Система электроснабжения потре-бителей

Система электроснабжения потре-бителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ())3ц40у

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.06.78 (21) 2634164/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М 1(, з

Н 02J 9/00

Государственный комитет (53) УДК 621.316.925 (088.8) ло делам изобретений и открытиЯ

М. О. Григорян, М. Б. Позин, В. К. Сарьян и В. Ф. Власенко

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для гарантированного электропитания переменным током аппаратуры связи.

Известна система электроснабжения аппаратуры связи переменным током, в которой используются первичные источники электроэнергии (ЛЭП, дизель-генераторные установки и т. п.), аккумуляторная батарея в качестве источника гарантированного электроснабжения, зарядно-буферный выпрямитель и инвертор, преобразующий нестабильное постоянное напряжение аккумуляторной батареи в стабильное синусоидальное напряжение, подаваемое на нагрузку системы-аппаратуры, питающуюся от этого напряжения.

При отказе первичных источников электроэнергии эти источники отключаются, и аппаратура питается от аккумуляторной батареи через инверторы. С целью исключения даже кратковременных перерывов в питании нагрузки и улучшения качества питающего нагрузку напряжения она при работающих первичных источниках питается через зарядно-буферные выпрямители и инверторы. Аккумуляторная батарея работает при этом в режиме заряда или буферном. Если первичные источники обеспечи° вают постоянное напряжение, то надобность в зарядно-буферных выпрямителях отпадает (1).

Недостатками этой системы являются

5 низкий КПД и увеличенные установленные мощности элементов системы. Эти недостатки обусловлены низким КПД стабилизированного инвертора. При напряжениях аккумуляторной батареи 6 — 24 В и мощно10 стях нагрузки от нескольких киловольтампер до нескольких десятков КПД современных стабилизированных инверторов не превышает 55 — 65 . Таким образом, до

80% дополнительной мощности по отноше15 нию к мощности нагрузки системы идет на нагрев инвертора. Соответственно увеличивается расход электроэнергии, потребляемой системой от ЛЭП или расход топлива при автономных первичных источниках

20 электроэнергии (например, дизель-генераторных установках), увеличиваются установленные мощности всех элементов системы до инвертора, так как инвертор, помимо мощности нагрузки, потребляет еще до 80%

25 этой мощности. Значительное увеличение габаритов аккумуляторной батареи вызывает увеличение площади производственных помещений, занимаемых системой, увеличение расхода свинца, увеличение стои30 мости системы.

811407

Наиболее близким к изобретению является система электросиаб5ке()ия потребите.ICkt, В КОТОРО И ИСПО.Ч!>ЗОВЛ II !(Сета()If, III3IIPO13РиныЙ 11IIBCPT«P, IPII teil 13 Режи\(с 32PH Ia

II В б> (1>) С1? Ноi(реЖН .>1 С paGOTI I акк> it i IHT»риой батареи в fio>(tf«e напряжение инвсртора стабилизироваио с помощь>о регулятоР а ИО«Т ОЯ И НОГ(> II a I! Р и iK (I i?151, ВK !!О !(. l I I I )I > >

И<1 ?????? i(111113c})t??p (1, ! И ii С РЛ Pß. ((!

a K t<% м )>;! H Т 0 р и О! 1» а 1 (l 1) < l l э T (> и Л I f p 51 ж C 1111 <. стабилизир«1)аи» с rioir»tltr включсш!ого на выхо,! с ииверторл стабилизатора nepcif <>и НОГO па пр яжси и я < .>! Лл !.1;<;(ил ила«но;1 и 3 м С1! С На!и B i O;(F t o F 0 и a fl p H!K e I t t f 51 I r С .1 С л «вательио, с высоким КПД 2).

gocToIIFIcTBa it tI этой систсit ь(я В, я ю!«51 высокий КП;1 B рс к <ме рлзря;(л лккуil> лятор«Й бл i ар сl? II i? Il! I I? il Fl л!>иыс i «Ã;! it«B«! Cl! ивIC 31 ). (! I()«ТН (, Е K\ >l i,15! ë1!11<> Й бЛ T2рell и I fill)ep! Oj) a, О 1112 K«НС OCT BTK(СС 5! B,"I 51СТ«51 tlri Кпй !ХНАМ В рСжirile ЗаpS> (l И и <),— фсри< ii режrti е работы аккумулятори(I батареи, 0<>ycловлсииый низким К11Г1, per iлятора постоянного напряжения (70 — 80":, при входиых иапряжеииях 6 — 24 В). Этот недостаток ис является существеипь!и i!plI пHTBBillf clicTcмы от ?1ЭП с дешевой электроэнерп(ей, однако при питании системы от

2f3TîBoмиы: перви:иых источииков элсктроэиергlll! 1!?(!Нр!1 ср, от;и!зсль-гсиерлтор!?ых установок), а при Необходимости !,олвозл

ТОИЛI? ВЛ (>И 51B,! HÑÒ«H С> И(ССТВСНИ!>! М.

ЦС, i! 10 II 30() j) CTei iI(51 H Вл 5 .СТ«Я i 13(?ли 1С1111<

КП„Г1, и!«T(il!>I и уil(и(, пс!Iit(у«Tat!<,tl!t< !I!fr>"!

i10ll(11O< Tll « 3, !С .>(СИТ<)13.

Постав, свил 51 и(, ь l! >(т .> "a ст«я тс,1, 1т<)

cII«òñiia электро(иа<»ксиия потребителей, СО;(ЕРЖ !11\251 ИСТО 11!I!K 11!IТЛИИЯ, СÎС llltlel!— ный через аккумуляториую батарею с исстабилизировлпиым иивсртор«м, «о (ep»teil вторичиая обмотка вольтдобавочного трансформатора . включсиа по«лс,.(оватc!If fto в гыходиую цепь пивсртора, первый и второй выводы первичной обмотки вольтлобав<>иного траklcформатора полклю(сиы Iерсз первый и второй ключи к выхолиым 1)ыводам инвертора, а третий вывод перви шой обмотки вольтлобавочного траисформатора полкл(очеи (срез третий и HCTI)ертый клю и к выходным Выводам системы.

С целью повышеиия Fta.äåæktîñòè системы электроснабжения потреоителсй блок управления первым и вторым ключами солержит иасыщающийся и первый иеиасьцца(ощийся трансформаторы, первое балластное реактивное сопротивление, первый стаоилитрон и три выпрямителя, причем выхол первого выпрямителя подключен через первый стабилитрон к входу управления первого ключа, вход первого выпрямителя подключен к вторичной обмотке насыи(ающегося траисформатора; первичная обмотка иасыщающегося трлисформатора подкл!очена

rlCPCЗ !ЕРВ»С ()2«t«t;t«:;t«e Реантпв !»< (ОИл— тИВЛЕШ}Е К ВЫХОДУ СИСТЕМЫ, à Or.;МОтКа ПОДil;l I ? Ill>и1132ии Я l1aCbr1iIa IOIl(C l j) affetto)0pматора Включена ио«леловател!Яш и выхол > иую цепь исто IBIIK2 питания? и,;кол ВТ»р«ГО Выпрямителя li«. !Клю Iett K вх(>, (i упраВ«(Сlltfsi l)TOP»l К.п» !Л> BXO;(ВТОРОГО ilhlllP51М ИТ< I H i< P(:3 tie!)!) t>t tj it«! l! l < l>l I! I F! I<)? I(II it(5! I р;И! < (1>«р.>! F!1 «р:I! >,! Н l i«(.?? K ll!>!, r !>,, r.! ? (! (}и мы, л в«треч!10 вы. :«.(у i3! p«I« ll?>. I:j)ai! IlтсЛи 1,0 K 1!ОЧСИ ВЫХО (TPCTi>(<) ВI,I!!Ps? illlT(> 151

t3X0;r КОТ»РОГ« it» (КЛ?О I(II l 1)T«i)il 11!«!l «О>!Отис !(лсы ц; 1<)и(сг(>ся I j>a»«(><>l)i;B Top(!;

«, 1« i )". р Л В;! Г I!! 1 5 I Т ) СT l> i I i: I C 13(j) T Û; к:1!О i 2 i! II c», (cPiKIfT l3 ГО!ЭОЙ tl тРстиЙ и си >l(I>IIII aIOiI(lIC«Я Tprl lr(()«j! i1aTOpl>l, I3TOp0< б;1,1«! 2« I 1l0e реактив;!»с (н)!>ротив le!Ill<., в".(р >Й «тл(>Ifлитр<и:,:с Гвсртый, !IHтый I: l! 1!l>lilP5I ii ll С. i li I II(, ll? i>ill >1«СТ, ЕЛН> С13 (1 ? i: >i i I l IBCPT»P l, !lPfl ?СМ !31>1 ХО. (!СТВСPT«l « ill>I >P51)!Ите«!5! il<);(Kalorieit ЧЕреэ ВтОр«й СтабИЛИTpofI к в.<оду у! ра Влсиия трет! его к, it<) l!1, 13 ХО, (!СТВСРТОГО В1>! ИР 513(И(С«15! i i»,(К, r mr! Cll u

Втори шой обмотке второго Itcftacf>lll>a lot}ICг(н я трап«форм аторл, первичная обм«тка

i<»F0p«I0 и«лклн;: сил через !)т«рос балластI!r><. релкти!)Н»е ««:!р«тив«lси!(с к t)t>tx».(i сiiСГС. >! Ьl> а 112 Pa,!, IС, I:>It0 Î;;lt«it ИЗ Or . >1<)ТОК

1!TOP»1 0 1ICif à Ci>II>I ? l0trfeBr)CH TP !II(ф«Р.;1;!ТОР Л ! срез диодный мо T I:oлключси участок коллскт«р-э..:и пер клн)чу Вх<,ill«f > ilallp5(ЖСННЯ и .IBepTOpa;

"> вь; ()л !IHTol Выпрямителя п«лклю(еи к !

)хо (у уиpaftëetlèsf !ствсртог» ключа, л <)хол полклн> lcll !срез тр i!(it сил«ыщающийся тр l!I(. формат(>р к ияхолу системы; встречно выходу пятого выпрямителя подкл>очеи вы4() i». (шестого выпрямителя, вход которого

t o;(f<ëfo>fållBT0plI!Ной обмотке второго не-! а«ыщлницегося траисф»рматора; сопротив,!сния в ilertsti заряла в fi»;Lktt tx кш(леисаi<>p0r фпл! тров третьего и шестого Выпря4 мителсй «у!цсствсиио мсньи>с, а сопротив .(lilt>I 13 цсиях paapH, (л этих кои леисатОрОВ

«уи((«тв иио <)»льп?с, чем эти сопротивлеиия В цепях заряла и разряла выходных конденсаторов фи i;>TpnB первого и четвер50 того в tt>pHi>1 телей соответственно.

1 12 (?)НГ. 1 (at! tip IIII! (B Ïlfa, f t>tfa H элСКТр:исск схем л с истсм ь(элсктроси аб5кения н>трсбитслеи; «а фиг, 2 — то же, без электромагнитиых реле.

55 Система содержит источник питания, ñîстоящий из перви шого источника 1 э IEKTроэнергии (одного или Нескольких) и подКsrorfeiikfoln К ЕГО ВЫХОду Заря,ШО-буфЕрилго выпрямителя 2. К выходу источника пи60 тания через аккумуляторную батарею 3 п«лкл?о (си в <ол иестаоилизироваииого ии13сртОра 4. 11ос 1ei(OB2TP IbBQ B 13I>txo,THvfo цепь инвертора включена вторичная обмотка II вол!тлобавочиого трансформатора 5. (}б Первый и второй выводы первичной обмот811407 ки 1 вольтдобавоч лого трансформатора 5 (вывод «а» и «б») подключены ерез первый r! второй клто lrr, в качестве которых использованы ст::мисторы б и 7, к выходным выводам инвертора 4, третий вывод «в» этой обмотки подключен через третий и четвертый клточтт, в качестве которых использованы симисторы 8 н 9, к выходным выводам системы. Параллельно выходуси-темы или выходу ицвертора включена пергпчная оомотка 1 трансформатора 10, вторичная обмотка Ila которого через выпрямитель на диодах 11 и 12 и фильтр на сопротивлении 13 и конденсаторc 14 подключен к в оду управления симпстора 6. Лна, тогично BT0r>11 IHb!0 Об;тотт(тт I In I I r> И ПГ траттсформлторл 10 чсрез выпрямители на диодах 15 — 20 и фильтры иа сопротттвлениях 21 — 23 и конденсаторах 24 — 26 подключены к входам управ..тепия симисторов 7—

9. В выходную ттепь источника питаиия— выпря.. итсля 2 вклю тена обмотка 27 реле тока. Нормально разомкнутые контакты 28 этого реле включены параллельно входу управ.тсиия симистора б, а норхтально замкrróòrrå к>птакты 29 этого реле включены плрл,rëåër rr(> входу управления симистора 7. 1сре",д атчик 30 входного нагряжения инвсртира вк,ио тспл обмотка 31 реле, нормллттпо замкнутые контакты 32 этого реле вклктчены парлллелт.но входу управления спмистора 9, а пормалтпто разомкнутые контакты 33 этого реле включены параллельно входу управлетнтя симнстора 8.

Датчик 30 выполнен таким образом, что при входном напряжении инвертора, равном или хтсттьшс>т напряжения буферной работьт аккумуляторной оатареи (для кислотHbIx аккумуляторов 2,2 В на банку) обмотка 31 рсле обесточена, контакты 32 замкнуты, контакты 33 разомкнуты, при входном иагряжении ипвертора, болтнием напряжения буферной работы аккумуляторной батареи (для кислотных аккчмуляторов 2,27—

2,3 В на Оанку) д,"- тнк 30 срабатывает, через об тотт(у 31 реле протекает ток, контакты 32 рлзмь кл Отся, контакты 33 замыкаятся.

Гттстсма раоотаст слсдующим образом.

Ес,.ттт работает первичный источник 1 электроэнергии, то через обмотку 27 реле тока протекает ток, питающий инвертор 4 и подзаря>каютций аккумуляторную батарею 3. Контакты 28 реле тока замкнуты, контакты 29 разомкнуты. При этом симистор б заперт по входу управления, симистор 7 открыт. Если при этом аккумуляторная батарея работает в буферном режиме. то подктиоченная к датчику 30 обмотка 31 реле обесточена, контакты 32 реле замкнуты, контакты 33 разомкнуты. При этом симистор 9 заперт по входу управления, симистор 8 открыт. Через открытые симисторы 7 и 8 первичная обмотка 1 трансформатора 5 закорочеца, Падение 1тапря>!(ения на

1О

15 ж

>>

30 з,э

4О

4!»

53

65 обмотке II трансформатора 5 при протекании по ней тока нагрузки практически равно нуля.

Коэффициент передачи инвертора 4 выбир",åòñÿ тлким, чтобы при раооте аккумуляторной батарстт 3 в буферном режиме

»epee! err rrnc напряжение на * выходе инвсртора 4 Оьтло Оы равно номинальному напряжению на вь .ходе системы.

При отказе первичных источников 1 электроэнергии выходной ток выпрямителя 2 пропадает, аккумуляторная батарея 3 переходит из буферного режима работы в режим разряда, и напряжение на ней скачком падает (для кислотных аккумуляторов с 2,2;,î 2,0 В на банку). Так как выходной

ToI(выпрямителя 2 гропадает, то обмотка

27 реле тока обесточивается, контакты 28 размыкаются, контакты 29 замыкаются.

При этом симистор 6 открывается, симистор

7 запирается. Первичная обмотка I трансформатора 5 подключается к выход иивертора 4 через открытые симисторы 6 и 8 таким образом, что трансформатор 5 станог rTcH вольтдобавочным. Напряжение вторичной обмотки II трансформатора 5 дoблвляется к выходному напряжению ттнвертора 4 и этим компенсируется уменьшение выходного напряжения инвертора при скачкообразном умент.шенин входного напряжения из-за перехода аккумуляторной батарегг из буферного режима работы в режим разряда. Напряжение на выходе системы остается практически постоянным и равным номинальному.

Во избе>канне закорачиванпя в rio;ra инвертора 4 через одновременно открытые симисторы б и 7 прп персклк>ченип реле тока (грп размыклиии контактов 28 и замыкании контактов 29 п обратном переключеттии) т..лраметры фильтров 13, 14, 21 и 24 и стлбилптронов 34 и 35 выбираются так, чтобы прп этом переключении сначала запнра тся симистор 7, л через интервал времени (не менее полов щы периода выходной частоты иивертор",) Открывался симистор

6. Для этого постоянная времени заряда конденсатора 14 через сопротивление 13 выбирается такой, чтобы конденсатор 14 заряжался до напряжения стабилизации стабилптрона 34 не менее, чем за половину периода выходной частоты инвертора (практически за 2 — 3 периода). Так как в

xc«errrrc этого времени первичная обмотка

I трансформатора 5 оказывается разомкнутой, то во избежание перенапряжений на запертых спмисторах параллельно этой обмотке через дподный мост 36 — 39 включен конденсатор 40. который ограничивает выбросы напря>кения на обмотке 1 трансформатора 5 во время описанного переключения спмисторов. Через диоды 41 и 42 и сопротивление 43 конденсатор 40 заряжается до напряжения, большего, чем амплитудное значетт1те напряжения части первич811407 ной оомотки, подключенной к мосту ва;?uîдах 36 — 39 (возмо>кен заряд конденсатора

40 до этого Ira rip?I»(elf fr)r от отдельного трансформатора с выпрямителем, подключенного к выходу системы) .

При включс?ши перви шых источников 1 электроэнергии после восстановления их работоспосо(бности опять появляется ток через Обмотку 27 реле тока. При этом контакты 28 замь?каются, контакты 29 размыкаются, симпстор 6 запирается, симпстор 7 открывается. Если заряд аккумуляторной батареи 3 после се расоты в режиме разряда происходит прп повыше?шом напря>кспип (для кислотных акк муляторов

2,35 В на банку), то датчик 30 регистрирует повышение напряжения на входе пнвертора, в Обмотку 31 реле подастся ток, контакты 32 размыкаются, контакты 33 замыкаются. При этом симистор 9 открывается, симистор 8 запирается. Через открытые спмпсторы 7 и 9 обмотка 1 трансформатора 5 подключается к I31>rходу системы таким образом, что трансформатор 5 становится вольтотппмающпм. Напряжение обмотки II этого трансформатора 13I>l÷ïòàåòñÿ пз выходного напряжения инвертора. и этим ком пенсируется увеличение выходного напря>кения инвертора из-за повышения его входного напря>кения при работе аккумуляторной батареи в режиме заряда.

Таким образом, существенно уменьшаются пределы изменения выходного напряжения системы по сравнсшпо с прсделамп изменения напря>кения на выходе пнвертора, при этом КПД системь? немного мсн?ппе

КПД системы с нестабилпзпрованнь?м ипвертором.

Например, прп использовании свинцовой кислотной батареи с напряжениями заряда

2,35 В на банку, буферной раооты 2,2 В на оанку и разряда от 2,0 до 1,8 В на банку входное напряжение пнвертора меняется в пределах +7% — 18% по отношеншо к напряжению буферной работы 2,2 В на банку, прп котором инвертор работает подавляющу?о часть времени. Установленная мощность трансформатора 5 составляет

15% от выходной мощности инвертора, и при КПД трансформатора 80% потери мощности в нем составляют 3% от выходной мощности системы. Потери мощности в симисторах и системе управления ими составляют около 1% от выходной мощности инвертора, т. е. КПД системы снижается всего на 4% по сравнению с КПД системы с нестабилизированным инвертором, в то время как для существующих систем

КПД снижается на 20 — 25%. Выходное напряжение системы изменяется в пределах

+-5% (при изменении выходного напря>кения инвертора в пределах +7% — 18%), что во многих случаях является достаточным.

При необходимости большей стабилизации выходного напряжения на выходе си5

20 >б

C,Î

65 стсмы мо>кст f)I ITI> включен cTBI)rfлизатор

4-1 псрсмс?ного напри>кения с мллыми предо I;1)? II измспсцп?1 13xoдного напряжения (Г5,1) в I.rfffroi? случае). Если в качестве этого cT)0rrлпзлторл использован, например, стабилизатор с вольтдоб",13o÷r?1>lì трансформатором, потери мощности и габариты элсмсптов кГ) горого прпмсрпо Ilpoпорцпопальпы диапазону изменспп?1 вхО1пого напряжения, то прп работе этого стабилизатора в небольшом диапазоне изменения его входного напряжения KII3 pro;гостлто 11?О высок (?3 диапазоне, равном —, -5% КПД составляет около 95 — -97%, а усTBIIof)ëcííûc мощности элементов этого

Г т;1r) fr, III3 I?Top а состл13.1H foT Око лГ) 5, р оТ номннаЛЬН?)й ВЫХО;?ПОй МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ).

Тлкпм Ги)разом, ьп(л?очение доно IIIIITeльш го стабилизатора на выходе системы для лу?п?сй стабплпзлппп выходного напр?1>кспп?1 умепьчплст КПД системы допол1?птсльпо па 3 — 5%, при это:)? КПД системы остается значительно б()льпп?м, чсх? в существующих системах.

Схема аспсте»;11 электроснабжения потребителей, в которой с целью повышения надежности пc«,1?очсцы электромагнитные реле, приведена на фпг. 2.

Система вкл?очает источник питания, состоящий пз первичного источника 45 электроэнергии и зарядно-буферного выпрямителя 46. аккумуляторную батаре?о 47, нест л б и I 1131 Ipo13 I II Ir I>111 и нвертор 48, вол ьтдоблr3О? ый трансформаTop 49 и четырс ключа, в качестве которых пспользовань? симисторы 50 — 53. Блок управленцs? первым ключом, в качестве которого использован

elf ?IIcTop 50, и вторым к,почом, в качестве к(roporo использован cfn? IIC Top 5) I, содер>кит насьпцаю?цпйся трансформлтор 54, первый ненасьпцаю?цпйся трансформатор

55, балластное реактивное coпротпвлсппс— дроссель 56, первый ста()илптрон 57 и три выпрямителя, первый пз которы.; выполнен пл диодах 58 — 61 и содержит фильтр, состоящий из конденсатора 62 и сопротивлений 63 и 64, второй выпрямитель выполнен

1?л диодах 65 — 68 и содержит фильтр, состоя?цпй из конденсатора 69 II сопротивления 70. Третий выпрямитель выполнен на диодах 71 — 74 и содержит фильтр, состоя?цпй пз конденсатора 75. Выход первого выпрямителя подключен через первый стабп,титрон 57 к входу управления спмистора

50, вход первого выпрямителя подключен к вторичной обмотке II а пасыщающсгося трансформатора 54, первичная обмотка 1 которого подключена через,?p<)cceль 56 к вы,(оду системы. Обмотка подмагнпчпвания

I II насыщающегося трансформатора 54 вкл?очена последовательно в выходную цепь зарядно-буферного выпрямителя 46.

Выход второго выпрямителя подключен через сопротивление 76 и диод 77 к входу управления симистора 51, вход второго вы811407

10 прямителя через трансформатор 55 подключен к выходу системы. Встречно выходу второго выпрямителя через сопротивление 78 подключен выход третьего выпрямителя, вход которого подключен к вторичной обмотке Пб насьпцающегося трансформатора 54. Блок управления третьим ключом, в качестве которого использован симистор

52, и четвертым ключом, в качестве которого использован симистор 53, содержит второй ненасыщающийся трансформатор 79, третий ненасыщающийся трансформатор 80, второе балластное реактивное сопротивление — дроссель 81, второй стабилитрон 82, четвертый выпрямптсль, выполненный на диодах 83 — 86 и содержащий фильтр, выполненный на конденсаторе 87 и сопротивлениях 88 и 89, пятый выпрямитель, выполненный на диодах 90 — 93 и содержащий фильтр, выполненный на конденсаторе 94 и сопротивлении 95, шестой выпрямитель, выполненный па диодах 96 — 99 и содержащий фильтр, выполненный на конденсаторе

100, мост на диодах 101 — 104, ключевой транзистор 105 и датчик 106 входного напряжения инвертора. Выход четвертого выпрямителя подключен через стабилитрон 82 к входу управления симистора 52, вход четвертого выпрямителя подключен к вторичной обмотке Па трансформатора 79, первичная обмотка 1 которого подключена через дроссель 81 к выходу системы. Параллельно обмотке III трансформатора 79 через мост на диодах 101 — 104 подключен участок коллектор — эмиттер ключевого транзистора 105, участок база — эмиттер которого подключен к датчику 106 входного напряжения инвертора. Выход пятого выпрямителя подключен через сопротивление

107 и диод 108 к входу управления симистора 53, вход пятого выпрямителя подключен через трансформатор 80 к выходу системы. Встречно выходу пятого выпрямителя подключен через сопротивление 109 выход шестого выпрямителя, вход которого подключен к вторичной обмотке Пб трансформатора 79.

Датчик 106 выполнен таким образом, что при входном напряжении инвертора, равном или меньшем напряжения буферной работы аккумуляторной батареи, на участок база-эмиттер транзистора 105 подано отрицательное напряжение, и транзистор

105 заперт. Когда входное напряжение инвертора превышает напряжение буферной работы аккумуляторной батареи на 3 — 50/О, датчик 106 переключается, скачкообразно появляется ток через участок база-эмиттер транзистора 105, и этот транзистор скачком открывается.

Система работает следующим образом.

При работе аккумуляторной батареи в буферном режиме выходной ток выпрямителя

46 протекает через обмотку подмагничивания насыщающегося трансформатора 54, и

55 оо

65 напряжения на его обмотках практически равны нулю. При этом напряжения на выходах первого и третьего выпрямителей равны нулю, на выходе второго выпрямителя имеется напряжение, отппрающее симистор 51. Симистор 50 заперт, симистор 51 открыт.

Датчик 106 входного напряжения инвертора фиксирует напряжение буферной работы аккумуляторной батареи, при этом транзистор 105 заперт, на первичную обмотку трансформатора 79 через дроссель 81 поступает напряжение, симистор 52 открыт, так как на выходе четвертого выпрямителя имеется напряжение, открывающее этот симистор. Спмистор 53 заперт, так как напряжение шестого (запирающего) выпрямителя больше, чем напряжение пятого выпрямителя, при этом через диод 110 протекает ток в прямом направлении и на вход управления симистора 53 не поступает напряжение. Через открытые симисторы 51 и

52 первичная обмотка трансформатора 49 закорочена, и выходное напряжение системы практически равно выходному напряжению инвертора.

При отказе первичного источника 45выходной ток выпрямителя 46 пропадает, на первичной обмотке трансформатора 54 появляется напряжение, подаваемое через дроссель 56, появляются напряжения на вторичных обмотках этого трансформатора и на выходах первого и третьего выпрямителей. Симистор 50 открывается, симистор 51 запирается, так как напряжение третьего (запирающего) выпрямителя больше, чем напряжение второго выпрямителя, при этом через диод 111 протекает ток в прямом направлении, и на вход управления симистора 51 не поступает напряжение. Через открытые симисторы 50 и 52 первичная обмотка трансформатора 49 подключается к выходу инвертора таким образом, что трансформатор 49 становится вольтдобавочным.

Так как сопротивление 63 в цепи заряда конденсатора 62 гораздо больше, чем сопротивление в цепи заряда конденсатора

75 (сопротивление обмотки Пб, пересчитанное сопротивление обмотки 1 трансформатора 54 и сопротивления диодов 71 — 74 в прямом направлении), то при появлении напряжения на обмотках трансформатора

54 напряжение на конденсаторе 75 растет гораздо быстрее, чем на конденсаторе 62.

При этом сначала напряжение на конденсаторе 75 достигает значения, при котором ток через сопротивление 78 становится больше, чем ток через сопротивление 76, через диод 111 проходит ток в прямом направлении и на входе управления симистора 51 напряжение становится равным нулю. Затем через время, равное 2 — 3 периодам частоты выходного напряжения системы, напряжение на конденсаторе 62 дости811407

ГЗСТ H3flp5fifи> открывание симисто7 ра 50. Этим исключается возможность 0,1iinBpexleltiforo открывания c!f (IfcTOpnf) 50 и

51 и злкорBHB(33BBÿ ими Вы:ола иивертора при nr!xptiB3iiiii! Си>(истора 50 и запирании

Cl(>I1!CTOp3 51.

При вкл(очснии первичного источник;! 45 электроэнергии вновь 1?оявлястся ток выпрямителя 46, трацсф«р»атор 54 ио1магццчивается, напряжения fit) сгo о(;мотках иракти(ески раш!ы ну ilo, симистор 50 33цирается, C имистор 51 открывается. Так как сопротивление 64 в пепи рлзрял3 Koflлецсаторл 62 Горлзло меньше, чсx(cÎtlpoти()ленце 78 В це(:!! р lзря lа Jx()ff.(eíc3òoð3

75, то при ОтсуTcTi3111! Папряжсff!f>I i!3 обмотках трацсформаторл 54 сначала f(()>fдсисатор 62 разряжается,(о напряжения стабилизации стабилитрона 57, и Bàrfpÿæåние иа входе управления си»истора 50стаиовится равным нулю, затем через Время, равное 2 — 3 периодам частоты Выходного напряжеиия систем ь(, напряжение на коилсисаторе 75 у>;сиьшается настолько, что ток через соиротш)ление 78 становится меньше. !<» ток .срез cn»poòèâëåíèñ 76, и появляется возможность открывания симистора 51. Этим исклю !ается Возмо>киость олповремсиного открывания c)iu!!crop«i) 50 и 51 ири заш!ранип симистора 50 ii Открывании симпстора 51.

Если после вклю(еиия перви:ного источпика 45 электроэнергии заряд аккумуляTОРнОЙ 03Tл Реп пРОисхoлllт ПPп !!Oвь? Iис!1ном напряжении на ией, то датчик 106 фиксирует:?овышенцое напряжение, транзистор

1 05 cl(3 II(ox(от(<рыва ется, 33 Biip3pTcH ci! xl ltстор 52 и открывается симистор 53, ацалоI l1чио запирается cl .ìèñòîð 50 и открывается си iHcTop 51. Трансформатор 49 станов итс5! вол ьтотн и м а ющи м.

После окоичаиия заряда акк Гмулят<>рш>й батареи и умец!Писция напряжения ца исй ,1о цапря>: ения бу<рсрной р,".Ооты л3т Iliê

106 фиксирует 3ТО напряжение, транзистор ! 05 злппрлстся, симцстор 52 открывастся, симистор 53 запирается, и llepBii÷í3ÿ обмотка тр3 fcôîðì3òoðà 49 закорачивлстся через открытые спмисторы 51 п 52.

Технико-экономическая эффективность преллагас»ой системы электроснабжения потрсбитс.)ей злклю(астся i3 Tof(f, что ца

1 о- 20 ))>)), >)сн),и?лете H p3cxo.( а Втоца м и ых с(ге Tcxi 3x (без подвода электроэнергии извне) и на 15 — 200/д уменьшается ðàcxîë электроэиер!Чш в системах с подводом электроэнергии извне. Уменьшение установленных мощностей элементов системы (первичных источников электроэнергии, выпрямителей, аккумуляторной батареи) приводит к уменьшению их веса, габаритов, стоимости, к уменьшению на 15 — 20О)о расхода свинца для аккумуляторных оатарей, O0РМ» !3 ИЗ()ОРСТСitllH

1. (.Цстс>13 э,>I<. fxTp,)cH3()il!!f5! ,:< fi, C!)::PPi1;!!>Ti) ff))H C!?C.TBи<;и(ы, icpeз 3 кк м i 1H! Top ll»!0 блтлр<?!o цест<)б! iit fitp!)(33 litt>ixt цивсртор(», !) т л и— 3 н) lil, л 5! с я тс>f, что, с цс, l ь!О x f)eë Jf)felt>f>f

КПД системы и у;сцьшеци>! уста !!Овлсииой

3f0ff(f!0c rJ(ee элементов, в нес ввслеиы

1() и>л?,т,(0()<31301 1>)й тра(!сформатор .)1 четыре

J(,! iO 1 С !X 10 è !) М l! l! P 2 В, 1 С I! I Я, I I P!1 I С М ВТО—

piI!!1l!5I об»о) ка В«льтдобав(>ч(!Ого транс i) В!!холц»ю пень Ill!BcDTOp3, первый и второй

Выволы Jtepf)ff)fit()f Оом(>гк.l вольтлобавочц()гo трацс<рормлтора ffoëêë)очсиы через !! Pl) )>i!i 1l f3(OP«i! К >l!0!! ll f< i? f>! X« Jff t>f X(i3hiBOллм ци lcpTOp3,;! третий Вывод перви)!Пой обмотки вольT;lo()льч)ч(и Го транс<1)орматора

20 !?Олклк>чсц чср<з трсп(й ii чети?ртый кл!о (и

l< ВЫ Х(),Ll! 1 >! ВЫ13«,13 >t ll(T< >f f>f.

< истсма ilo II. 1, (7 T л и ч 3 !О lц л 51 с 51

T< », что, с Целью i!OBI>II?ie111151 се )?л:1Cil(BOс-. и, (>лс>к уира()лсция первым и Вторым

>г

)г>! К) :1»11 00, .(Pæ)!Т И 3СЫЦ(210И(и и С Я и ПeP—

Вый Iicплсыц л <ицийся трансформаторы, иcðBое балластное реактивli!>е c()íðoòlfâëellll(., Пер>п !й .тлбилитр<п(и три ВыпрямитеЛЯ, ilPII iC>l ?3!>iX(,, ПСРВОГО ВЬ?ПР>1. (ИТСЛЯ

)О подключен черсз первый стабилитрон к

Входу управления псрвогО Вх01, пер130? О 1)ь(пр>! Ä tt re,isi полкл fo)(eff к Вторичной об»откс !(асьпцающсгося трансформатора, 1)ср))п и!ая (бмоткл насыщающегося трансформатора полключеца через )iepBoe «алластцое реактивное сонротив left!le к выходу системы, а обмотка цoлмагцичив".litt>i иасыill3foiliel0cH трансформатора и лючена поС ) e;(O l > Л Т С, 1 1 I! 0 В В 1 1 Х 0 Л Н 1<10 ! e i! i> I I C T 0 ) f f I f f J< 3

4<) ll! IT ill!IЯ, в(ixoл второго выпрямителя I;01,— клк> lci! к входу уирлвления второго v,,11023, вхол второго выпря»!tTe1H через первый ис1!лс(ццл!Ощп!йся трлцсформатор по;(ключсц к выходу с;!стем? ), а встречно выходу ВТо4) polo гыпрямцтсля подключен выход третьС Г! ) ?) f>f f!P 51>l if ÒCË 5, ВХО.! КОТОРОГО ПО 1КЛIОЧСН

t> Втори ии>й оомот!.с 1?лсышаюшегося траи(фор>:3Top3, блок упра)).tel!its! третьим чст!)срт(!>! i(лючами содержит второй и тре50 тий ценасыщающиеся трансформаторы, второе балластное реактивное сопротивле-!

fife, второй cT3()liлитрои, четвертый, пятый и шестой выпрямители, и(отный мост. клюев()й транзистор ll (лтчик вхолцого напря55 жения инвертора, причем выход четвертого выпрямителя полкл(очси !ерез второй стабилитрои к входу управления третьего ключа, вход четвертого выпрямителя подключен к вторичной обмотке второго нена60 сышающегося трансформатора, первичная обмотка которого подключена через второе балластное реактивное сопротивление к выходу с((стемы, а параллельно очной из обмоток второго ненасыщающегося транс65 фОрМатОра ЧЕГ>ЕЗ дИОдНЫй МОСТ ПОДКЛЮЧЕН

Й! 407

14 участок коллектор-эмиттер ключевого транзистора, участок база-эмиттер которого подключен к датчику входного напряжения инвертора, выход пятого выпрямителя подключен к входу управления четвертого ключа, вход пятого выпрямителя подключен через третий ненасыщающийся трансформатор к выходу системы, а встречно выходу пятого выпрямителя подключен выход шестого выпрямителя, вход которого подключен к вторичной обмотке второго ненасыщающегося трансформатора; сопротивления в цепях заряда выходных конденсаторов фильтров третьего и шестого выпрямителей существенно меньше, а сопротивления в цепях разряда этих конденсаторов существенно больше, чем эти сопротивления в цепях заряда и разряда выходных конденсаторов фильтров первого и четвертого выпрямителей соответственно.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1о . Инженерно-технический справочник по электросвязи. Электроустановки. М., «Связь», 1976, с. 558.

2. Лвторское свидетельство по заявке № 2565639/24-07, кл. Н 02J 9/00, 1978.

8I1407

Редактор Ж. Рожкова

Заказ 365/14 Изд. No 202 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раугпская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

PG5 =—

Составитель Г. Дамская

Текред 3, Тарасова

Корректоры: О. Силуянова и P. Беркович