Обмежувач напруги електромережі

Обмежувач напруги електромережі постійного струму, виконаний на електронних блоках, який відрізняється тим, що в нього введені силовий ключ, фільтр вхідної напруги, блок стабілізованого живлення, генератор пилкоподібної напруги, блок захисту, підсилювач потужності, драйвер верхнього рівня, широтно-імпульсний модулятор, вихід якого з'єднаний з першим входом драйвера верхнього рівня, перший вихід якого через підсилювач потужності підключений до входу силового ключа, другий вихід драйвера верхнього рівня з'єднаний з входом блока захисту, вихід якого підключений до першого входу широтно-імпульсного модулятора, до другого входу якого приєднаний перший вихід генератора пилкоподібної напруги, компаратор, блок заряду, шунт, перший і другий діоди, дросель, бустерний конденсатор, блок запуску, конденсатор, входи фільтра вхідної напруги і блока стабілізованої напруги підключені до вхідних клем електромережі, силовий ключ підключений в один із силових ланцюгів, послідовно з силовим ключем з'єднані шунт і дросель, катод першого діода з'єднаний з входом дроселя, а його анод - з другим силовим ланцюгом, бустерний конденсатор і блок запуску приєднані до вихідних клем паралельно навантаженню, вхід і вихід шунта з'єднані з другим і третім входом драйвера верхнього рівня, з його четвертим входом з'єднаний вихід блока заряду, на входи якого підключені вхід дроселя і другий силовий ланцюг, вихід дроселя підключений до першого входу компаратора, до другого входу компаратора підключений другий вихід генератора пилкоподібної напруги, вихід компаратора з'єднаний з третім входом широтно-імпульсного модулятора, конденсатор включений між входом дроселя і п'ятим входом драйвера, анод другого діода підключений до виходу блока стабілізованого живлення, а його катод підключений до шостого входу драйвера СО Корисна модель належить до електротехніки, може бути використана для захисту від перенапруг, наприклад при живленні ламп освітлення в пасажирських залізничних вагонах від джерела постійного струму Відомий вугільний обмежувач напруги мережі освітлення (див В П Егоров "Электрооборудование пассажирских вагонов" М Транспорт 1987 стр 107,108), який складається із електромагніта з якорем і вугільної колонки Обмотка електромагніта підключена до мережі освітлення і в залежності від величини напруги мережі створює за допомогою якоря різний тиск на вугільну колонку, що приводить до зміни и опору Вугільна колонка підключена послідовно з лампами освітлення Якщо напруга мережі збільшується, то якір електромагніта розтягує вугільну колонку, що приводить до росту й опору і збільшенню падіння напруги на ній і отже до зменшення напруги мережі, поки вона не досягне заданого значення Недоліками вугільного обмежувача є значні масогабаритні характеристики і витрати електроенергії Відомий найбільш близький по технічній суті дюдний обмежувач напруги мережі, взятий за прототип, (див В П Егоров "Электрооборудование пассажирских вагонов" М Транспорт 1987, стр 108111), який містить три послідовно з'єднаних дюдних блока, кожний блок може бути замкнутий накоротко контактами електромагнітних реле в залежності від напруги в мережі освітлення Якщо напруга в мережі освітлення збільшиться так, що перевершуватиме допустиму величину, то контакти першого реле розмикаються і включається перший дюдний блок, при цьому напруга в мережі освітлення знижується за рахунок падіння напруги со CM 2346 на дюдному блоку При подальшому збільшенні напруги друге и третє реле включають другий, а потім третій дюдні блоки і таким чином обмежують напругу в мережі освітлення Недоліком дюдного обмежувача напруги є значні витрати електроенергії при перевищенні напруги допустимої величини із-за падіння напруги на дюдних блоках В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити обмежувач напруги електромережі шляхом обмеження напруги за рахунок широтноімпульсної модуляції без використання додаткових розсіювачів енергії, що дозволить зменшити витрати електроенергії Поставлена задача вирішується тим, що в обмежувач напруги електромережі згідно з корисною моделлю введені силовий ключ, фільтр вхідної напруги, блок стабілізованого живлення, генератор пилкоподібної напруги, блок захисту, підсилювач потужності, драйвер верхнього рівня, широтно-імпульсний модулятор, вихід якого з'єднаний з першим входом драйвера верхнього рівня, перший вихід якого через підсилювач потужності підключений до входу силового ключа, другий вихід драйвера верхнього рівня з'єднаний з входом блока захисту, вихід якого підключений до першого входу широтно-імпульсного модулятора, до другого входу якого приєднаний перший вихід генератора пилкоподібної напруги, компаратор, блок заряду, шунт, перший і другий діоди, дросель, бустерний конденсатор, блок запуску, конденсатор, входи фільтра вхідної напруги і блока стабілізованої напруги підключені до вхідних клем електромережі, силовий ключ підключений в один із силових ланцюгів, послідовно з силовим ключем з'єднані шунт і дросель, катод першого діода з'єднаний з входом дроселя, а його анод - з другим силовим ланцюгом, бустерний конденсатор і блок запуску приєднані до вихідних клем паралельно навантаженню, вхід і вихід шунта з'єднані з другим і третім входом драйвера верхнього рівня, з його четвертим входом з'єднаний вихід блока заряду, на входи якого підключені вхід дроселя і другий силовий ланцюг, вихід дроселя підключений до першого входу компаратора, до другого входу компаратора підключений другий вихід генератора пилкоподібної напруги, вихід компаратора з'єднаний з третім входом широтно-імпульсного модулятора, конденсатор включений між входом дроселя і п'ятим входом драйвера, анод другого діода підключений до виходу блока стабілізованого живлення, а його катод підключений до шостого входу драйвера Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг показана структурна схема запропонованого обмежувача напруги електромережі Обмежувач напруги електромережі містить силовий ключ 1, фільтр 2 вхідної напруги, блок З стабілізованого живлення, генератор 4 пилкоподібної напруги, блок захисту 5, підсилювач потужності 6, драйвер 7 верхнього рівня, широтноімпульсний модулятор 8, компаратор 9, блок 10 заряду, шунт 11 перший діод 12, дросель 13, бустерний конденсатор 14, блок запуску 15, другий діод 16, конденсатор 17 Обмежувач напруги електромережі працює наступним чином Блок 3 стабілізованого живлення, підключений через ВХІДНІ клеми до джерела постійного струму, яке має значні розкиди напруги, виробляє стабілізовані напруги для живлення ВІДПОВІДНИХ блоків і елементів системи Крім того, вхідна напруга через фільтр 2 надходить до силового ключа 1 Генератор 4 пилкоподібної напруги формує пилкоподібний сигнал і сигнал паузи, які надходять до компаратора 9 і широтно-імпульсного модулятора 8 ВІДПОВІДНО В момент подачі вхідної напруги ключі закритий, напруга на бустерному конденсаторі 14 рівняється нулю Пилкоподібна напруга Ш порівнюється з напругою Ui4 на бустерному конденсаторі 14 До тих пір поки Ui4