Система электропитания,состоящая из параллельно включенных статических преобразователей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву

М (22) Заявлено08.12.75, 21) 2196928/24-07 (5!) М, Кл. с присоединением эаявнн, М

К 02 J 3/46

Гаауаарстаеив и наиетет

Сааата Нкмкатрав СССР яа делам кзабретеннй и аткрнткй (23) Приоритет с (43) Опубликовано25.06.78Яюллетень N- 2З (53) УДК

62 1.316.722.1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 26,06.78 (72) Авторы изобретения

М. E. Гольдштейн и П. H. Сенигов

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (64) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ» СОСТОЯЩАЯ, ИЗ ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для регулирования распределения тока нагрузки между параллельно включенными статическими преобразователями, выполненными с параллельным 5 соединением вентильных ветвей. При,этом преобразователи по условию надежности, кроме других факторов, например устойчивости к токам короткого замыкания, рассчитаны на работу беэ превышения допустимых величин параметров вентилей, например температуры полулроводниковой структуры, при обры ве одной, двух и реже большего количества параллельных вентильных ветвей, требующих

Восстановления рабочего состояния в течении а

orðàHè÷åííîrî промежутка времени (для прет образователей систем возбуждения мощных турбо- и гидрогенераторов 6 ч) .. К таким преобразователям относятся преобразователи для мощного электропривода для систем воэбуж- 20 дения мощных синхронных компенсаторов, турбо- и гидрогенераторов, для электролиза цветных металлов.

Известны аналогичные системы, обеспечиваюшие параллельную работу преобразователей Щ@ аа

Наиболее близкой по технической сушносги к предложенной является система, в которой преобразователи нигаигся от обшей сети переменного тока и включены на обшун1 нагрузку. Для каждого преобразователя содержится источник регулируемого сигналя управления и датчик его в. ходкого токя и для всех преобразователей — один регулятор пх выходного напряжения, вход которого поднинчен к нагрузке. К первому и второму регулируюшим входам каждого источника регулируем ого сигнала управления преобразователем соответственно подключены выход датчика его выходного тока и выход регулятора выходного напряжения всех преобразователей.П) Однако такая система обеспечивает только равномерное распределение тока нагрузки между одинаковыми преобразователями, как при работе всех параллельных вентильных ветвей, так и при обрыве одной или нескольких из них. Поэтому каждый из преобразователей можно рассматривать, как изолированно работающий и несущий равную с другими преобра зователями долю токовой нагрузки» Каждый

О П И С А Н И Е (и) 612343

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСУВУ

612343 такой преобразователь по условию надежности имеет резерв параллельных вентильных ветВей, равный такому их количеству, цри оэрыре которого преобразователь должен нормально работать в течение времени, отведейного

5 обслуживающему персоналу для устранения неисправности (обычно несколько часов).

Возможностью обрыва числа параллельных венгильньтх ветвей больше резерва эа тот же промекугок времени пренебрегают из-эа ее малой вероятности. Наличие такого резерва означает, что при нормальной работе преобразователей (все параллельные вентильные ветви исправны) вентили, установленные в параллельных ветвях, недогружены Ilo току и коэффтщиент использования их по,токунизок

Целью изобретения является повышение коэффициента использования вентилей по то- 2о ку путем распределения тока нагрузки между всеми преобразователями B зависимости ог минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в каждом пероб раз овател е.

Это достигается тем, что в систему, обесгечиввющую параллельную работу статических преобразователей, выполненных с параллель ным соединением вентильных ветвей, содержащую для каждого преобразователя истаа- 30 иик сигнала управления, первый регучнруюший вхоц которого подключен к выходу датчика выходного тэка преобразователяя, к которому относится этот источник регулируемого сигнала управления, 35 в второй через общий для всех преобразователей регулятор их выходного напряженияк вътходу датчика. этого напряжения, введены датчики минимального числа исправных лврвллельньтх вентильных ветвей по одному в 40 каждый преобразователь, и функциональные блоки в количестве,равном количеству преобразователей.. Каждый функциональный блок включен между выходом датчика выходного тока каждого преобразователя и пер- 45 вым регулирующим входом источника er o регулируемого сигнала управления. Коэффициент передачи каждого функционального блоке определяется выражением е 50 т Zn

О) . Е

114 где К1 — коэффициент передачи функционалт ного блока, вход которого подключен к выходу датчика выходного тока — того преобраз ова геля:

- норма преобразователей:

Р число пвоаллельно включенных пре-„„ ттт, n — минимальные числа исправных параллельных вентильных ветвей, соответственноо взятые до и после последнего момента уменьшения минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в любом иэ преобразователей.

Каждый функциональный блок может содержать управляющие входы, число которых равно числу преобразователей, причем каждый упрввлякиций вход каждого функционального блока соединен с выходом одного датчика минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей и выход каждого дат чика минимального числа исправных нараллельных венгильных ветвей соединен с одним управляющим входом каждого функционального блока.

Первый управляющий вход каждого функционального блока MDKer быть соединен с выходам датчика минимального числа испр: вных параллельных вентильных ветвей преобразователя, выход датчика выходного тока которого подключен ко входу этого функционального блока, На ч ртеже представлена структурная схема предложенной системы, обеспечивак щей параллельную рабату двух статических преобразователей.

Схема содержит преобразователи 1н 2, входы которых соединены непосредственно, в выходы — соогветсгвенно через датчики

3 и 4 их выходных токов, источники 5 и 6 регулируемых сигналов управления соответственно преобразователями 1 и 2, датчик 7 выходного напряжения преобразователей 1 и 2, регулятор 8 выходного напряжения преобразователей 1 и 2, датчик 9 и 10 минимального числа исправных параллельно включенных вентильных ветвей соответственно преобразователей 1 и 2, функциональные блоки 11 и 12, коэффициенты передачи которых соответственно определяются вь рвжениями

В(и+И ) тт1 (Л+Н) (tun + +rmn )

1 1 Х Х где индексы 1 и 2 - номера преобразователей:

Ф,h — минимальные числа исправных параллельных вентнльных ветвей, соответственно взятые до и после последнего момента уменьшения минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в любом иэ преобразователей.

Система работает следующим образом.

Выходной сигнал датчика 3 через функциональный блок 11, на первый и второй управляющие входы которого соответственно поступают сигналы датчиков 9 и 10, посту612343

Заказ 3472/48

2 Подписное

ППП Патент, датчика выходного тока каждого преобраэовятеля и первым регулирующим входом источника сигнала управления включен функциональный блок, коэффициент передачи которого определяется выражением

9

К 4 Ф "1 и; п .

1.4 где К - коэффициент передачи функционал - 0 ного блока, вход которого подключен к выходу датчика выходного тока g -того преобраэ ова теля:

- номера преобразователей:

6 -число параллельно включенных преобразователей: пт;л - минимальные числа исправных параллельных. вентильных ветвей, соответственно взятые до и после последнего момента уменьшения минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей в любом иэ преобразователей.

2.Система поп1, о rличаюш ая— с я тем, что каждый функциональный блок содержнт управляющие входы, число которых равно числу преобразователей, причем каждь и улравляюший вход каждого функционально-о блока соединен с выходом одного датчика минимального числа исправных HBpBJIBe!IbHblx

30 вентильных ветвей и выход каждого датчика минимального числа исправных параллельных вентильных ветвей соединен с одним управляющим входом каждого функционального блэка.

3. Система по п.2 ° о r a и ч а ю ш.а яс я тем, что первый управляшций вход каж» дого функционального блока соединен с выход дом датчика минимального числа исправных параллельных вентильным ветвей преобразователя, выход датчика выходного тока которого подключен ко входу этого функциональнэ го блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент Японии % 48-312Ь кл. 56 С 62, 1973.

2. Патент Японии № 48-31290, кл. 56 С 62, 1973.

3. Патент Швеции М 364822, кл. Н 023 3/36, 1974.

4. Патент Австрии М 303892, кп. 21 ф 18,1972.

5. Патент США № 3549977, кл. 321-18 1970.

6, Кипьдюшева И. И. Структурная схема двух параллельн о-включеннъ х выпрями теней, сб. Полупроводниковые приборы и преобразовательные устройства, выл, 4, Саранск, 1972, с. 55-60.

7.Патент Японии ¹ 49-21509, кл. 58 Н 1, 4 974.