Система источников питания
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНИЕ
С ото з Советски к
Социапкстическик
Республик (11 1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07. 05. 80 (21) 2919972/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки №
Н 02 Р 13/20//
Н 02 M 7/515
Гевударстваиный камктет
СССР
l0 делам нэобретеник к открытки (23) Приоритет
Опубликовано 30 ° 03 82 Бюллетень № 1 2
Дата опубликования описания 30 ° 03 82
Р, ц (53) УДК621...314.572 (088.8) (72) Автор изобретения
Г.Г. Адамия (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
Изобретение относится к промыш- ленной электронике и может быть использовано в статических преобразователях со стабилизированными eb>ходными параметрами, в том числе в агрегатах бесперебойного питания., когда для увеличения суммарной мощности преобразователей требуется параллельная работа преобразователей.
Известны системы питания нагрузки, то выполненные на базе параллельно ра" ботающих автономных инверторов тока с вентильным компенсирующим устройством и последовательным реактивным элементом на выходе при комбинированном или зависимом способах управления, обеспечивающие равномерную за грузку параллельно работающих инверторов пропорционально установленным мощностям за счет устройств синхронной работы и устройств выравнивания мощности (11.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система источников питания, в которой каждый автономный инвертор содержит коммутатор с блоком управления, включающим в себя устройство вы- равнивания мощности, компенсатор реактивной мощности с блоком управления, последовательный реактивный элемент на выходе, датчик, напряжения,. включенный до реактивного элемента.
Синхронная и синфазная работа инвер" торов обеспечивается вентильными компенсирующими устройствами, в блоки управления которых включены автомати" ческие регуляторы фазы и синхронизированные между собой задающие генераторы. Выравнивание мощности парал". лельно работающих инверторов обеспе- . чивается коммутаторами (вентильными мостами собственно инвертора), в блоки управления которых включены устройства выравнивания мощности (УВМ).
На входы УВМ поступают сигналы с датчика напряжения на коммутаторе
9173
1О
3 (до последовательного элемента) своего инвертора и с датчика среднего арифметического значения напряжений коммутаторов параллельно работающих инверторов или с датчика напряжения коммутатора параллельно работающего инвертора в случае параллельной работы двух инверторов. Разность этих напряжений усиливается и поступает в систему управления коммутатора, изменяя положение импульсов коммутатора так, чтобы исключалась разни" ца напряжений на коммутаторах парал" лельно работающих инверторов. Для исключения влияния УВМ на статические is характеристики инвертора при одиночной работе выходной сигнал УВМ ограничен, величина ограничения выбирается в пределах допустимой статической ошибки регуляторов напряжения на 20 нагрузке С23.
Недостатком, такой системы параллельно работающих инверторов является принципиальная необходимость информации в каждом инверторе о величине 25 напряжений на коммутаторах других параллельно работающих инверторов.
Это снижает надежность системы, так как при нарушениях в передаче сигналов от других .инверторов УВИ будут 30 работать неправильно и параллельная работа не может быть обеспечена.
Цель изобретения — повышение надежности путем исключения влияния информации -о напряжении на отдельных З источниках.
Поставленная цель достигается тем, что в системе источников питания, выполненной на базе автономных инвер- 40 торов с зависимым, или комбинированным управлением, содержащих каждый коммутатор с блоком управления, компенсатор реактивной мощности с блоком управления, последовательный ре- 4s активный элемент в выходной цепи и датчик напряжения, включенный до реактивного элемента, в каждый источник введены датчик выходного напряжения и блок ограничения мощности с s0 двумя входами, к которым подключены выходы обоих датчиков напряжения данного источника, причем выход блока ограничения мощности подключен к входу блока управления коммутатором.
Ма фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемой системы питания; . на фиг ° 2 - статическая характеристика "вход-выход" блока ограничения мощности.
Выходным сигналом (Ug>) является разность напряжений коммутатора (Ug) и нагрузки (Ug), коэффициент О.характеризует диапазон работ блока до режима отсечки (выходной сигнал равен нулю), коэффициент сК характеризует коэффициент усиления блока в режиме отсечки (ограничения), коэффициент определяет величину ограничения сигнала с выхода блока ограничения. Ограничение выходного сигнала блока ограничения в отличие от устройства выравнивания является необязательным и необходимость его применения определяется при совместной работе с конкретным блоком управления коммутатора.
Блок ограничения при одиночной работе инвертора не влияет на режим работы инвертора, так как величина коэффициента 0. выбирается такой, чтобы при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной сигнал íà выходе блока ограничения равнялся нулю. В общем случае характеристика
"вход-выход" .блока ограничения несимметрична, т.е. а„4а ; о „, l>4+by (если они имеются), Инвертор l содержит коммутатор 2вентильный блок, преобразующий постоянный ток в переменный, с блоком
3 управления, обеспечивающим требуемый угол запирания вентилей коммутатора, вентильный компенсатор 4 реактивной мощности с блоком 5 управления, обеспечивающим синхронность и синфазность напряжений на шинах коммутатора 2 и на шинах коммутаторов параллельно работающих инверторов 6-8; количество которых может быть произвольным, блок 9 параллельных конденсаторов, входной реактор 10, последовательный реактивный элемент 11, блок 12 ограничения мощности, на входы которого поступают сигналы с датчиков 13 и
14 напряжения, подключенных своими входами к шинам нагрузки 15 и к шинам коммутатора 2. Выход блока 12 ограничения мощности подключен к входу блока 3 управления коммутатора. Параллельно работающие источники 6-8 должны быть автономными инверторами, аналогичными инвертору 1, мощность источников 6-8 не влияет на режим работы инвертора 513
917301
Формула изобретения, 5
Система работает следующим образом.
Рассмотрим работу, системы на примере автономного инвертора с последовальным индуктивным элементом, 11. Работа остальных инверторов 6"8 аналогична. В автономном режиме. работы нагрузка может изменяться от холостого хода до номинальной. При этом напряжение на коммутаторе 2 !О инвертора 1 изменяется от О =
=U (U < - напряжение на нагрузке 15), при холостом ходе до Ок = О .щр при номинальной нагрузке, соответствующей максимально допустимой. !5
При параллельной работе произвольного числа инверторов синхронность и синфазность напряжений коммутато- ров 2 обеспечивается блоками 5 управления компенсаторов. На входы бло- 20 ка 12 ограничения мощности поступают сигналы с датчика 14 напряжения коммутатора (01Д и датчика 13 напряже-. ния на нагрузке (Ое). В блоке 12 ограничения мощности формируется вход- 25 ной сигнал 06х = UL " Он, (Если выполняется условие
0 0 Ок О, м 0 то на выходе блока 12 ограничения мощности сигнал равен нулю. Это оз- зф начает, что инвертор загружен активно-индуктивной нагрузкой меньшей, чем допустимая, Если это условие не выполняется, то сигнал Ок„ Ощ усиливается и поступает в блок 3 управ- з5 ления инвертороя,Причем, если 0 - Оц„4 О, т.е. 0 4 Ок, выходной сигнал блока ограничения мощности имеет такую полярность, что, поступая на вход блока 3 управления коммута- 40 тором, увеличивает угол запирания вентилей коммутатора 2 (угол о ); Если Ц,„ъ Окщц, то происходит уменьшение угла д .
Таким образом, исключение линий связи с другими параллельно работающими источниками при независимом ограничении мощности каждого из них в допустимых пределах повышает надежность системы.
Система источников питания, выполненная на базе автономных инверторов с зависимым или комбинированным управлением, содержащих каждый коммутатор с блоком управления, компенсатор реактивной мощности с блоком управления, последовательный реактивный элемент в,выходной цепи и датчик напряжения, включенный до Ilo следовательного реактивного элемента, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при параллельной работе автономных инверторов в системе источников питания путем исключения влияния информации о напряжении на отдельных источниках системы, в каждый источник введены датчик выходного напряжения и блок ограничения мощности с двумя входами, к которым подключены выходы обоих датчиков напряжения данного источника, причем выход блока ограничения мощности подключен к входу блока управления коммутатором.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!
1. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2840928, кл.Н 02 Р 13/18, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2757958, кл.H 02 P 13/18,,1979..
Тираж 719, Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 1900/74 (Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель А. Сытин
Редактор А. Мотыль Техред 3. Фанта Корректор И. Шароши