Система электропитания,состоящая из параллельно включенных статических преобразователей
Патент 612343
Авторы
Классы МПК
Система электропитания,состоящая из параллельно включенных статических преобразователей
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву
М (22) Заявлено08.12.75, 21) 2196928/24-07 (5!) М, Кл. с присоединением эаявнн, М
К 02 J 3/46
Гаауаарстаеив и наиетет
Сааата Нкмкатрав СССР яа делам кзабретеннй и аткрнткй (23) Приоритет с (43) Опубликовано25.06.78Яюллетень N- 2З (53) УДК
62 1.316.722.1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 26,06.78 (72) Авторы изобретения
М. E. Гольдштейн и П. H. Сенигов
Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (64) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ» СОСТОЯЩАЯ, ИЗ ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для регулирования распределения тока нагрузки между параллельно включенными статическими преобразователями, выполненными с параллельным 5 соединением вентильных ветвей. При,этом преобразователи по условию надежности, кроме других факторов, например устойчивости к токам короткого замыкания, рассчитаны на работу беэ превышения допустимых величин параметров вентилей, например температуры полулроводниковой структуры, при обры ве одной, двух и реже большего количества параллельных вентильных ветвей, требующих
Восстановления рабочего состояния в течении а
orðàHè÷åííîrî промежутка времени (для прет образователей систем возбуждения мощных турбо- и гидрогенераторов 6 ч) .. К таким преобразователям относятся преобразователи для мощного электропривода для систем воэбуж- 20 дения мощных синхронных компенсаторов, турбо- и гидрогенераторов, для электролиза цветных металлов.
Известны аналогичные системы, обеспечиваюшие параллельную работу преобразователей Щ@ аа
Наиболее близкой по технической сушносги к предложенной является система, в которой преобразователи нигаигся от обшей сети переменного тока и включены на обшун1 нагрузку. Для каждого преобразователя содержится источник регулируемого сигналя управления и датчик его в. ходкого токя и для всех преобразователей — один регулятор пх выходного напряжения, вход которого поднинчен к нагрузке. К первому и второму регулируюшим входам каждого источника регулируем ого сигнала управления преобразователем соответственно подключены выход датчика его выходного тока и выход регулятора выходного напряжения всех преобразователей.П) Однако такая система обеспечивает только равномерное распределение тока нагрузки между одинаковыми преобразователями, как при работе всех параллельных вентильных ветвей, так и при обрыве одной или нескольких из них. Поэтому каждый из преобразователей можно рассматривать, как изолированно работающий и несущий равную с другими преобра зователями долю токовой нагрузки» Каждый
О П И С А Н И Е (и) 612343
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСУВУ
612343 такой преобразователь по условию надежности имеет резерв параллельных вентильных ветВей, равный такому их количеству, цри оэрыре которого преобразователь должен нормально работать в течение времени, отведейного
5 обслуживающему персоналу для устранения неисправности (обычно несколько часов).
Возможностью обрыва числа параллельных венгильньтх ветвей больше резерва эа тот же промекугок времени пренебрегают из-эа ее малой вероятности. Наличие такого резерва означает, что при нормальной работе преобразователей (все параллельные вентильные ветви исправны) вентили, установленные в параллельных ветвях, недогружены Ilo току и коэффтщиент использования их по,токунизок
Целью изобретения является повышение коэффициента использования вентилей по то- 2о ку путем распределения тока нагрузки между всеми преобразователями B зависимости ог минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в каждом пероб раз овател е.
Это достигается тем, что в систему, обесгечиввющую параллельную работу статических преобразователей, выполненных с параллель ным соединением вентильных ветвей, содержащую для каждого преобразователя истаа- 30 иик сигнала управления, первый регучнруюший вхоц которого подключен к выходу датчика выходного тэка преобразователяя, к которому относится этот источник регулируемого сигнала управления, 35 в второй через общий для всех преобразователей регулятор их выходного напряженияк вътходу датчика. этого напряжения, введены датчики минимального числа исправных лврвллельньтх вентильных ветвей по одному в 40 каждый преобразователь, и функциональные блоки в количестве,равном количеству преобразователей.. Каждый функциональный блок включен между выходом датчика выходного тока каждого преобразователя и пер- 45 вым регулирующим входом источника er o регулируемого сигнала управления. Коэффициент передачи каждого функционального блоке определяется выражением е 50 т Zn
О) . Е
114 где К1 — коэффициент передачи функционалт ного блока, вход которого подключен к выходу датчика выходного тока — того преобраз ова геля:
- норма преобразователей:
Р число пвоаллельно включенных пре-„„ ттт, n — минимальные числа исправных параллельных вентильных ветвей, соответственноо взятые до и после последнего момента уменьшения минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в любом иэ преобразователей.
Каждый функциональный блок может содержать управляющие входы, число которых равно числу преобразователей, причем каждый упрввлякиций вход каждого функционального блока соединен с выходом одного датчика минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей и выход каждого дат чика минимального числа исправных нараллельных венгильных ветвей соединен с одним управляющим входом каждого функционального блока.
Первый управляющий вход каждого функционального блока MDKer быть соединен с выходам датчика минимального числа испр: вных параллельных вентильных ветвей преобразователя, выход датчика выходного тока которого подключен ко входу этого функционального блока, На ч ртеже представлена структурная схема предложенной системы, обеспечивак щей параллельную рабату двух статических преобразователей.
Схема содержит преобразователи 1н 2, входы которых соединены непосредственно, в выходы — соогветсгвенно через датчики
3 и 4 их выходных токов, источники 5 и 6 регулируемых сигналов управления соответственно преобразователями 1 и 2, датчик 7 выходного напряжения преобразователей 1 и 2, регулятор 8 выходного напряжения преобразователей 1 и 2, датчик 9 и 10 минимального числа исправных параллельно включенных вентильных ветвей соответственно преобразователей 1 и 2, функциональные блоки 11 и 12, коэффициенты передачи которых соответственно определяются вь рвжениями
В(и+И ) тт1 (Л+Н) (tun + +rmn )
1 1 Х Х где индексы 1 и 2 - номера преобразователей:
Ф,h — минимальные числа исправных параллельных вентнльных ветвей, соответственно взятые до и после последнего момента уменьшения минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в любом иэ преобразователей.
Система работает следующим образом.
Выходной сигнал датчика 3 через функциональный блок 11, на первый и второй управляющие входы которого соответственно поступают сигналы датчиков 9 и 10, посту612343
Заказ 3472/48
2 Подписное
ППП Патент, датчика выходного тока каждого преобраэовятеля и первым регулирующим входом источника сигнала управления включен функциональный блок, коэффициент передачи которого определяется выражением
9
К 4 Ф "1 и; п .
1.4 где К - коэффициент передачи функционал - 0 ного блока, вход которого подключен к выходу датчика выходного тока g -того преобраэ ова теля:
- номера преобразователей:
6 -число параллельно включенных преобразователей: пт;л - минимальные числа исправных параллельных. вентильных ветвей, соответственно взятые до и после последнего момента уменьшения минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в любом иэ преобразователей.
2.Система поп1, о rличаюш ая— с я тем, что каждый функциональный блок содержнт управляющие входы, число которых равно числу преобразователей, причем каждь и улравляюший вход каждого функционально-о блока соединен с выходом одного датчика минимального числа исправных HBpBJIBe!IbHblx
30 вентильных ветвей и выход каждого датчика минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей соединен с одним управляющим входом каждого функционального блэка.
3. Система по п.2 ° о r a и ч а ю ш.а яс я тем, что первый управляшций вход каж» дого функционального блока соединен с выход дом датчика минимального числа исправных параллельных вентильным ветвей преобразователя, выход датчика выходного тока которого подключен ко входу этого функциональнэ го блока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1, Патент Японии % 48-312Ь кл. 56 С 62, 1973.
2. Патент Японии № 48-31290, кл. 56 С 62, 1973.
3. Патент Швеции М 364822, кл. Н 023 3/36, 1974.
4. Патент Австрии М 303892, кп. 21 ф 18,1972.
5. Патент США № 3549977, кл. 321-18 1970.
6, Кипьдюшева И. И. Структурная схема двух параллельн о-включеннъ х выпрями теней, сб. Полупроводниковые приборы и преобразовательные устройства, выл, 4, Саранск, 1972, с. 55-60.
7.Патент Японии ¹ 49-21509, кл. 58 Н 1, 4 974.