюсом резервного выпрямителя 3, а минус -- с минусом нагруз-35 ки и через датчик 2. тока - с минусом каждой основной батареи 4= В хаждом устройстве 6 автоматической коммутации первое вольтметровое реле 8 подключено параллельно основной бата-40 реи 4,_;, второе вольтметровое реле 12 подключено параллельно батареям 4 и 5 катушки контакторов 9 и 10 и блоки управления 14 подключены одним выводом к плюсу нагрузки, а другим - к 45 минусу основной батареи 4 и минусу резервного выпрямителя 3.

Первый вентиль 7 безобрывной коммутации анодом подключен к точке соединения основной и дополнительной 59 батарей 4 и 5, а катодом - к плюсу нагрузки. Второй вентиль 11 бё^обрывной коммутаций анодом соединен через размыкающий контакт 5,1 с анодом первого вентиля 7 безобрывной комму- 55 тации и через размыкающий контакт 10,1, параллельно которому включены противоэлементы 13, с плюсом

нагрузки. Катод вентиля 11 подключен

к минусу дополнительной батареи 5

и через замыкающий контакт 9 - к

анодному выводу противоэлементов 13,

Развязывающий вентиль 16 катодом соединен с анодом вентиля 11, а анодом - с плюсом буферного выпрямителя 1. Индивидуальный выключатель 15 включен в цепь катушек контакторов

9 и 10.

Контакты общего выпрямителя 17 включены между катушками контакторов 9 и 10 соответствующих устройств 6 автоматической коммутации.

Схема работает следующим образом.

Одно из устройств автоматической коммутации выбирается ведущим,.например 6А, а другое ведомым - 6Б. Общий выключатель параллельной работы 17 включен. Индивидуальный выключатель 15 в ведущем устройстве 6А включен, а в ведомых выключай.

Питание обмоток контакторов 9 и

10 осуществляется от ведущего устрой ства автоматической коммутации через общий выключатель параллельной работы 17, При выводе одного из устройств для проведения ремонтных и профилактических работ выключатель параллельной работы выключается.

Если необходимо отключить ведущее устройство,то предварительно его переводят в режим ведомого и в качестве ведущего выбирают другое устройство,

В буферном режиме буферный выпрямитель 1 через вентили 16 и размыкающие контакты 10 обоих устройств 6А и 6 Б питает нагрузку, а через размыкающие контакты 9 он подключен к основным аккумуляторным батареям 4, которые содержит в режиме постоянного подзаряда при напряжении 24₃ 2В (2,2В на элемент батарей) . В обе батареи течет малый ток, компенсирующий их самозаряд, и исполнительное реле датчика 2 тока отпущено.

Исполнительные реле блока 14 управления в вольтметровых реле 8 и 12 сработаны и их контакты 8,1 и

8.2 разомкнуты, а 12.1 и 14.1 замкнуты.

Резервный зарядный выпрямитель

выключен. Катушки контакторов 9

и 10 обесточены.

При пропацании напряжения питаю- .

щей сети буферный выпрямитель 1

3 1185493 4

выключается и аккумуляторные батареи 4 обоих комплектов начинают разряжаться на нагрузку, причем большую нагрузку берет та основная батарея 4, которая обладает 5

меньшим внутренним сопротивлением (например 6А). Когда напряжение на аккумуляторных батареях 4 понизится до 22,8В’, отпустит вольтметровое реле 8 ведущего устройства (например 6А), следящее за напряжением на батареях 4 и настроенное на отпускание при этом напряжении,и замкнет свои контакты в цепи катушек контакторов 9 и 10.Контакторы 10 обоих устройств сра- 15 батывают и размыкают свои контакты 10.1. При этом питание нагрузки осуществляется от обеих батарей 4 через вентили безобрывной коммутации 7.

После срабатывания контактора 10 че- 20 рез его замыкающий контакт 10.2 включаются контакторы 9 и замыкают контакты 9.2 и размыкают контакты 9.1 в обоих устройствах.

Сработав^контактор 9 ведущего 25

устройства блокируется контактами

9.3 и блокирует катушку ведомого устройства. После срабатывания контактора 9 при замыкании его контактов 9.2 к основным батареям 4 яюд- 3θ ключаются дополнительные батареи 5 и напряжение на нагрузке определяется суммарным напряжением 4 и 5 за 'вычетом падения напряжения на противоэлементах 13, равного 3,5-4Б, и составляет 23-24В.

Вентили 16, подключенные к положительным полюсам основных батарей 4, выполняют функции развязывающих 43 и предотвращают замыкание 11 элементов основной аккумуляторной батареи 4 одного из устройств на сумму аккумуляторных батарей 4 и 5 другого устройства вследствие неодновремен- 45 ного срабатывания контакторов или при не срабатывании или неотпускании одного из контакторов в случае отказа, поскольку развязываются общие точки соединения контакторов 50 одного устройства 6 от другого.

Противоэлементы 13 в.этом случае выполняют функцию развязывающих-. Вначале разряжается батарея с меньшим внутренним сопротивлением или обла- 55 дающая большей емкостью. По мере ее разряда напряжение на обеих батареях 4 и 5 выравнивается и уменьшается,

и когда оно уменьшается до 25,8В, отпускает вольтметровое реле 12 и своими контактами 12.1 разрывает цепь питания катушки контактора 10. Контакторы 10 отпускают и своими размыкающими контактами 10.1 шунтируют противоэлементы 13, и напряжение на нагрузке поднимается до 25,8В. При коммутации контакторов 10 экстратоков не возникает, поскольку напряжение на параллельных батйреях 4 и 5 обеих установок выравнялось в процессе разряда.

При появлении напряжения питающей сети включается буферный выпрямитель 1 и в батарею начинает течь зарядный ток и срабатывает датчик тока 2.Через контакт 2.1 включаются контакторы ,0 обеих установок и размыкают свои контакты 10.1 шунтирующие противоэлементы 13. Размыкаются контакты 2.3 в цепи блока ,14 управления и размыкаются контакты 14.1 в цепи контакторов

9. Включается резервный зарядный выпрямитель 3. По мере заряда аккумуляторных батарей напряжение на них увеличивается. Больший зарядный ток начинает течь в батарею с меньшим внутренним сопротивлением. При этом напряжение на ней увеличивается' быстрее и соответствующий ей вентиль 16 данного комплекта подзапирается, а зарядный ток начинает течь в отставшую батарею.

При увеличении напряжения на аккумуляторных батареях до 2,3В на элемент (29,9В на каждой сумме батарей 4 и 5) выпрямители автоматически переходят из режима ограничения тока в режим стабилизации напряжения. При этом напряжение на нагрузке не превышает 26,4В за счет падения напря- . жения в противоэлементах 13. Дальнейший заряд суммы аккумуляторных батарей 4 и 5 осуществляется при стабильном напряжении. Ток заряда падает, и когда величина приблизится к величие тока содержания аккумуляторных батарей, отпускает исполнительное реле датчика 2 тока и размыкает свои замыкающие контакты 2.1 и 2.2 и замыкает свои размыкающие контакты 2.3. В результате блок 14 управления выключает резервный зарядный выпрямитель 3 и переводит буферный выпрямитель 1 в режим стабилизации напряжения при выходном напряжении 24,8В (2,2В на элемент

1185493

6

основной батареи 4), Размыкаясь, контакты 2,1 и 2_О2 обеспечивают катушки контакторов 9 и 10 обоих устройств и контакторы выключаются, через контакты 2,3 подключаются соответствующие цепи блока 14 управления, замыкаются его контакты 14 и схема возвращается в исходное состояние. Во время отпускания контакторов ..9 и 10 ток в. нагрузку поступает через вентили 7 ₉ которые также предотвращают появление экстрактов при неодновременном отпускании контакторов, Эту же функцию выполняют противоэлементы 13 о

В случае отказа контактора 9 одного из комплектов параллельно основной батарее 4 в отказавшем комплекте подключаются основные и дополнительные батареи 4 и 5 оставшихся

₅ комплектов. При этом значительные экстратоки не возникают, поскольку падение напряжения на противоэлементах 13 соизмеримо с напряжением на дополнительной батарее 5,

10

В случае отказа одного из устройств 6 автоматической коммутации питание аппаратуры осуществляется от оставшихся устройств 6 коммутации и

^5 аккумуляторных батарей 4 и 5. Аналогично происходит питание аппаратуры при выходе из строя какой-либо аккумуляторной батареи.

Claims

СИСТЕМА ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ С ДВОЙНЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ, содержащая клеммы для подключения нагрузки, аккумуляторную батарею, которая состоит из соединенных последовательно основной

и дополнительной батарей, буферный выпрямитель, плюс которого соединен с плюсом резервного выпрямителя, а минус— с минусовой клеммой для подключения нагрузки и через датчик тока - с минусом основной аккумуляторной батареи, и устройство автоматической коммутации, которое содержит первое вольтметровое реле, подключенное параллельно основной батарее, второе вольтметровое реле, подключенное параллельно основной и дополнительной батареям, два контактора, катушки·, которых одним выводом подключены к плюсовой клемме для подключения нагрузки, а другим - к' минусу резервного выпрямителя, блок управления , подключенный одним выводом к плюсовой клемме для подключения

нагрузки, другим - к минусу резервного выпрямителя, первый вентиль безобрывной коммутации, анод которого подключен к точке соединения основной и дополнительной батерей, а катод - к плюсовой клемме для подключения нагрузки, второй вентиль безобрывной коммутации, анод которого через размыкающий контакт первого контактора соединен с анодом первого вентиля безобрывной коммутации и через размыкающий контакт второго контактора, параллельно которому подключены противоэлементны, с плюсовой клеммой для , подключения нагрузки, а катод - с плюсом дополнительной батареи и через замыкающий контакт первого контактора - с анодным выводом противоэлементов, отличающаяс я тем, что, с целью упрощения системы повышения ее надежности^ в нее введены вторая аккумуляторная батарея, второй блок автоматической коммутации и общий выключатель параллельной работы,контакты которого включены.между катушками контакто-. ров устройств автоматической коммутации, при этом в каждое устройство автоматической коммутации введены развязывающий вентиль, катод которого соединен с анодом второго вентиля безобрывной коммутации, а анод с плюсбм буферного выпрямителя, и индивидуальный выключатель, включенный в цепь питания катушек соответствующих контакторов.

511,.,,1185493

• 1

1 185493
2