Источник бесперебойного питания

 

О П И С А Н И Е ()877709

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД(! ТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советскив

Социапистнчесиик республня (6l ) Дополнительное к авт. cBNA-ву (22) Заявлено 25.07. 79 (21) 2802732/24-07 с прнсосдяненяем заяввя,1Е (23) Йрнорнтст

Опубликовано 30. 10.81. Ьюллстснь М 40 (5l )h%. Кл.

Н 02 д 9/06 фвударстюай квявтет

CCCP вв дамм взебрвтевяй в впрытвй (53) УДК 621.316 .925(088.8) Дата епублняованяя опнсання 21.12.81 (72) Авторы изобретения

И.Л.Актов, Д.А.Гайианов и Ф.Х.Кутдусов (71) Заявнтель

Уфимский авиационный институт им. Орджо (54) ИСТОЧНИК ВЕС1ЖРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для использования в системах резервирования электропитания ответственных электроприемников, не допускающих перерывов в электроснабжении.

Известны резервированные источники переменного напряжения, содержащие датчики аварийного состояния, основной и резервный инверторы, соединенные через коммутационное устройство с нагрузкой. Питание основного инвертора осуцествляется от выпрямителя, а резервного - от автономного источника питания - аккумуляторной батареи (11.

Недостатками указанных резервированных источников питания нагрузки являются невозможность длительной работы в резервном режиме с потре- бителями больших мощностей, достаточно большой перерыв в питании нагруэки, возникающий sa счеТ времени ,запуска резервного инвертора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

3 к предлагаемому является резервированный источник бесперебойного питания нагрузки, содержащий трехфазный транс4юрматор, снабженный дополнительными по числу резервных источников первичными многофаэными обмотками, концы .которых подключены к мостоаьвт днодно-тиристорным ключам переменного тока, катоды тиристоров всех ключей объединены, вторичные

13 обмотки соединены B звезду, KQMhpj тирующие конденсаторы включены между анодами тиристоров ключей переменного тока 523., Недостатками данного устройства являются наличие трех мостовых ключей переменного тока, низкая надежность, относительно малое быстродействие перекшочения.

87770

4О

Цель изобретения - упрощение обратного переключения с резервного на основной инвертор и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается 5 тем, что в источнике бесперебойного питания, содержащем в цепи нитающего ввода два выпрямителя, имеющих один общий вывод, трехфазный трансформатор, обмотки трехфазного транс- ip форматора соединены по схеме звеэдадве обратные звезды, введены основной и резервный инверторы, входная индуктивность и цепь переключения, входы выпрямителей подключены к вторичным обмоткам трансформатора, общий вывод выпрямителей через входную индуктивность соединен с одними выводами вершин мостов соответству" ющих инверторов, которые предназначены для подключения нагрузки, а другие выводы вершин мостов инверторов подключени к соответствующим минусовым выводам выпрямителей.

В источнике бесперебойного питания выпрямители выполнены тиристорными, а цепь переключения состоит иэ последовательно соединенных тиристоров, конденсатора и двух диодных групп с объединенными соответственно катодами и анодами и включена между вторичными обмотками трансформатора.

В источнике бесперебойного питания выпрямители выполнены диадными, а цепь переключения состоит из

35 двух питающих тиристоров, катоды которых объединены и подключены к входной иидуктивности, а аноды подключены к выпрямителям, причем к анодам питающих тиристоров подключены последовательно соединенные переключаюпие тиристор и конденсатор.

Кроме того, в источнике беспере.бойного питания в качестве переключающего тиристора,использован симистор.

На фиг. l изображена схема источника бесперебойного питания (резер" вированного инвертора); на фиг. 2то же, с применением диодных выпрямителей.

Источник бесперебойного питакня (резервированный инвертор) содер" жит трехфазный трансформатор 1, к вторичным обмоткам которого подклю-. чены два тиристорных выпрямителя

2 и 3, общий вывод которых через входную индуктивность 4 соединен с

9 4 основным 5 и резервным 6 инверторами, каждый нз которых состоит иэ мостов 7. Плечи кажцого моста содержат тиристоры 8-11, встречно-параллельно включенные тиристорам диоды 12-15, в диагонали мостов включены последовательно соединенные коммутирующие конденсатор 16 и индуктивность

17. Между вершинами мостов 7 основного 5 и резервного 6 инверторов, минусовые выводы которых соединены с соответствующими выпрямителями, включена нагрузка 18. Между вторичными обмотками трехфазного траисфор" матора 1, соединенными по схеме звезда — две обратные звезды, включена цепь переключения, состоящая из последовательно соединенных тиристоров 19, конденсатора 20 и двух диодных групп 21 и 22 с объединенныMH соответственно катодами и анода" ми. При применении диодных выпрямителей 24 и 23 (фиг. 27 цепь переключения состоит из двух питающих тиристоров 25 и 26, катоды которых объединены и подключены через входную индуктивность 4 к основному 5 к резервному 6 инверторам, а аноды подключены к соответствующим выпрямителям 23 и 24, причем к анодам тиристоров 25 и 26 подключены последовательно соединенные переключающие тиристор 27 (или симистор) и конденсатор 28..

Источник бесперебойного питания (резервированный инвертор) работает следующим образом.

При безаварийной работе основной инвертор 5 питается от выпрямителя 2 через входную индуктивность 4..При отказе основного инвертора 5 с него и с тиристорного выпрямителя 2 снимают импульсы управления и подают их на резервный инвертор 6 и выпрямитель 3. Одновременно с этим включают тиристор 19 и конденсатор 20, заряженный с полярностью, указанной на фиг. 1, гасит тиристоры выпрямителя

2. При этом входной ток, протекаящий через входную индуктивность 4, эа это время не успевает измениться и подхватывается резервным иивертором 6 и выпрямителем 3. В результате значительно сокращается время пуска выпрямителя 3 и резервного инвертара 6. Перерыв в питании нагрузки 18 практически отсутствует, возможно лишь незначительное сниже-,.

87 иие мощности в нагрузке во время переключения .

При необходимости обратного переключения с резервного 6 на основной

5 инвертор, в устройство вводится дополнительная переключающая цепь, включенная встречно-параллельно указанной на фиг. 1.

При применении диодных выпрямителей 23 н 24 (фиг. 2) в источнике бесперебойного питания (резервированном ииверторе) его работа осуществляется следующим образом.

11ри безаварийной работе основной инвертор 5 питается от выпрямителя 23 через питающий тиристор 25 н входную индуктивность 4. В случае возникновения аварии в основном инверторе 5 с него снимают импульсы управления и подают импульсы управления на тиристоры резервного инвертора 6. Одновременно с этим вклю-. чают питающий тиристор 26 и переключающий тиристор 27 (или симистор).

Конденсатор 28, заряженный с полярностью, указанной на фиг. 2, гасит тиристор 25. При этом входной ток

sa это время не успевает измениться и подхватывается резервным инвертором

6 и выпрямителем 24. В результате значительно сокращается время пуска выпрямителя 24 и резервного инвертора

6 и перерыв в питании нагрузки !8 практически отсутствует, возможно лишь незначительное снижение мощности в нагрузке во время переключения.

Дпя упрощения обратного переключения с резервного 6 на основной 5 инверторы в качестве переклю чающего тиристора используется снмистор, а переключающий конденсатор заряжается с обратной полярностью.

Таким образом, применение пред- . лагаемого резервированного инвертора позволяет значительно повысить надежность энергопитания нагрузки н исключить перерыв в ее питании,во время переключения с основного на резервный инвертор, дает воэможность применять как управляемые, так н неуправляемые выпрямители, а также дает воэможность обратного переключе,ния с резервного на основной инвер" тор после устранения в последнем вышедших из строя элементов.

Предлагаемый резервированный инвертор может найти широкое применение в технике индукционного нагре7709 б ва, в частности,.при литье алюминия в магнитный кристаллизатор и в других устройствах и технических проце сах, не допускакнцих перерывов в электроснабжении.

Формула изобретения мит елей.

40 43

19

rs

26

2$

1. Источник бесперебойного пита ния, содержащий в цепи питающего вво" да два выпрямителя, имеющих один Обший вывод, трехфазный трансформатор, о т л и ч а ю щ и А с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, обмотки трехфаз" - ного трансформатора соединены по схеме звезда - две рбратные звездЫ введены Основной и резервный инверторы, входная индуктивность н цепь переключения, вхады выпрямителей под ключены к вторичным обмоткам трансформатора, общий вывод выпрямителей через входную индуктивность соединен с одними выводами вершин мостов соответствующих инверторов, которые предназначены для подключения нагрузки, а другие выводы. вершин мостов инверторов подключены к соответствующим минусовЫм выводам выпря2. Источник по и. 1, О т л н ч. аю шийся тем, что выпрямители выполнены тиристорнымн, а цепь переключения состоит из последовательно соединенных тиристора, конденсатора. и двух диодных групп с объединенны ми соответственно катодами и анодами и включена мевду вторичными обмотками трансформатора.

3а ИстОчник пО и» 1 у О т л и ч а ю шийся тем, что выпрямите ли выполнены диодными, а цепь пере" ключения состоит иэ двух питающих тиристоров, катоды которых Объединены и подключены к входной индуктивности, а аноды подключены к выпрямителям, причем к ано дам. питающих тиристоров подключены последовательно соединенные переключающие тиристор и конденсатор.

4. Источник по и. 3, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения обратного переключения с резервного на основной инвертор, г..8

ВНИИПИ Заказ 11462 Тираж 678, Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул..Проектная,. 4 в качестве переключаюцего тиристора использован симистор.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

877709 8

1. Авторское свидетельство СССР

У 612344, кл. Н 02 J 9/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

11 624338, кл. Н 02 J 9/04, 1977.