Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2450405

(19)

RU

(11)

2450405

(13)

C1

(51) МПК H02J5/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 19.04.2013 по 18.04.2014

(21), (22) Заявка: 2011115322/07, 18.04.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.04.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 18.04.2011

(45) Опубликовано: 10.05.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2158998 C2, 10.11.2000. RU 2175918 C2, 20.11.2001. US 20020057075 A1, 16.05.2002.

Адрес для переписки:

440000, г.Пенза, ул. Байдукова, 2, Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин"), нач. бюро патентования А.Д. Доля

(72) Автор(ы):

Кочегаров Павел Юрьевич (RU),

Архаров Алексей Геннадьевич (RU),

Конкин Сергей Александрович (RU),

Дегтярев Юрий Борисович (RU),

Мосалёв Евгений Викторович (RU),

Брыкин Александр Викторович (RU),

Бирюкова Нина Александровна (RU),

Володина Наталья Николаевна (RU),

Фенске Юлия Владимировна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") (RU)

(54) ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

(57) Реферат:

Данное техническое решение относится к области преобразования и распределения электроэнергии, например, в автоматизированных системах управления. Выпрямительно-стабилизирующее устройство предназначено для преобразования переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в напряжение 27 В постоянного тока для питания различных нагрузок в системах электропитания мобильных комплексов управления на колесной и гусеничной транспортной базе. Изделие предназначено для эксплуатации в условиях группы 1.3, 1.4.1 по ГОСТ РВ 20.39.304-98 с ограничением по пониженной рабочей температуре - 233 К (минус 40°C). Устройство содержит разъемы, предназначенные для подключения изделия к трехфазной сети электропитания, для дистанционного включения/выключения изделия и для объединения датчиков тока нескольких изделий при совместной работе на общую нагрузку, а также для компенсации падения напряжения на соединительных проводах, держатели предохранителей 10А, клемма заземления, клеммные соединения «27В» для подключения нагрузки к ВСУ. Технический результат - возможность подключения ВСУ для параллельной работы; компенсация падения напряжения на соединительных проводах; высокая надежность изделия в жестких условиях эксплуатации; высокий КПД; встроенный контроль величины выходного напряжения и тока нагрузки; возможность подключения нагрузки с любым заземленным полюсом. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Область техники

Данное техническое решение относится к области преобразования и распределения электроэнергии, например, в автоматизированных системах управления.

Уровень техники

Аналогом данного технического решения является НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО (патент (свидетельство) 26695 на полезную модель, заявка 2002122293/20 от 23.08.2002 г., МПК7 Н02Н 7/06, регистрация 10.12.2002 г., Бюл. 34, заявитель ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), содержащее первый, второй и третий входные зажимы для подачи входного напряжения, первый, второй и третий выходные зажимы для подачи выходного напряжения к зажимам аппаратуры, трехфазный выключатель, входные клеммы которого соединены с соответствующими входными зажимами, первый пускатель, первая и вторая входные клеммы которого соединены соответственно с первой и второй выходными клеммами трехфазного выключателя, а выходные клеммы соединены с соответствующими выходными зажимами линейного напряжения, а также блок автоматики, содержащий первую и вторую клеммы блока автоматики, обмотку первого реле, а также первый, второй третий и четвертый размыкающие контакты и первый, второй и третий замыкающие контакты, отличающееся тем, что введены обмотка теплового реле, первая клемма которого соединена с третьей выходной клеммой трехфазного выключателя, а выходная клемма соединена с третьей входной клеммой первого пускателя, второй пускатель, обмоткой которого является обмотка второго реле, а первая, вторая и третья входные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей входными клеммами первого пускателя, обмоткой которого является обмотка первого реле, а первая, вторая и третья выходные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами первого пускателя, а в блок автоматики введены первый и второй резисторы, четвертый замыкающий контакт и пятый размыкающий контакт, при этом первая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные первый размыкающий контакт, первый замыкающий контакт, первый резистор, второй замыкающий контакт и обмотку второго реле, третья клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные третий размыкающий контакт, второй замыкающий контакт, второй резистор, четвертый замыкающий контакт и обмотку первого реле, четвертая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой третьего размыкающего контакта через третий замыкающий контакт, пятая клемма блока автоматики соединена с четвертой клеммой блока автоматики через четвертый замыкающий контакт, а шестая клемма блока автоматики соединена с пятой клеммой блока автоматики через пятый размыкающий контакт, при этом второй замыкающий, второй размыкающий, четвертый замыкающий и пятый размыкающий контакты управляются обмоткой первого реле, первый замыкающий, третьи замыкающий размыкающий и четвертый размыкающий контакты управляются обмоткой второго реле, а первый размыкающий контакт управляется обмоткой теплового реле.

Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные требования.

Другим аналогом заявляемого технического решения является НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО (патент (свидетельство) 26696 на полезную модель, заявка 2002122294/20 от 23.08.2002 г., МПК7 Н02Н 7/06, регистрация 10.12.2002 г., Бюл. 34, заявитель ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), содержащее первый, второй и третий входные зажимы для подачи входного напряжения, первый, второй и третий выходные зажимы для подачи выходного напряжения к зажимам аппаратуры, трехфазный выключатель, входные клеммы которого соединены с соответствующими входными зажимами, первый пускатель, первая и вторая входные клеммы которого соединены соответственно с первой и второй выходными клеммами трехфазного выключателя, а также блок автоматики, содержащий обмотку второго реле, а также первый, второй третий и четвертый размыкающие контакты и первый, второй и третий замыкающие контакты, отличающееся тем, что введены обмотка теплового реле, первая клемма которого соединена с третьей выходной клеммой трехфазного выключателя, а выходная клемма соединена с третьей входной клеммой первого пускателя, второй пускатель, обмоткой которого является обмотка второго реле, а первая, вторая и третья входные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей входными клеммами первого пускателя, обмоткой которого является обмотка первого реле, а первая, вторая и третья выходные клеммы соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами первого пускателя, третий пускатель, первая, вторая и третья входные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами первого пускателя, первая, вторая и третья выходные клеммы соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходными зажимами, а в блок автоматики введены первый и второй резисторы, предохранитель, обмотки третьего, четвертого и пятого реле, четвертый, пятый и шестой замыкающие контакты и пятый, шестой, седьмой и восьмой размыкающие контакты, при этом первая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные первый замыкающий контакт, параллельно которому подключен второй замыкающий контакт, первый размыкающий контакт, второй размыкающий контакт, обмотку первого реле и третий размыкающий контакт, вторая клемма обмотки теплового реле соединена с первой клеммой третьего размыкающего контакта через последовательно соединенные предохранитель и обмотку четвертого реле, параллельно которой включены последовательно соединенные шестой размыкающий контакт, третий замыкающий контакт, параллельно которому соединен четвертый замыкающий контакт, пятый размыкающий контакт, обмотка третьего реле, третья клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через обмотку второго реле, четвертая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через обмотку пятого реле, пятая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные первый резистор и седьмой размыкающий контакт, шестая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные второй резистор, восьмой размыкающий контакт, седьмая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой первого резистора через пятый замыкающий контакт, а со второй клеммой второго резистора через шестой замыкающий контакт, причем первый пускатель, первый замыкающий контакт, пятый размыкающий контакт, шестой замыкающий контакт и восьмой размыкающий контакт управляются обмоткой первого реле, второй замыкающий контакт, первый размыкающий контакт, четвертый размыкающий контакт и четвертый замыкающий контакт управляются обмоткой второго реле, второй пускатель, второй размыкающий контакт, третий замыкающий контакт, седьмой размыкающий контакт и пятый замыкающий контакт управляются обмоткой третьего реле, шестой размыкающий контакт управляется обмоткой теплового реле, третий размыкающий контакт и третий пускатель управляются внешним выключателем.

Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВА (патент (свидетельство) 26701 на полезную модель, заявка 2002123133/20 от 04.09.2002 г., МПК7 H02J 13/00, регистрация 10.12.2002 г., Бюл. 34, заявитель ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), содержащее трехфазный, с нулевым проводом первый ввод сети, реле первой, второй и третьей фаз, обмотки которых включены между соответствующими фазами и нулевым проводом первого ввода сети, реле контроля напряжения первого ввода сети, обмотка которого включена между первой фазой первого ввода сети и нулевым проводом через последовательно соединенные замыкающие контакты реле второй и третьей фаз, трехфазный с нулевым проводом второй ввод сети, реле состояния первого ввода, обмотка которого включена последовательно с соединенными параллельно между собой размыкающими контактами реле первой, второй и третьей фаз между третьей фазой и нулевым проводом второго ввода, кроме того, шина надежного питания, фазы которых соединены через соответствующие замыкающие контакты реле контроля напряжения первого ввода сети с соответствующими фазами первого ввода сети, а через соответствующие замыкающие контакты реле состояния первого ввода - с соответствующими фазами второго ввода сети, отличающееся тем, что введены три размыкающих контакта первого ввода сети, каждый из которых включен между соответствующими фазами дизель-генераторного агрегата и шин надежного питания.

Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические требования в полном объеме.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является ПАНЕЛЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ (патент RU 60797 U1 на полезную модель, заявка 2006138211/22 от 31.10.2006 г., МПК Н02В 13/00, заявитель Закрытое акционерное общество Электротехнический завод «ГЕКСАР» ЗАО ЭТЗ «ГЕКСАР», регистрация 27.01.2007 г.).

1. Панель распределительная, состоящая из корпуса, при этом внутри корпуса установлены силовые трехфазные трансформаторы, реле, предохранители, трансформаторы питания, приборы питания, коммутационные и защитные аппараты, отличающаяся тем, что первичные и вторичные обмотки силовых трехфазных трансформаторов соединены по схеме "треугольник-звезда", при этом между первичными и вторичными обмотками силовых трехфазных трансформаторов выполнена однослойная заземляемая на корпус обмотка, дополнительно введена индивидуальная световая индикация перегорания плавкой вставки предохранителя, причем, по меньшей мере, на одном из трансформаторов питания установлен термоограничитель, включенный последовательно с его первичной обмоткой.

2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что в качестве индивидуальной световой индикации используются светодиоды, каждый из которых подключен последовательно с цепью каждого предохранителя.

3. Панель по п.2, отличающаяся тем, что светодиоды установлены на плате, расположенной горизонтально над предохранителями.

4. Панель по п.1, отличающаяся тем, что она комплектуется токовыми клещами-мультиметром AC/DC.

5. Панель по п.1, отличающаяся тем, что на дне корпуса установлены оцинкованные угольники для обеспечения заземления корпусов силовых трехфазных трансформаторов.

Недостатком этого аналога являются:

- малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать требования технического задания в полном объеме;

- недостаточная надежность обеспечения функционирования электроснабжаемого изделия.

Следующим аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (патент RU 67787 U1 на полезную модель, заявка 2007127204 от 16.07.2007 г., МПК Н02В 13/00, ОПУБЛИКОВАНО 27.10.2007 г., БЮЛ. 30), состоящее из главной силовой панели («Power-Up Panel»), три входа которой соединены соответственно с тремя входами фидеров бесперебойного питания («UPS FEED IN»), негарантированного питания («Non UPS FEED IN») и резервного главного питания («MAIN FEED RESERVE IN»), a три выхода соединены соответственно с выходами устройства аварийного освещения («EMERGENCY LIGHTING»), внешних розеток («SOCKET») и пожарной сигнализации («FIRE SIGNALIZING»), панели переменного тока («AC Panel»), два входа которой соединены соответственно с двумя выходами главной силовой панели: выход источника бесперебойного питания ИБП («UPS OUT») и выход негарантированного питания («Non UPS OUT»), а выходы соединены с потребителями напряжений 220 В и 380 В, панели постоянного тока («DC Panel 28 V»), четыре входа которой соединены соответственно с четырьмя входами устройства - выходами внешнего преобразователя постоянного тока («DC CONVERTER OUT») 28 V INL1-4, a выходы соединены с выходами 28 V устройства - входами потребителей напряжения 28 В, двух источников бесперебойного питания ИБП («220 V UPS#1» и «220 V UPS#2»), входы и выходы которых соединены соответственно с выходами 220 В и входами панели переменного тока, отличающееся тем, что главная силовая панель состоит из трех трактов управления и сигнализации, каждый из которых содержит включенные параллельно входу три индикаторные лампы по одной на каждой фазе, последовательно соединенные автоматический выключатель, блок защиты от перегрузок УЗО и нормально разомкнутые контакты собственных контакторов, подключенных к фазе через блокирующие нормально замкнутые контакты контакторов смежных трактов, вольтметры, соединенные через семипозиционные переключатели с тремя фазами каждого тракта, счетчика часов работы, соединенного с цепью фазы А и нейтралью на выходе главной силовой панели, трех выходных схем управления, каждая из которых содержит автоматический выключатель и параллельно подключенную на выходе индикаторную лампу, а также подключенной к выходу панели индикаторной лампы пожарной сигнализации, панель переменного тока содержит несколько схем управления и сигнализации, состоящих из последовательно подключенных между входом и выходом автоматических выключателей и соединенных выходом с индикаторными лампами, переключатель электропитания кондиционеров, соединенные с ним автоматические выключатели, размещенные между входом и выходом к кондиционерам, и подключенные параллельно к одной из фаз выхода индикаторные лампы, переключатель электропитания выносной аппаратуры, соединенный с ним последовательно автоматический выключатель и соединенную параллельно с одной из фаз выхода индикаторную лампу, панель постоянного тока содержит два типа схем управления и индикации, состоящих из параллельно подключенных ко входу индикаторных ламп, последовательно включенных между входом и выходом автоматических выключателей и подключенных на выходе индикаторных ламп.

Недостатки данного аналога:

- малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические требования;

- неприемлемые массогабаритные параметры.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ (патент на полезную модель RU 81602 U1, заявка 2008148856/22 от 10.12.2008, МПК Н08В 13/00, опубликован 20.03.2009, бюл. 8, патентообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Бревнов В.В., Вахрин С.В., Майоров В.Б., Карякина Л.В.

1. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ, содержащий блок коммутации сетей БКС, четыре входа которого соединены с выходом внешнего блока питания и защиты электрического БПЗЭ 24 В, промышленной сетью и выходами Генератора 1 и Генератора 2, а первые два выхода со входом БПЗЭ и выходом Транзит, блок контроля первичной сети БКПС, вход которого соединен с первым выходом БКС, блок чередования фаз БЧФ, вход которого соединен с третьим выходом БКС, а выход - на «Кондиционер», блок подключения потребителей БПП, вход которого подключен к выходу БПЗЭ 380/220 В, а два выхода соединены соответственно с выходами на источники бесперебойного электропитания ИБЭП и на розетки, отличающийся тем, что щит управления электропитанием дополнительно содержит блок коммутации вторичного напряжения БКВН, три входа которого соединены соответственно с выходами выпрямительных устройств ВУ1 и ВУ2 и аккумулятора, а восемь выходов с восемью ЛИНИЯ 1 - ЛИНИЯ 8, блок контроля вторичной сети БКВС и блок контроля заряда аккумулятора БКЗА, входы которых соединены соответственно с девятым и десятым выходами блока коммутации вторичного напряжения БКВН.

2. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ по п.1, отличающийся тем, что блок коммутации сетей содержит три тракта коммутации трехфазного напряжения, каждый их которых состоит из переключателя, контактора и индикаторного элемента, обмотки контакторов подключены ко входу БПЗЭ 24 В, а контакты контакторов соединены соответственно с контактами переключателей технические средства «ТС», «КОНДИЦИОНЕР» и вычислительный комплекс «ВК», входы переключателя «ТС» соединены с выходами БКПС, а переключателей «КОНДИЦИОНЕР» и «ВК» соединены соответственно с выходами БЧФ (Кондиционер) и БЧФ (ВК), индикаторные элементы, состоящие из последовательно соединенных индикаторной лампы и резистора, подключены соответственно к выходным контактам переключателя «ТС»: «ПРОМ. СЕТЬ», «ГЕНЕРАТОР 1» и «ГЕНЕРАТОР 2».

3. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ по п.1, отличающийся тем, что блок контроля первичной сети содержит вольтметр «Контроль входного напряжения» с параллельно подключенными гнездами измерения, соединенными через переключатель с БКС, индикаторные элементы, состоящие из индикаторной лампы и резистора, подключенные к трем фазам А, В, С, и индикаторный элемент ТС, подключенный к фазе А.

4. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ по п.1, отличающийся тем, что блок чередования фаз содержит переключатель «Чередование фаз», скоммутированный на два положения А, В, С и В, А, С, и два индикаторных элемента, состоящих из индикаторной лампы и резистора, подключенных к фазе А питающего напряжения «КОНДИЦИОНЕРА» и одной из фаз питающего напряжения «ВК» от БКС.

5. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ по п.1, отличающийся тем, что блок подключения потребителей содержит два автоматических выключателя «ИБЭП» и «Розетки», коммутирующие соответственно подачу питания на источники бесперебойного электропитания «ИБЭП» и «Розетки», индикаторные элементы «ИБЭП» и «Розетки», подключенные к выходу одной из фаз соответствующего автоматического выключателя.

6. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ по п.1, отличающийся тем, что блок коммутации вторичного напряжения с блоком контроля вторичной сети и блоком контроля зарядки аккумулятора содержит плату контроля и сигнализации, подключенную ко входам «+ВУ1», «+ВУ2» и аккумуляторная батарея «+АКБ» и шине заземления «-ШЗ», и три диода, через которые к этим входам ВУ1, ВУ2 и АКБ подключены линейные тракты, автоматы защиты сети, соединенные соответственно с выходами блока «ЛИНИЯ 1 - ЛИНИЯ 8», индикаторные элементы, состоящие из последовательно соединенных индикатора и резистора и подключенные к соответственно к выходам автоматов защиты, вольтметр, контроль постоянного напряжения с параллельно подключенными гнездами для измерения, соединенными с входом «ШЗ» и общей цепью автоматов защиты, счетчик времени наработки «ВРЕМЯ НАРАБОТКИ», подключенный параллельно вольтметру, индикаторные лампы «АКБ разряжена», «АКБ ОТКЛ» и «Работа от АКБ», подключенные к соответствующим выходам платы контроля и сигнализации, капсюль электромагнитный, подключенный к соответствующим контактам платы контроля и сигнализации.

7. ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ по п.1, отличающийся тем, что плата контроля и сигнализации блока коммутации вторичного напряжения содержит стабилизатор напряжения, вход которого через диод соединен с входом «+АКБ», три тракта контроля состояния аккумулятора, состоящих каждый из компаратора, на входы которых поданы уровни сигнала +АКБ от аккумулятора, а на другие входы - сигналы заданного уровня с резисторной реостатной цепочки, цепочки инверторов, соединенные соответственно с выходами «АКБ разряжена», «АКБ отключена» и «Работа от АКБ», цепочка из инверторов и транзисторного выходного каскада, соединенного с выходом BF1 для подключения капсюля электромагнитного дифференциального.

Недостатками прототипа является избыточность функциональных возможностей, громоздкость и негибкость, не позволяющие быстро перестраивать структуру при необходимости.

Сущность технического решения

Выпрямительно-стабилизирующее устройство, предназначено для преобразования переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в напряжение 27 В постоянного тока в системах электропитания мобильных комплексов на колесной и гусеничной транспортной базе и содержащее входной выпрямитель (блок сетевой), подключенный к входному напряжению 380 В, 50 Гц и выходной выпрямитель (блок выходной), соединенный с выходом устройства 27 В, 60 А постоянного тока.

Целью создания заявляемого технического решения является разработка выпрямительно-стабилизирующего устройства постоянного тока для использования в автоматизированных системах управления, размещенных в мобильном транспортном средстве, малых массогабаритных параметров, повышенной надежности, выполненного на современной схемотехнической и аппаратной базе.

Устройство дополнительно содержит источник дежурного напряжения, вход которого соединен с первым выходом входного выпрямителя, блок вентиляции, первый вход которого соединен с выходом источника дежурного напряжения, блок защиты, вход которого соединен с выходом выходного выпрямителя, а первый выход со вторым входом блока вентиляции, импульсный преобразователь, первый вход которого соединен со вторым выходом входного выпрямителя, а первый выход с входом выходного выпрямителя, блок обратной связи, два входа которого соединены соответственно с вторым выходом импульсного преобразователя и выходом выходного выпрямителя, а вход-выход с шиной выравнивания токов, контроллер широтно-импульсной модуляции, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом блока защиты и выходом блока обратной связи, а выход со вторым входом импульсного преобразователя.

В составе импульсного преобразователя устройство содержит плату инвертора, к которой подключены разъем «Сеть ~380 В, 50 Гц», индикаторы «~380 В», «А», «В», «С», «ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ», индикаторы «ПИТАНИЕ 27 В», «ПЕРЕГРЕВ», разъем «ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ», два вентилятора, клеммы 27 В, «+», «-» и клеммы заземления « », а также плату источника дежурного напряжения, соединенную с помощью переходных разъемов с платой инвертора импульсного преобразователя, разъем «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА», соединенный с платой источника дежурного напряжения.

Перечень фигур, чертежей и иных материалов

На фиг.1 приведена структурная схема выпрямительно-стабилизирующего устройства.

На фиг.2 приведена принципиальная электрическая схема выпрямительно-стабилизирующего устройства.

На фиг.3 приведен чертеж передней лицевой панели ВСУ.

На фиг.4 приведен чертеж задней панели ВСУ.

На фиг.5 приведена схема подключения ВСУ для параллельной работы.

На фиг.6 приведена схема компенсации падения напряжения на соединительных проводах.

Пример варианта выполнения устройства

На фиг.1 обозначены: 1 - источник дежурного напряжения; 2 - блок вентиляции; 3 - блок защиты; 4 - контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ); 5 - входной выпрямитель (блок сетевой); 6 - импульсный преобразователь; 7 - выходной выпрямитель (блок выходной); 8 - блок обратной связи; 9 - вход напряжения 380 В, 50 Гц; 10 - выход напряжения 27 В, 60 А; 11 - шина выравнивания токов.

На фиг.2, 3, 4 дополнительно обозначены: 12 - разъем «СЕТЬ ~ 380 В, 50 Гц»; 13 - индикаторные лампы «~ 380 В», «А», «В», «С»; 14 - «ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ», 15 - индикатор «ПИТАНИЕ 27 В»; 16 - индикатор «ПЕРЕГРЕВ»; 17 - индикатор «ПЕРЕГРУЗКА»; 18 - разъем «ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ»; 19, 20 - вентилятор A1, A2; 21 - плата инвертора A3; 22 - плата источника дежурного напряжения А4; 23 - разъем «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА»; 24 - выходные клеммы «27 В»; 25 - клемма заземления « ».

Выпрямительно-стабилизирующее устройство (ВСУ) предназначено для преобразования переменного трехфазного напряжения 380 В, частотой 50 Гц в напряжение 27 В постоянного тока.

Изделие предназначено для эксплуатации в условиях группы 1.3, 1.4.1 по ГОСТ РВ 20.39.304-98 с ограничением по пониженной рабочей температуре - 233 К (минус 40°C). Климатическое исполнение O.

Технические характеристики

Основные характеристики изделия приведены в таблице.

Таблица

Параметры

Значение

1. Внешний источник питания:

- трехфазная сеть переменного тока с номинальным уровнем напряжения, В

380

- допустимые отклонения напряжения питания, В

+38, -57

- номинальная частота переменного тока, Гц

50

- допустимые отклонения частоты переменного тока, Гц

+/-2,5

2. Параметры вторичной сети:

- номинальный уровень выходного напряжения, В

27

- погрешность установки номинального уровня выходного напряжения. В, не более

+/-0,55

- установившееся отклонение выходного напряжения при номинальном токе нагрузки, %, не более

5

- ток нагрузки номинальный, А

60

- время установления номинального выходного напряжения после подключения внешнего источника питания, в нормальных условиях, с, не более

5

при температуре ниже 0°C, мин, не более

3

- коэффициент пульсаций выходного напряжения в диапазоне нагрузок от нуля до номинального значения, %, не более

2

3. Возможность параллельного включения ВСУ, не более

4

4. Установки срабатывания защитного блока

- от перегрузки по току, А

65-80

- тепловая защита, °C

90

- от понижения входного напряжения. В, менее

320

- от повышенного входного напряжения, В, более

430

- от повышенного напряжения на выходе

32

5. Температурная нестабильность выходного напряжения изделия на каждые 10°C, не более, %

0,1

6. КПД, %, не ниже

78,0

7. Режим работы - продолжительный

8. Охлаждение - принудительная вентиляция

Основные параметры изделия:

а) общая масса не более 7 кг;

б) габаритные размеры не более (226×324×93) мм.

Устройство и принцип работы изделия

Структурная схема изделия представлена на фиг.1.

Входное трехфазное напряжение 380 В, 50 Гц поступает на входной выпрямитель, где преобразуется в постоянное напряжение 515 В. Источник дежурного напряжения предназначен для обеспечения питанием всех блоков, кроме импульсного преобразователя. В состав блока импульсного преобразователя входят силовые транзисторы и импульсный трансформатор. Сигналы управления от ШИМ-контроллера поступают на затворы транзисторов, управляющих током первичной обмотки импульсного трансформатора. Импульсы вторичной обмотки трансформатора выпрямляются выходным выпрямителем. Стабилизация выходного напряжения 27 В обеспечивается блоком обратной связи, управляющим через гальваническую развязку ШИМ-контроллером. Блок обратной связи также обеспечивает возможность параллельного подключения нескольких ВСУ. В этом случае необходимо объединить сигналы выравнивания токов каждого из ВСУ.

Конструкция изделия

Изделие представляет собой законченный конструктив. На лицевой стороне (фиг.2) размещены следующие элементы индикации:

- «А», «В», «С», сигнализирующие о наличии соответствующих входных фазных напряжений;

- «ПЕРЕГРЕВ», сигнализирующий о перегреве;

- «ИНД. НАПР.», сигнализирующий о повышенном или пониженном входном напряжении;

- «ПЕРЕГРУЗ.», сигнализирующий о перегрузке выхода по току или повышенном напряжении на выходных клеммах изделия;

- «ПИТ. 27 В», сигнализирующий о наличии выходного силового напряжения.

На задней стороне изделия размещены:

- разъем «Сеть ~380 В, 50 Гц», предназначенный для подключения изделия к трехфазной сети электропитания;

- клемма заземления, предназначенная для подключения заземления;

- разъем «ПАРАЛЛ. РАБОТА», предназначенный для объединения датчиков тока нескольких изделий при совместной работе на общую нагрузку, а также для компенсации падения напряжения на соединительных проводах;

- клеммные соединения «27 В», предназначенные для подключения нагрузки к ВСУ;

- разъем «ДИСТ. УПРАВЛЕНИЕ», предназначенный для дистанционного включения/выключения изделия.

На верхней крышке изделия размещена планка с надписью с заводским номером.

Промышленная применимость

Данное техническое решение промышленно реализуемо, выполнено на современных электрорадиоэлементах, компактно, обладает минимальными массо-габаритными характеристиками, позволяющими его использовать в жестких климатических и эксплуатационных условиях, в транспортных средствах.

Формула изобретения

1. Выпрямительно-стабилизирующее устройство, предназначенное для преобразования переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в напряжение 27 В постоянного тока в системах электропитания мобильных комплексов на колесной и гусеничной транспортной базе и содержащее входной выпрямитель (блок сетевой), подключенный к входному напряжению 380 В, 50 Гц и выходной выпрямитель (блок выходной), соединенный с выходом устройства 27 В, 60 А постоянного тока, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит источник дежурного напряжения, вход которого соединен с первым выходом входного выпрямителя, блок вентиляции, первый вход которого соединен с выходом источника дежурного напряжения, блок защиты, вход которого соединен с выходом выходного выпрямителя, а первый выход со вторым входом блока вентиляции, импульсный преобразователь, первый вход которого соединен со вторым выходом входного выпрямителя, а первый выход с входом выходного выпрямителя, блок обратной связи, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом импульсного преобразователя и выходом выходного выпрямителя, а вход-выход с шиной выравнивания токов, контроллер широтно-импульсной модуляции, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом блока защиты и выходом блока обратной связи, а выход со вторым входом импульсного преобразователя.

2. Выпрямительно-стабилизирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что в составе импульсного преобразователя устройство содержит плату инвертора, к которой подключены разъем «Сеть ~380 В, 50 Гц», индикаторы «~380 В», «А», «В», «С», «ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ», индикаторы «ПИТАНИЕ 27 В», «ПЕРЕГРЕВ», разъем «ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ», два вентилятора, клеммы 27 В, «+», «-» и клеммы заземления « », а также плату источника дежурного напряжения, соединенную с помощью переходных разъемов с платой инвертора импульсного преобразователя, разъем «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА», соединенный с платой источника дежурного напряжения.

РИСУНКИ