Автономная система электроснабжения

Автономная система электроснабжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

onисАние

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОИ".КОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (11892644 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (Я)М. Кл.З .

Н 02 Р 9/42 //

Н 02 М 5/27, {22) Заявлено 230776 (21) 2391064/24-07 с присоединением заявки йо

Государственный квинтет

СССР но делам мзобретенмм м открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23,1281. Бюллетень М 47

Датаопубликованияописания 23 12 81

Р ) У4 (621.314. 27 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.B.Íåæäàíoà и М,М.Þõíèí

I ( и (71) Заявитель (54) ABToHQMHAR систкил элкктроснлвжкния

Изобретение относится к автономным системам электроснабжения, содержащим статйческие преобразователи электрической энергии типа статических преобразователей частоты с непосредственной св язью, управляемых и неуправляемых выпрямителей и т.д., требукших специальных устройств охлаждения своих силовых элементов и установленных в силовых цепях систем электроснабжения с двумя и более каналами генерирования, каждый из которых работает на неполную.мощность при исправности всех каналов генерирования системы электроснабжения и на полную мощность при выходе из строя определенного количества каналов генерирования.

Известны автономные системы электроснабжения, которые для обеспече- 2О ния бесперебойности и повышения . надежности системы электропитанйя большинства подвижных. объектов делаются .многоканальными, т.е. состоят из двух и более идентичных каналов генерирования электрической энергии. В этом случае каждый канал генерирования работает на неполную мощность при исправности всеХ каналов генерирования и на полную мощ- ЗО ность при выходе из строя определенного количества каналов генерирования. Например, в случае двух каналов генерирования каждый из них в нормальных условиях работает на половинную мощность, а в случае аварии и выходе из строя одного из каналов оставшийся канал работает на полную мощность, обеспечивая питание потребителей обоих каналов генерирования системы электроснабжения. Этим достигается повышенная надежность работы системы электроснабжения в целом. При этом каждый канал генерирования энергии рассчитывается на максимальную выходную мощность и,.следовательно, на максимальную выходную мощность рассчитывается и вентильный преобразователь энергии, входящий в каждый канал генерирования (1) и (2).

Недостаток известных систем электроснабжения заключается в том, что в случае их многоканальности устройства охлаждения силовых элементов статических преобразователей энергии индивидуальны для каждого канала генерирования и расчет этих устройств охлаждения проводят на максимальную выходную мощность ка892644 нала, имеющую место, однако, только при выходе из строя части каналов генерирования. При этом (при аварии) часть устройств охлаждения вынуждена рассеивать максимальную мощность, а часть устройств охлаждения является балластом и работает на холостом ходу,(не рассеивает мощность).

Это приводит к увеличению массы и габаритов специальных устройств охлаждения силовых элементов ста;ических преобразователей энергии и системы электроснабжения.

Цель изобретения — улучшение массо-габаритных показателей системы электроснабжения °

Поставленная цель достигается тем, что в автономной системе электроснабжения, содержащей и-каналов генерирования, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных генератора и силового блока вентильного преобразователя энергии с устройствами его охлаждения, силовой блок преобразователя в каждом канале выполнен в виде четного числа групп силовых вентилей, причем группы, принадлежащие разным каналам генери рования, попарно установлены на общих устройствах охлаждения и между собой электрически изолированы.

Такое построение системы электроснабжения позволяет уменьшить массу устройств охлаждения их силовых элементов за счет того, что при выходе из строя любого канала генерирования охлаждаюшие устройства силовых элементов преобразователя поврежденного канала участвуют в охлаждении элементов исправного канала генерирования, который нагружен в этом случае на большую мощность.

На фиг. 1 представлена блок-схема двухканальной системы электроснабжения; на фиг. 2 — блок-схема трехканальной системы электроснабжения.

Двухканальная система электроснабжения (фиг. 1) состоит из 6-фазных генераторов 1 и 2 переменного тока, приводимых.во вращение от двигателей 3 и 4, и двух преобразователей 5 и. 6, содержащих соответственно группы силовых вентилей 7

1 О, подключенных к нагрузкам 11 и 12. Причем группы вентилей 7 и 8 подключены к нагрузке 11 и получают питание от обмоток генератора 1, а группы вентилей 9 и 10 подключены к нагрузке 12 и получают питание oq обмоток генератора 2.

При этом обеспечивается электрическая изоляция групп вентилей 7 и 9, 8 и 10, принадлежащих соответственно преобразователям 5 и 6.

Кроме того, группы вентилей 7 и 9 преобразователя,5 и.группы вентилей

8 и 10;преобразователя 6 имеют общие устройства охлаждения.

Принцип работы представленного устройства состоит в том, что в нормальном режиме работы системы элект роснабжения каждый из преобразова- телей 5 и 6 нагружен на половинную мощность. В случае аварии в какомлибо канале генерирования один из преобразователей отключается, а оставшийся работает на полную мощность.

При этом, так как устройства охлаждения у соответствующих групп преобразователей общие., то та часть из них, которая принадлежит преобразователю отключенного канала, начинае участвовать в охлаждении силовых элементов преобразователя работаю15 щего канала.

Например, если вышел из строя (отключен) канал генерирования

4-2-9-10, то секция 9 преобразователя 5 и секция 10 преобразователя 6 не работает, а секция 7 преобразователя 5 и секция 8 преобразователя 6 нагружены на полную мощность и питают нагрузки 11 и 12. Так как секции 7 и 9, 8 и 10 имеют общие устройства охлаждения, .то устройства охлаждения (например, радиаторы) неработающих силовых элементов секций 9 и 10 участвуют в охлаждении силовых элементов секций 7 и 8, что позволяет уменьшить мощность устройств охлаждения в два раза и, следовательно, существенно уменьшить их массу.

Работа схемы подключения вентильных преобразователей в системе электроснабжения с тремя каналами генерирования (фиг. 2) происходит следующим образом.

В этом случае в нормальном режиме работы системы электроснабжения каж40 дый канал генерирования и, следовательно, каждый преобразователь энергии нагружен на 1/3 номинальной мощности, а каждая группа вентилей преобразователя — на 1/6 номинальной мощности системы. Этой мощности соответствует и мощность системы охлаждения каждого преобразователя.

При выходе из строя одного какоголибо канала генерирования мощность системы распределяется по оставшимся двум каналам, каждый из которых становится нагруженным на 1/2 номинальной мощности системы. Пропорционально возрастает и мощность устройств охлаждения преобразователей энергии двух оставшихся каналов генерирования, ибо в каждом из оставшихся преобразователей появляется по одной дополнительной неработающей группе вентилей со . своими устройствами охлаждения, в результате . чего суммарная мощность охлаждения преобразователей оставшихся двух каналов генерирования увеличивается на мощность устройства охлаждения одной группы и становится равной

892644 иг./ юг. 2

ВНИИПИ Заказ 11277/82 Тираж 733 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,4

-- + — = - номинальной мощности уст6 2 ройства охлаждения системы в целом.

Другими словами, с увеличением мощности нагрузки каждого канала генерирования с 1/3 до 1/2 номинала, на столько же увеличивается мощность 5 их устройств охлаждения °

Таким образом, предлагаемое изобретение за счет того, что при выходе из строя любого канала генерирования устройства охлаждения силовых элементов преобразователя повреж денного канала генерирования участвуют в охлаждении элементов исправного канала генерирования, нагруженного в этом случае на большую мощность, позволяет существенно уменьшить массу устройств охлаждения вентильных преобразователей энергии или при тех же устройствах охлаждения позволяет снять с преобразователей большую мощность.

Формула изобретения

Автономная система электроснабжения, содержащая п-каналов генерирования, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных генератора и силового блока вентильного преобразователя с устройствами его охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, силовой блок вентильного преобразователя в каждом канале выполнен в виде четного числа.групп силовых вентилей, причем группы, принадлежащие разным каналам генерирования, попарно установлены на общих устройствах охлаждения и между собой электрически изолированы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Морозовский В.T.,Ñèíäååâ И.М. и Рунов К.Д. Системы электроснабжения летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1973, с.178-272.

2. Злочевский В.С. Системы элект-. роснабжения пассажирских самолетов.

М., Машиностроение, 1971, с. 7482.