本發(fā)明涉及一種供配電電路。
背景技術(shù):
為了保證運(yùn)載火箭地面測(cè)試、發(fā)射及飛行控制過程中,各單機(jī)設(shè)備、分系統(tǒng)的用電控制邏輯可靠,可以在系統(tǒng)出現(xiàn)非預(yù)期故障時(shí)仍能保證供配電功能正常,不影響單機(jī)及分系統(tǒng)的用電安全,供配電系統(tǒng)的可靠性和冗余設(shè)計(jì)是非常必要的。
傳統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)中,通常在一定的控制邏輯資源下進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)、并串聯(lián)或串并聯(lián)等基礎(chǔ)冗余模式,可以吸收系統(tǒng)的一度故障模式。但對(duì)于上面級(jí)系統(tǒng),隨著其工作時(shí)間的延長,系統(tǒng)穩(wěn)定工作的故障率也會(huì)隨之升高。傳統(tǒng)的僅可以吸收一度故障模式的供配電電路,在工程上,已無法滿足上面級(jí)控制系統(tǒng)的使用要求;而由于上面級(jí)控制系統(tǒng)的空間、重量限制,通過額外增加傳統(tǒng)的冗余控制電路形式提供多度冗余控制能力也是不現(xiàn)實(shí)的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種基于磁保持繼電器的多裕度冗余控制供配電電路,在使用與傳統(tǒng)冗余控制方式相同的元器件數(shù)量條件下,通過控制邏輯的改變,使其可以實(shí)現(xiàn)吸收二度故障模式的能力,并具備在飛行控制時(shí)發(fā)生部分多度故障模式下,仍可保持系統(tǒng)穩(wěn)定工作正常,滿足上面級(jí)控制系統(tǒng)的使用要求。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于磁保持繼電器的多裕度冗余控制供配電電路,包括雙刀磁保持繼電器KP1、雙刀磁保持繼電器KP2、雙刀磁保持繼電器KZ1、雙刀磁保持繼電器KZ2、雙刀磁保持繼電器KZ3、雙刀磁保持繼電器KZ4;雙刀磁保持繼電器KP1的一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KP2的一組常開觸點(diǎn)并聯(lián)后,一端與地面供電相連,另一端與儀器供電I相連;雙刀磁保持繼電器KP1的另一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KP2的另一組常開觸點(diǎn)并聯(lián)后,一端與地面供電相連,另一端與儀器供電II相連;雙刀磁保持繼電器KZ1的一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ3的一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),雙刀磁保持繼電器KZ2的一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ4的一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),兩個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)后形成第一組并串聯(lián)電路;第一組并串聯(lián)電路的一端與儀器供電I相連,另一端與飛行供電連接;雙刀磁保持繼電器KZ1的另一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ2的另一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),雙刀磁保持繼電器KZ3的另一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ4的另一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),兩個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)后形成第二組并串聯(lián)電路;第二組并串聯(lián)電路的一端儀器供電II相連,另一端與飛行供電連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明相比傳統(tǒng)的并串聯(lián)、串并聯(lián)冗余控制電路,可在元器件數(shù)量保持相同的條件下,通過控制邏輯的調(diào)整,吸收二度以上的故障模式;
(2)本發(fā)明通過磁保持繼電器的應(yīng)用,通過控制邏輯的設(shè)置,使地面供電控制電路與飛行供電電路實(shí)現(xiàn)了冗余備保,使其具備在飛行控制時(shí)發(fā)生部分多度故障模式下,仍可保持系統(tǒng)穩(wěn)定工作正常;不需額外引出測(cè)試用接點(diǎn),僅通過控制邏輯調(diào)整,即可實(shí)現(xiàn)所有冗余控制通路的測(cè)試要求。
(3)本發(fā)明進(jìn)一步提高基于磁保持繼電器供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可靠性與安全性,通過大量地面試驗(yàn)驗(yàn)證考核,有效提高了供配電系統(tǒng)的冗余度,進(jìn)而提高了全系統(tǒng)的工作可靠性,并在運(yùn)載火箭和上面級(jí)中得到應(yīng)用,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),實(shí)施效果良好。
附圖說明
圖1為多裕度冗余控制供配電控制電路;
圖2為二度故障下飛行供電工作電路原理;
圖3為多度故障下飛行供電工作電路原理。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,一種基于磁保持繼電器的多裕度冗余控制供配電電路,包括雙刀磁保持繼電器KP1、雙刀磁保持繼電器KP2、雙刀磁保持繼電器KZ1、雙刀磁保持繼電器KZ2、雙刀磁保持繼電器KZ3、雙刀磁保持繼電器KZ4;
雙刀磁保持繼電器KP1的一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KP2的一組常開觸點(diǎn)并聯(lián)后,一端與地面供電相連,另一端與儀器供電I相連;雙刀磁保持繼電器KP1的另一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KP2的另一組常開觸點(diǎn)并聯(lián)后,一端與地面供電相連,另一端與儀器供電II相連;
雙刀磁保持繼電器KZ1的一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ3的一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),雙刀磁保持繼電器KZ2的一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ4的一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),兩個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)后形成第一組并串聯(lián)電路;第一組并串聯(lián)電路的一端與儀器供電I相連,另一端與飛行供電連接;
雙刀磁保持繼電器KZ1的另一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ2的另一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),雙刀磁保持繼電器KZ3的另一組常開觸點(diǎn)與雙刀磁保持繼電器KZ4的另一組常開觸點(diǎn)并聯(lián),兩個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)后形成第二組并串聯(lián)電路;第二組并串聯(lián)電路的一端儀器供電II相連,另一端與飛行供電連接。
電路可提供2路形式相同的地面供電控制電路,每一組電路均采用了KP1、KP2磁保持繼電器的各自一組常開觸點(diǎn),以并聯(lián)冗余方式連接,控制一路信號(hào)電路的地面供電控制輸出;本電路形式提供2路飛行供電控制電路,電路形式近似,每一組電路均采用KZ1~KZ4的各自一組繼電器常開觸點(diǎn)分別以并串聯(lián)方式連接;其中一路飛行供電為KZ1與KZ3的觸點(diǎn)并聯(lián)、KZ2與KZ4的觸點(diǎn)并聯(lián),并聯(lián)后的電路再進(jìn)行串聯(lián)連接后輸出,控制一路信號(hào)電路的飛行供電轉(zhuǎn)電輸出;另外一路飛行供電為KZ1與KZ2的觸點(diǎn)并聯(lián)、KZ3與KZ4的觸點(diǎn)并聯(lián),并聯(lián)后的電路再進(jìn)行串聯(lián)連接后輸出,控制一路信號(hào)電路的飛行供電轉(zhuǎn)電輸出;
工作原理:
地面供電控制階段,接通“地面供電”,使KP1、KP2繼電器觸點(diǎn)吸合,將“地面供電”通過KP1、KP2的2組獨(dú)立并聯(lián)繼電器觸點(diǎn)分別傳送給“儀器供電I”、“儀器供電II”;轉(zhuǎn)電控制時(shí),接通“飛行供電母線”,KZ1~KZ4繼電器觸點(diǎn)吸合,將“飛行供電母線”通過KZ1~KZ4的2組獨(dú)立并串聯(lián)繼電器觸點(diǎn)分別送給“儀器供電1”、“儀器供電2”,KZ1~KZ4動(dòng)作完成后斷開“地面供電”,完成轉(zhuǎn)電控制,實(shí)現(xiàn)飛行供電狀態(tài)。
二度故障下電路的故障吸收及工作原理:如圖2所示:根據(jù)電路原理,存在多種組合的二度故障模式,圖中展示了最嚴(yán)酷的二度故障模式如圖2所示為例,當(dāng)KZ1、KZ3的繼電器控制線包同時(shí)出現(xiàn)故障造成KZ1、KZ3的全部繼電器觸點(diǎn)失效時(shí),儀器I的飛行供電電路被切斷;而此時(shí)的電流可通過圖中箭頭指向方向,使飛行供電依次經(jīng)過儀器供電II通路上的KZ2和KZ4的串聯(lián)觸點(diǎn)、通過儀器供電II通路上的KP1和KP2并聯(lián)觸點(diǎn)、通過儀器供電I通路上的KP1和KP2并聯(lián)觸點(diǎn),最終送達(dá)至儀器供電I,實(shí)現(xiàn)對(duì)KZ1、KZ3繼電器觸電故障模式的吸收和對(duì)儀器I的飛行供電控制。
極限多度故障下電路的故障吸收及工作原理:如圖3所示:根據(jù)電路原理,當(dāng)出現(xiàn)部分多度故障時(shí)(一些特定的3度及以上故障),本電路仍可保持正常工作,圖3所示中繼電器KP2、KZ1、KZ2均出現(xiàn)控制線包故障進(jìn)而造成雙刀觸點(diǎn)控制失效、在儀器供電1一側(cè)的KZ3、KZ4的相關(guān)觸點(diǎn)也同時(shí)出現(xiàn)失效時(shí),此時(shí)控制電路上累計(jì)出現(xiàn)了5處單故障點(diǎn),而控制邏輯設(shè)計(jì)上仍可保證飛行供電可以通過箭頭所指方向?yàn)樵O(shè)備1供電。此時(shí)的電流可通過圖中箭頭指向方向,使飛行供電依次經(jīng)過儀器供電2通路上的KZ4、KZ3的串聯(lián)觸點(diǎn)、通過儀器供電2通路上的KP1單觸點(diǎn)、通過儀器供電1通路上的KP1單觸點(diǎn),最終送達(dá)至儀器供電1,實(shí)現(xiàn)對(duì)上述5處單故障點(diǎn)的有效吸收和對(duì)儀器供電1的飛行供電控制。
本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。