Резервированный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в установках бесперебойного питания. Целью изобретения является повышение надежности устройства путем упрощения схемы. Резервированный инвертор содержит, например, ячейки 1-4 с выходными трансформаторами 5-8, выключатели 9-12, выполненные, например, в виде предохранителей, дополнительный трансформатор 15, первичная обмотка которого разделена на секции 18-21, ключевые элементы 26-29, совмещенные с датчиками состояния. Защита от аварий в ячейках осуществляется путем отключения от выходной цепи соответствующих вторичных обмоток их трансформаторов и секций дополнительного трансформатора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 А1 (19> S 0 (1и (g1)g H 02 M 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4364371/24-07 (22) 10. 12.87 (46) 23, 06. 90. Вюл. У 23 (72) С,И,Шеленок, В,И,Никулин и Л.В,Волошин (53) 62 1,314.58(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 936295, кл, H 02 M 7/48, 1982, Авторское свидетельство СССР

N 752687, кл, Н 02 И 7/48, 1,980. (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в установках бесперебойного питания. Целью

2 из об ре т ения являе тс я повышение надежности устройства путем упрощения схемы, Реэервированный инвертор содержит, например, ячейки 1-4 с выходными трансформаторами 5-8, выключатели 9-12, выполненные, например, в виде предохранителей, дополнительный трансформатор 15, первичная обмотка которого разделена на секции

18-21, ключевые элементы 26-29, совмещенные с датчиками состояния, 3ащита ат аварий в ячейках осуществляется путем отключения от выходной цепи соответствующих вторичных обмоток иэ трансформаторов и секций дополнительного трансформатора» 1 ил.

1573516

Изобретение относится к электротехнике, в частности .к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в установках ! . бЕсперебойного питания.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем упрощения схемы.

На чертеже приведена схема резервированного инвертора, в частности ее вариант для случая 4-кратного резерва. Инвертор содержит инверторные ячейки 1-4 с соответствующими выход нь1ми трансформаторами 5-8, индивидуальные выключатели, выполненные, например, в виде предохранителей 9-12 с!плавкими вставками, блок 13 синхронизации, управляющий работой ячеек, Ячейки инвертора подключены параллельно по входу через предохранители (i,е. индивидуальные выключатели) к источнику 14 постоянного тока, Инвектор снабжен дополнительным трансформатором 15, вторичная обмотка 16 которого образует выход инвертора и подключена к приемникам 17 электрической энергии (нагрузке), а первичная обмотка разделена на четыре (по числу ячеек) секции 18-21. Коммутация вторичных обмоток 22-25 выходных трансформаторов ячеек и секций 1821 первичной обмотки дополнительноrb трансформатора,15 осуществляется

35 переключателями 26-29, цепи 30-33 управления которых являются датчика-.. ми состояния соответственно ячеек

1 4 и подсоединены параллельно пре40 дохранителям 9-12 этих ячеек, Причем конец вторичной обмотки 22 (23-25) трансформатора 5 (6-8) кажпой ячейки 1 (2-4) соединен с концом соответствующей секции 18 (19-21) первичной обмотки дополнительного трансформатора, начала этих обмоток 22 и

l8 (23 и 19, 24 и 20, 25 и 21) подключены соответственно к замыкающему и размыкающему неподвижным контактам переключателя 26 (27-29) ячейки

50 1 (2-4), а подвижный контакт переключателя 26 (27, 28) предыдущей ячейки 1 (2, 3) соединен с началом вторичной обмотки 23 (24,25) трансформатора 6 (7, 8) последующей ячей. ки 2 (3,4) по кольцевой схеме, т,е, подвижный контакт переключателя 29 последней (четвертой) ячейки 4 с динен с началом вторичной обмотки 22 трансформатора 5 первой ячейки 1.

На фиг.l начала обмоток указаны точками, а управляющая связь между соответствующими переключателем и его обмоткой управления обозначена штриховой линией, Ячейки инвертора и их выходные трансформаторы идентичны, секции 18-21 первичной обмотки дополнительного трансформатора

l5 имеют одинаковые числа витков, Инвертор работает следующим образом.

В нормальном режиме, когда ячейки 1-4 инвертора исправны, предохранители 9-12 целы и шунтируют обмотки 30-33 управления переключателей

26-29, При этом подвижные контакты переключателей находятся в правом (по схеме фиг,l) положении, вторичные обмотки 22-25 выходных трансформаторов всех ячеек и все секции 1821 дополительного трансформатора

15 оказываются соединенными последовательно между собой в кольцо, причем секции 18-21 включены встречно по отношению к обмоткам 22-25. Такая структура соединения обмоток эквивалентна последовательному включению ячеек по выходу и.обеспечивает передачу электрической энергии в нагрузку

17 через дополнительный (промежуточный) трансформатор 15. Отличительная особенность состоит лишь в том, что первичная обмотка дополнительного трансформатора 15 разделена на самостоятельные секции 18-21, которые распределены (включены) между вторичными обмотками 22-25 трансформаторов ячеек, что позволяет, используя один переключающий элемент, одновременно выводить из работы вторичную обмотку трансформатора соответствующей ячейки и смежно включенную с указанной вторичной обмоткой секцию первичной обмотки дополнительного трансформатора, При -возникновении внутреннего короткого замыкания, например, в ячейке 2, которое является следствием подавляющего большинства неисправностей, происходит перегорание предохранителя 10 и последующее срабатывание обмотки 31 управления переключателя 27, Подвижный контакт последнего перебрасывается в левое

Предлагаемый инвертор содержит всего четыре переключающих элемента и не имеет дешифратора, что позволяет упростить его силовую часть и сис-. тему управления, повысить надежность инвертбра в целом, С увеличением количества реэервирующих ячеек укаэанные преимущества возрастают, Составитель И. Войтович

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1646

Тираж 500

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15 (по схеме фиг. 1) положение, вторич— ная обмотка 23 выходного трансформатора 6 ячейки 2 и секция 19 первичной обмотки дополнительного трансформатора 15 исключаются из работы, однако, инвертор сохраняет работоспособное состояние. При этом образует— ся новая кольцевая схема соединения оставшихся в работе обмоток 22, 24, 25 и 1.8, 20, 21. Суммарное выходное напряжение ячеек, подаваемое на первичную обмотку дополнительного трансформатора 15, уменьшается, но при этом пропорционально уменьшается и число задействованных витков первичной обмотки трансформатора 15 (секция

19 выведена из работы), вследствие чего выходное напряжение инвертора (напряжение на приемниках 17 электрической энергии) остается неизменным, а работоспособные ячейки 1, 3 и 4 загружаются по мощности равномерно . !

Аналогичным образом инвертор работает при аварийном отключении любой другой ячейки, либо при аварийном отключении нескольких ячеек.

73516 6

Формула изобретения

Резервированный инвертор, содержащий несколько инверторных ячеек с

5 трансформато рным выходом, подключенных по входу параллельно через индивидуальные выключатели, вторичные обмотки ячеек связаны между собой посредством ключевых элементов, датчики состояния ячеек, а также блок синхронизации, своим выходом подключенный к управляющим входам ячеек, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности инвертора путем упрощения схемы, датчик состояния каждой ячейки совмещен с ключевым элементом, выполненным в виде переключателя с двумя неподвижными и одним подвижным контактами, а цепь

20 его управления подключена параллельно индивидуальному выключателю ячейки, а также введен дополнительный трансформатор, вторичная обмотка которого образует выход инвертора, 25 а первичная обмотка состоит из нескольких (по числу ячеек) отдельных секций, конец вторичной обмотки трансформатора каждой ячейки соединен с концом соответствующей секции пер3р вичной обмотки дополнительного трансформатора, начала этих обмоток подключены к соответствующим неподвижным контактам переключателя ячейки, а подвижный контакт переключателя предыдущей ячейки соединен с началом вторичной обмотки трансформатора последующей ячейки по кольцевой схеме,