Агрегат бесперебойного питания

Агрегат бесперебойного питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к электротехнике, в частности, может быть использовано в агрегатах бесперебойного питания ответственных потребителей, например вычислительных комплексов. Сущность изобретения: агрегат бесперебойного питания содержит неуправляемый выпрямитель 1, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора 2, аккумуляторные батареи 3-1, 3-2 с зарядным устройством 4, тиристор 5, зашунтированный контактным ключом 6, катод тиристора 5 подключен к аноду диода 7, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя 1, а анод тиристора 5 соединен с плюсовым выводом первой аккумуляторной батареи 3-1, минусовой выводов первой аккумуляторной батареи 3-1 подключен к катоду тиристора 8, зашунтированного контактным ключом 9, анод тиристора 8 подключен к плюсовому выводу второй аккумуляторной батареи 3-2, подключен к минусовому выводу неуправляемого выпрямителя 1 и аноду диода 11. Плюсовой вывод зарядного устройства 4 подключен к плюсовым выводам аккумуляторных батарей 3-1, 3-3 через разделительные диоды 10, 12, подключенные анодом к плюсовому выводу зарядного устройства 4. Минусовой вывод зарядного устройства 4 подключен к минусовым выводам аккумуляторных батарей 3-1,3-2 через разделительные диоды 11, 13, подключенные катодом к минусовому выводу зарядного устройства 4. 1 ил.

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 J 7/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГО СПАТ Е НТ ССС Р) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

== -S

Се

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861559/07 (22) 20.08.90 (46) 30.11.92, Бюл. М 44 (71) Научно-производственное объединение силовой электроники (72) И.С.Лобанов, А.Я.Разгильдеев, А,Ф.Синяев и В.А.Левин (56) Технические условия ТУ.16.435.137 — 86.

Технические условия ТУ.16 — 729.379 — 83. (54) АГРЕГАТ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ (57) Использование: изобретение относится к электротехнике, в частности, может быть использовано в агрегатах бесперебойного питания ответственных потребителей, на-. пример вычислительных комплексов. Сущность изобретения: агрегат бесперебойного питания содержит неуправляемый выпрямитель 1, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора 2, аккумуляторные батареи 3-1, 3 — 2 с зарядным устройством 4, тиристор 5, зашун„„SU „„1778865 А1 тированный контактным ключом 6, катодтиристора 5 подключен к аноду диода 7, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя 1, а анод ти-, ристора 5 соединен с плюсовым выводом первой аккумуляторной батареи 3 — 1, минусовой выводов первой аккумуляторной батареи 3 — 1 подключен к катоду тиристора 8, зашунтированного контактным ключом 9, .анод тиристора 8 подключен к плюсовому выводу второй аккумуляторной батареи 3-2, подключен к минусовому выводу неуправляемого выпрямителя 1 и аноду диода 11, Плюсовой вывод зарядного устройства 4 подключен к плюсовым выводам аккумуляторных батарей 3 — 1, 3 — 3 через разделительные диоды 10, 12, подключенные анодом к плюсовому выводу зарядного ycTpoAcTsa 4.

Минусовой вывод зарядного устройства 4 подключен к минусовым выводам аккумуляторных батарей 3 — 1, 3 — 2 через разделительные диоды

11, 13, подключенные катодом к минусовому выводу зарядного устройства 4. 1 ил.

1778865

35

50

Изобретение относится к электротехнике, в частности может быть использовано в агрегатах бесперебойного питания ответственных потребителей, например, вычислительных комплексов.

Известен агрегат бесперебойного питания, который содержит неуправляемый выпрямитель с входным трансформатором, выходы которого подключены соответственно к входам инвертора, аккумуляторную батарею, плюсовой вывод которой подключен к аноду тиристора, зашунтированного контактным ключом, а его катод — к аноду диода, катодом подключенный к полюсовым выводам неуправляемого выпрямителя и ин вертора, а минусовой вывод аккумуляторной батареи подключен к минусовым выво.дам неуправляемого выпрямителя и инвертора.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является агрегат бесперебойного питания, содержащий неуправляемый выпрямитель с входным трансформатором, выходы которого подключены соответственно к входам инвертора, зарядный выпрямитель, плюсовой вывод которого подключен к плюсовому выводу аккумуляторной батареи и аноду тиристора, зашунтированного контактным ключом, а

его катод подключен к аноду диода, катодом подключенный к плюсовым выводам неуправляемого выпрямителя и инвертора, минусовой вывод зарядного выпрямителя подключен к минусовым выводам аккумуляторной батареи, неуправляемого выпрямителя и инвертора, Недостатками известных агрегатов бесперебойного питания являются большие массогабаритные показатели, низкая надежность, необходимость ограничения пусковых токов, низкий КПД из-за наличия входного трансформатора и низкого входного напряжения инвертора.

Цель изобретения — повышение КПД надежности, а также снижение массогабаритных показателей эа счет согласования напряжения аккумуляторных батарей с входным напряжением инвертора, Поставленная цель достигается тем, что агрегат бесперебойного питания, содержащий неуправляемый выпрямитель, пгюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора, аккумуляторную батарею с зарядным устройством, тиристор, зашунтированный контактным ключом, катод тиристора подключен к аноду диода, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя, а анод тиристора соединен с плюсовым выводам аккумуляторной батареи, дополнительно снабжен П-1 аккумуляторными батареями, 2П вЂ” отсекающими диодами, П-1 тиристорами, эашунтированными контактными ключами, где П 2, при этом плюсовой вывод зарядного устройства подключен к анодам первой половины отсекающих диодов, катоды которых подключены соответственно к плюсовым выводам П аккумуляторных батарей и анодам П вЂ” тиристоров, минусовой вывод зарядного устройства подключен к катодам второй половины отсекающих диодов, аноды которых подключены соответственно к минусовым выводам П вЂ” аккумуляторных батарей катодам П вЂ” тиристоров.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного агрегата бесперебойного питания, Агрегат содержит неуправляемый выпрямитель 1, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора 2, аккумуляторные батареи 3-1,.3-2 с зарядным устройством 4, тиристор 5, зашунтированный контактным ключом 6, катодтиристора 5 подключен к аноду диода 7, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя 1, а его анод тиристора 5 соединен с плюсовым выводом первой аккумуляторной батареи 3-1, минусовой вывод первой аккумуляторной батареи.3-1 подключен к катоду тиристора 8, зашунтированного контактным ключом 9, анод тиристора 8 подключен к плюсовому выводу второй аккумуляторной батареи 3-2 и к катоду 10, минусовой вывод второй аккумуляторной батареи 3-2 подключен к минусовому выводу неуправляемого выпрямителя 1 и аноду диода 11. Плюсовой вывод зарядного устройства 4 подключен к плюсовому выводу аккумуляторных батарей

3-1, 3-2 через разделительные диоды 10; 12, подключенных анодом к плюсовому выводу зарядного устройства 4. Минусовой вывод зарядного устройства 4 подключен через разделительные диоды 11, 13 к минусовым выводам аккумуляторных батарей 3-1, 3-2, подключенных катодом к минусовому выводу зарядного устройства 4.

Агрегат бесперебойного питания работает следующим образом

При наличии сети переменного тока 380

В питание на входные выводы инверторэ 2 подается с соответствующих выходных выводов неуправляемого выпрямителя 1, Одновременно заряжаются аккумуляторные батареи (в данном случае на чертеже показаны две аккумуляторные батареи 3-1, 3-2) от зарядного выпрямителя 4. Наличие

1778865 двух (в общем случае П) аккумуляторных батарей вызвано высокой величиной выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого выпрямителя 1 и наличием серийно выпускаемых зарядных устройств.

При исчезновении сети переменного тока

380 В отключается зарядное устройство 4, отпираются тиристоры 5,8 и включаются контактные ключи 6,9. Управление тиристорами 5,8 и контактными ключами 6,9 осуществляется устройством контроля сети (на схеме не показано) по следующему алгоритму: — при снижении напряжения сети ниже допустимого подается команда на включение тиристоров 5,8 и контактных ключей 6;9; — одновременно подается сигнал на снятие управляющих импульсов с тиристоров зарядного устройства 4, при этом ток короткого замыкания за время 6,6 мс при 50

Гц (после снятия импульсов тиристоры зарядного устройства 4 работают не более 120 эл.град) не успевает возрасти до аварийной (недопустимой для полупроводниковых приборов) величины из-за наличия на выходе зарядного устройства 4 сглаживающего реактора.

Аккумуляторные батареи 3-1, 3-2 включаются последовательно и положительный вывод аккумуляторной батареи 3 — 1 через тиристор 5 (в первый момент) и контактный ключ 6, диод 7 подключается к положительному выводу неуправляемого выпрямителя

1. После включения контактного ключа 9, тиристор 8 запирается, Отрицательный вывод аккумуляторной батареи 3-2 подключен к отрицательным выводам неуправляемого выпрямителя 1 и инвертора 2.

Диоды 10, 11, 12, 13 предназначены для бесконтактной коммутации аккумуляторных батарей 3-1, 3-2.

При заряде с их помощью 3-1, 3-2 соединяются параллельно. При разряде батарей 3-1, 3-2 соединяются последовательно через тиристор 8, а диоды 10, 11, 12, 13 отключают батареи 3 — 1, 3-2 от зарядного устройства 4. При восстановлении напряжения 380 В на входе неуправляемого выпрямителя 1 питание инеертора 2 осуществляется от выходного напряжения неуправляемого выпрямителя 1, ключи 6, 9 отключаются включается зарядное устройство 4 йа режим заряда аккумуляторных батарей 3-1, 3-2. вой вывод зарядного устройства подключен

45 к анодам первой половины отсекающих диодов, катоды которых подключены соответственно к плюсовым выводам и аккумуляторных батарей и анодам и тиристоров, минусовой вывод зарядного устройства подключен к катодам второй половины . отсекающих диодов, аноды которых подключены соответственно к минусовым выводам и аккумуляторных батарей и катодам и тиристоров.

В случае, когда допускается постоянно наличие выходного напряжения зарядного выпрямителя 4 на выходах неуправляемого выпрямителя 1 и инвертора 2, можно исключить из схем тиристор 5 с шунтирующим его ключом 6 во всех случаях допустимости работы в буферном режиме выпрямителей 1 и

4.

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении КПД, примерно на 1, надежности, уменьшения массогабаритных показателей эа счет исключения входного трансформатора у неуправляемого выпрямителя и инвертора эа счет повышения его входного напряжения, воэможности одновременного заряда П-аккумуляторных батарей и последующего их последовательного включения на нагрузку, в данном случае на вход инвертора, от одного зарядного устройства.

Формула изобретения

Агрегат бесперебойного питания, содержащий неуправляемый выпрямитель, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора, аккумуляторную батарею с зарядным устройством, тиристор, эашунтированный контактным ключом, катод тиристора подключен к аноду диода, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя, а анод тиристора соединен с плюсовым выводом аккумуляторной батареи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности, а также снижения массогабаритных показателей за счет согласования напряжения аккумуляторных батарей с входным напряжением инвертора, он дополнительно снабжен и-1 аккумуляторными батареями, 2п отсекающими диодами, и-1 тиристорами, зашунтированными контактными ключами, где и 2, при этом плюсо