Устройство для бесперебойного электропитания нагрузки

 

4-.оюз Советскмх

Социалистических

Республик

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К А67ОРСКОМУ СВМДЮТЙЛЬСУВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (>>) аЯвлеио2 1.09.76 (Я)2405373/24-07 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

Н 02 J 9/06

Гвсудврлвенный немнтет т"вввтв Иннктрвв И",р вв делам нзвбретеннй н вткрытнй (23) Приоритет (43) Опубликонано25.06.78.Бюллетень % 23 (53) УДК

62 1. 3 16.925 (088.8) (45) Дата опубликования описания 26.05.78

Г. 10. Нисенбойм, Ю. И. Пайкин и В. В. Шейнихович (72) Автори изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

НАГРУЗКИ

Изобретение касается электроснабжения отдельных объектов, главным образом ответ жатвенных потребителей, не допускающих перерыва в электропитании и может быть -использовано в системах резервирования электЬ ропитания ответственных, потребителей переменным током ста гическими преобразователя

Ми (инверторами) постоянного напряжения в переменное.

Известны устройства бесперебойного питания с резервным инвертором, содержищие два выпрямителя, аккумуляторную батарею, основной и резервный инверторы, выходы которых соединены с входами тирнсторных. выключателей, которые соединены с нагрузкой!

В качестве тиристорных выключателей переменного тока в таких устройствах обычно применяют встречно-параллельно соеди . ненные тиристоры.в каждой фазе основного я резервного инверторов. N

При переключении с одного инвертора на другой исцользуют принудительную комму t тацию тиристоров выключателя. При этом каждый тиристор выключателя требует отдельного узла принудительной коммутации Pj, 2

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для бесперебойного электропитания нагрузки, содержащее в цепи питающего ввода выпрямитель и аккумуляторную батарею, выходы ко» торых соединены между собой и через основной и резервный инверторы подключены к тиристорным переключателям переменного тока, производящим переключение нагрузки(2 .

Недостатком устройств, использующих вь ключатели и переключатели переменного тока с .принудительной коммутацией тиристоров, является большое количество узлов принудительной коммутации (по числу тиристоров в каждой фазе переключателя - для трехфазных систем может быть 12), требующих специального унравления, что повышает массу и габариты устройства и услакняет управление устройства в целом. 3 Это все вместе понижает надежность устройства бесперебойного питания.

Цель изобретения » «повышение надежности, Это достигается тем, что в устройство аля бесперебойного электропитания нагрузки, содержащее в цепи питающего ввода выпря

612344

3 ми тель и аккул:уля торную б а та рею, вых оды которых соединены между собой и через основной и резервный инверторы подключены к тиристорным переключателям переменногo тока, производяшил переключение нагрузки

1 дополнительно введены два выключающих тиристора, коммутирующий конденсатор, два зарядных сопротивления и два шунтируюших диода, причем анод каждого тиристорно соедин нен соответственно с входом основного и резервного инвер тора, ка тод — с оо тве тс твенн о

«О с выходом выпрямителя и аккумуляторной бвтареи, коммутирующий конденсатор включен между анодами обоих выключающих тиристоров, а зарядное сопротивление и шунтируюший диод подключены параллельно входу каы«5 дого инвертора.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Выпрямитель 1 соединен с питающим вв: дом 2 переменного тока. Параллельно к выхо20 ду выпрямителя 1 подсоединены аккумуляторная батарея 3, последовательно соединен ные между собой основной инвертор 4 и выключаюший тиристор 5 и также последовательЮ

3« но соединенные л1ежду собой резервный инвертор 6 и выключающий тиристор 1.

Коммутирующий конденсатор 8 соединен с анодами тиристоров 5 и 7. Параллельно входу основного инвертора 4 подсоединены

ЗО зарядное сопротивление 9 и шунтируюший (буферный) диод 10, а параллельно входу резервного инвертора 6 — зарядное сопротивление 11 и шунтируюший диод 12. Нагрузка

13 соединена с выходом тиристорного пере85 ключателя 14 переменного тока, две вход.ных группы встречнс -параллельно включенных тиристоров 15 и 16 которого соединены соответственнос выходом инвертора 4 и выходом инве р тора 6.

Устройство работает следующим образом

При наличии напряжения на питающем ввФ де 2 выпрямитель 1 обеспечивает энергию на постоянном токе для питания основногo 4 и резервного 6 инверторов и разряда батарэи

3, которая находится в буферном режиме, обеспечивая питание на время исчезновения напряжения иа питающем вводе 2.

THpHcrop 5 DTKpblт, а тиристop 7 закрыт при этом конденсатор 8 через открытый

50 тиристор 5 и зарядное сопротивление 11 заряжается до напряжения источника с полярностью, указанной на чертеже устройства.

Одновременно На оба инвертора 4 и 6 поступают управляющие импульсы, а в тириз55 торном переключателе 14 управляющие импульсы поступают TDJJbKO на группу тиристсров, которые соответствуют питанию нагрузки 13 со стороны основного инвертора 4.

Пои получении сигнала на пеоеключение

4 зервный 6 открывается тиристор 7, прикладывая обратное напряжение конденсатора к тиристору 5, который мгновенно закрывает ся, одновременно с этим подаются управляющие импульсы на открытие группы тиристоров 16 и снимаются с группы тиристоров 15.

Тиристоры группы 15 независимо or харакгера нагрузки гаснут мгновенно а потери анодного напряжения.

После закрытия тиристора 5 конденсатор

8 заряжается через сопротивление 9 и открытый тиристор 7 до напряжения источника с полярностью, указанной на чертеже в скобках, подготавливая устройство к обратному переключению нагрузки 13 на основной инвертор 4, которое происходит аналогично приведенному.

Шунтируюшие (буферные) диоды 10 и 12 обеспечивают надежную коммутацию тиристо ров 5 и 7. Зарядные сопротивления 9 и 11 по величине выбираются значительно большими, чем входные сопротивления инверторов

4 и 6, ч то обеспечивает протекание ток ов нагрузки в рабочих режимах через инверторы.

В известных устройствах для получения бесперебойного переключения нагрузки с основного инвертора на резервный применяют принудительную коммутацию на стороне пе-. ременного тока, а в предлагаемом устройстве лринудительная коммутация осуществляется на стороне постоянного тока, что позволяет использовать один коммутирующий узел на два инвертора вместо двенадцати по числу тиристоров трехфазного тиристорного переключателя переменного тока. Это позволяет не только уменьшить массо-габаритные показатели нереключателя устройства, но и упро шает схему управления коммутирующими эле ментами, повышая надежность устройства в целом.

Стоимость предлагаемого устройства бу-, дет также ниже известного, что определяе ся использованием меньшего числа элементов устройства, Формула изобретения

Устройство для бесперебойного электропитания нагрузки, содержашее в цепи питающего ввода выпрямитель и аккумуляторную батарею, выходы которых соединены между собой и через основной и резервный инвертары подключены к тиристорным переключателям переменного тока, производящим переключение нагрузки, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности, B него д оп OJIHH тельц о введены два выключаюших тиристора, коммутирующий конденса

ron. два заоядных сопоотивления и два шун612344 тора соединен соответственно с входом основного и резервного инвертора, катод соответственно с выходом выпрямителя и аккумуляторной батареи, коммутирующий конденсатор включен между анодами обоих выключающих тиристоров а зарядное сопротивление н шунтирующий диод подключены параллельно входу каждого инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 10

1. Могилевский М. Г., Гребенник В. И.

Устройства бесконтактной коммутации грехфазных цепей переменного тока. Материалы

Ш конференции Новые бесконгакгные электронные устройства часть 1, МДНТП, М., 1970 г., сгр. 56.

2.Computer Resiny JvK 197 р.р.65-7<

ИцИ1с UPS Systems conf ig vration and

Зпчеп1ег Specif ications " ХоЪ N Ho0ьс he .

Составитель Г. Дамская

Редактор H. Разумова Техред А. Алатырев Корректор C. Гарасиняк

Заказ 3472/48 Тираж 892 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCF по делам изобретений и открытий

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