Система электропитания

 

Соаэ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (19) (11) А3 (51) 4 Н 02 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831011/24-07 (22) 26. 12. 84 (46) 07.08.87. Бюл. У 29 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Г.И.Цветков (53) 621.316.925(088.8) (56) Патент Японии Ф 50-15061, кл. Н 02 J 9/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1033287, кл. Н 02 J 9/00, 1981. (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

j57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электроснабжения ответственных потребителей. Цель — повышение надежности электроснабжения путем идентификации неисправного преобразователя и его селективного отключения. Напряжение (Н) с блока синхронизации 3 поступает одновременно на вход синхронизации каждого статического преобразователя (СП) 5. Н на нагрузке 4 равно геометрической полусумме выходных напряжений СП 5. Н на первичной обмотке каждого уравнительного тр-ра 6 равно геометрической полуразности выходных напряжений СП.

На выходе блока сравнения 10 Н равно нулю, Ключи переменного тока 7 включены, и на нагрузку 4 поступает питание от обоих источников перемеяного тока 1 и 2. При отставании по фазе выходного напряжения СП от Н блока синхронизации 3 на выходе фазового детектора 8 появляется сигнал. Срабатывает блок сравнения 9, и его выходное Н поступает на один из входов блока совпадения 12. Несинфазность между выходными напряжениями СП источников переменного тока приводит к возникновению Н небаланса на первичной обмотке каждого уравнительного тр-ра 6. Уравнительные тр-ры имеют конечную электромагнитную мощность и способны выравнивать загрузку СП лишь до определенной величины Н небаланса, которое пропорционально разности фаз. При дальнейшем увеличении

Н небаланса СП уравнительные тр-ры

6 насьпцаются, что приводит к искажению Н на нагрузке. Поэтому величину опорного Н блока сравнения 10 выбирают такой, чтобы сравнение происходило на границе насьпцения уравнительного тр-ра 6. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике H может быть использовано для электроснабжения ответственных потребителей,.

Цель изобретения — повь|шение надежности электроснабжения путем идентификации неисправного источника и его селективного отключения.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы электропитания .

Предлагаемая система содержит.источники 1 и 2 переменного тока, блок

3 синхронизации и нагрузку 4. Каждый, источник переменного тока содержит статический преобразователь 5 постоянного напряжения в синусоидальное, уравнительный трансформатор 6, ключ

7 переменного тока, фазовый детектор

8, блоки 9 и 10 сравнения, выпрямитель !1 и блок 12 совпадения, Нагрузка 4 подключена к источникам 1 и ? переменного тока, которые включены на параллельную работу. разный вывод нагрузки 4 подключен через последо- 25 вательно соединенные ключ 7 перемен"ного тока и первичную обмотку уравни— тельного трансформатора 6 к выводу статического преобразователя 5. Нулевой вывод каждого статического преобразователя 5 соединен с нулевым выводом нагрузки 4. Вторичные обмотки уравнительных трансформаторов 6 соединены в кольцо. Вход синхронизации статического. преобразователя 5 объе35 дипен с одним из входов фазового детектора 8 и подключен к блоку 3 синхронизации. Второй. вхоц фазового детектора 8 подключен к выходу статического преобразователя 5, выход фазового детектора 8 через первый блок 9 сравнения подключен к одному из входов блока 12 совпадения, выход которого соединен с ключом 7 переменного тока. Второй вход блока 12

45 совпадения подключен к выходу второго блока 10 сравнения, вход которого через выпрямитель 11 подключен к первичной обмотке уравнительного трансформатора 6.

Система электропитания работает следующим образом.

Напряжение с блока 3 синхронизации поступает одновременно на вход синхронизации каждого статического

55 преобразователя 5. На выходе каждого статического преобразователя 5 формируется синусоидальное напряжение, которое через уравнительный трансфор881 2 матор 6 и ключ 7 переменного тока поступает на нагрузку 4. Напряжение на нагрузке 4 равно геометрической полусумме выходных напряжений сТВТН ческих преобразователей 5, Предположим, что выходные напряжения статических преобразователей 5 равны между собой по модулю и находятся в фазе с напряжением блока 3 синхронизации. Тогда напряжения на выходах фазового детектора 8 и блока 9 сравнения равны О. Напряжение на первичной обмотке каждого уравнительного трансформатора 6 равно геометрической полуразности выходных напряжений статических преобразователей 5 и в данном случае равно О. Тогда напряжения на выходах выпрямителя 11 и блока 10 сравнения равны О, Следовательно, на обоих входах блока 12 совпадения в каждом источнике переменного тока присутствуют сигналы логического "0", ключи 7 переменного тока, управляемые блоками 12 совпадения, включены и на нагрузку 4 поступает питание от обоих источников 1 и 2 переменного тока.

Пусть выходное напряжение статического преобразователя 5, входящего в источник 1 переменного тока, стало отставать по фазе от напряження блока 3 синхронизации. Тогда на выходе фазового детектора 8 появится напряжение, которое достигает уровня опорного напряжения. При равенстве этого напряжения опорному срабатывает блок

9 сравнения и его выходное напряжение, соответствующее уровню логической

"1", поступае.т на один из входов блока 12 совпадения, Выходное напряжение статического преобразователя 5, входящего в источник 2 переменного тока, находится в фазе с выходным напряжением блока 3

/ синхронизации, поэтому возникает нес> íôàçíîñòü между выходными напряжениями статических преобразователей источников 1 и 2 переменного тока.

Это приводит к тому, что на первичной обмотке каждого уравнительного трансформатора 6 возникает напряжение небаланса, которое выпрямляется и сравнивается с опорным в блоке 10 сравнения. Уравнительные трансформаторы имеют конечную электромагнитную мощность и способны выравнивать загрузку статических преобразователей лишь до определенной величины напряжения небаланса, которое пропорционально

28881 4 обеспечиваться напряжением требуемого

Составитель Т . Георгиевская

Техред М. Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 3494/54

Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13 разности фаз. При дальнейшем увеличении разности фаэ между выходными напряжениями статических преобразователей 5 уравнительные трансформаторы

6 насыщаются, что приводит к искажению напряжения на нагрузке и отклонению его величины от номинального значения. Происходит отказ системы электропитания, Чтобы этого не происходило, величина опорного напряжения выбирается такой, чтобы сравнивание блока 10 сравнения происходило на . границе насыщения уравнительного трансформатора 6. Таким образом, в момент срабатывания блока 10 сравнения на их выходах появляется напряжение, соответствующее логической "1".

Поскольку на первом входе блока 12 совпадения, расположенном в источнике

1 переменного тока, уже присутствует сигнал логической "1", то C выхода блока 12 поступает сигнал на ключ 7 переменного тока и выключает его, Источник 1 переменного тока отключен от нагрузки 4. В источнике 2 переменного тока никаких отключений не происходит, так как на выходе. фазового детектора 8 .напряжение равно

О, значит, на .одном из входов блока

12 совпадения сигнал также равен "О" и выходное напряжение блока 12 совпадения тоже равно О. Нагрузка 4 продолжает обеспечиваться питанием от источника 2 переменного тока.

Таким образом, идентифицирован неисправный статический образователь, затем отключен, а нагрузка продолжает качества.

Формула и з о б р е т е н и я

Система электропитания, содержащая источники переменного напряжения, каждый иэ которых содержит уравнительный трансформатор, вторичные обмотки которых соединены в кольцо, 10 и ключ переменного тока, выходные зажимы которых объединены и подключены к фазному выводу нагрузки, другой вывод которой подключен к нулевому зажиму каждого источника, о т л и—

15 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности электропитания путем идентификации неисправного источника и его селективного отключения, она дополнительно снабжена

20 блоком синхронизации, а каждый источник переменногя тока выполнен в виде статического преобразователя и дополнительно снабжен блоком совпадения, двумя блоками сравнения, вып25 рямителем и азовым детектором один вход которого объединен с входом синхронизации статического преобразователя и подключен .к выходу блока синхронизации, другой вход — к выхо-, ду статического преобразователя, выход фазового детектора подключен к первому блоку сравнения, выходом подключенного к одному из входов блока совпадения, другой вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, вход которого через выпрямитель связан с уравнительным трансформатором, а выход блока совпадения соединен с ключом переменного тока.