Система источников питания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социалистические

Ресттубиик (iii 886170

1 г ,Г

-::э (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 6. 11. 79 (21) 2840928/24-07 с присоединением заявки М (23) П ркоритет (51)М. Кл.

Н 02 М 7/17

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и отнрытнй

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень М 44 (53) УДК 621.314. .572(О88.8) Дата опубликования описания 30. 11,81 ) . 1 1

11 л;- !:4 c,pТЕХ. : Р f. . "

1 г> и

1 (72) Автор изобретения

Г. Г, Адамия (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ а

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах питания на ос" нове статических преобразователей со стабилизированными выходными параметрами, когда для увеличения суммариой мощности требуется параллельная работа преобразователей на общуют нагрузку.

Известны системы питания, выпол10 неные на базе параллельно работающих автономных параллельных инверторов тока с индуктивно-вентильным компенсирующим устройством, требующее для обесйечения параллельной работы двух

15 инверторов равной мощности -устройств, обеспечивающих их синхронную и синфазную работу, и устройств; вырав=-.— нивающих. мощности. Синхронность и синфазность работы инверторов в режимах автономной и параллельной работы обеспечивается вентильными компенсирующими устройствами, в блоки управления которых включены автомати-. ческие регуляторы фазы и синхронизированные между собой задающие генера торы. Выравнивание мощностей параллельно работающих инверторов обеспечивается вентильными коммутаторами (вентильными мостами собственно инвер тора), в блоки управления которых включены устройства выравнивания мощностей (УВМ). На вход УВМ поступают сигналы с датчиков входного тока инверторов. Полученная в УВМ разность этих токов усиливается и поступает в систему управления коммутатдра, изменяя фазу импульсов так, чтобы входные токи параллельно pa6o" тающих иневрторов были равны Щ

Известны также системы питания, выполненные на базе автономных парал-. лельных инверторов с комбинированным или зависимым управлением, содержащих

Ф коммутатор и вентильный компенсатор реактивной мощности с системами управления и последовательный реактивный элемент на выходе, обеспечиваю8861

15 щий устойчивость инвертора к перегрузкам и внешним к.з .1 21.

Использование для обеспечения параллельной работы таких инверторов систем управления с УВМ обеспечивает

5 параллельную работу только инверторов равной мощности при равных входных напряженйях. При различных входных напряжениях инверторов, а также при разных установленных мощностях УВМ 1р не обеспечивает равномерной загрузки параллельно работающих инверторов.

Наиболее близкой по технической .сущности к предлагаемой является система источников питания, состоя-. щая из двух параллельно работающих преобразователей с однотипными последовательными реактивными элементами на выходе, по меньшей мере один из которых выполнен в виде автоМ номного инвертора с комбинированным или зависимым управлением. Инвертор содержит коммутатор с системой управления, включающий в себя уст25 ройство выравнивания мощностМ, и вен тильный компенсатор реактивной мощности. В каждый из преобразователей введен датчик напряжения, включенный до реактивного элемента и выходами подключенный к соответствующим входам устройства выравнивания мощности автономных инверторов (31.

Однако данная система источников . питания может быть построена только из

I двух источников.для повышения надежнос"55 ти желательно иметь в системе большее количество источников. Кроме того, целесообразно иметь возможность объединения в систему источников различной установленной мощности. Это позволило бы расширить функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей системы источников питания и повьппение надежности за счет увеличения числа параллельно работающих автономных инверто" ров независимо от величин входных напряжений и установленных мощностей каждого преобразователя. 50

:Поставленная цель достигается тем, что в систему источников питания, содержащую статические преобразователи, выполненные на базе автономных инверторов тока с зависимым или комбинированным управлением, вьг.-. ход каждого из которых связан с. выходными выводами системы через реак70 5 тивный элементу причем каждый из упомянутых инверторов содержит вен тильный коммутатор, блок управления вентильным коммутатором с устройством выравнивания мощности, имеющим два выхода, вентильный компенсатор реактивной мощности, включенный на выходе инвертора датчик напря жения, выход которого подключен к первому входу устройства выравнивания мощнос"и, введен блок вычисления среднего арифметического сигналов с числом входов по числу ин: ерторов в системе, причем входы упомянутого блока подключены к выходам соответствующих датчиков напряжения, а выход — ко вторым входам устройства выравнивания мощности всех инверторов.

На чертеже приведена функциональная схема системы питания с индуктивными последовательными элементами (приведен случай с тремя параллельно работающими источниками).

Каждый из автономных инверторов

1-3 содержит коммутатор 4 с блоком

5 управления, обеспечивающим требуемый угол запирания вентилей коммутатора, вентильный компенсатор 6 реактивной мощности с системой 7 управления, обеспечивающей синхронность и синфазиость напряжений на шинах коммутаторов 4, входной реактор 8, устройство 9 выравнивания мощности.

На выходе источников 1-3 питания . включены датчики 10-12 напряжения на коммутаторах и последовательные реак.— тивные элементы 13-15, через которые-" источники !-3 питания подключены к нагрузке 16. Один из источников, 2 и 3 может быть источником синусоидального напряжения, отличным ат. например, сетью. Сигналы с датчиков 10-12 напряжения поступают в блок 17 вычисления среднего арифмети ческого °

Система работает следующим образом.

При параллельной работе синхронность и синфазность напряжений коммутаторов 4,напряжений до последова" тельных реактивных элементов 13-15 обеспечивается блоками 7 управления компенсаторов. На один вход устройств

9 выравнивания мощности поступает сигнал с датчика 10 напряжения своего коммутатора, а на второй вход - сигнал с дополнительного устройства 17, 886170 d . и .всей системы за счет минимального

%исла связей между параллельно работающими источниками и минимального числа дополнительных устройств.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 формирующего эталонный сигнал. На вход блока 17 поступают сигналы с да чиков 10-12 напряжений коммутаторов всех параллельно работающих источников 1- 3. В блоке 17 формируется 3 сигнал, равный среднему арифметическому напряжений датчиков 10-12, который поступает на второй вход всех устройств 9 выравнивания мощности. В каждом из устройств 9 выравнивание 11 мощности определяется разностью напряжений Д Ug- Ок- U3, где Ug - напряжение на коммутаторе соответствующе5 и го источника питания; Ц » .Ы вЂ” Л-- IS

11 эталонное напряжение, вырабатываемое блоком 17; n - число параллельно .работающих преобразователей. В устройстве выравнивания мощности сигнал д 0 усиливается и с определенной передаточной функцией, например через апериодическое звено первого по- рядка, передается в блок 5 управления коммутатора. Причем, если 4 0 70, 33 т.е. Ц >03, то выходной сигнал уст1 ройства выравнивания мощности, поступая в блок 5 управления коммутатора, уменьшает угол запирания вентилей коммутатора 4 (угол о ). Если aUg(0, 30 то происходит увеличение угла о .. Равенство напряжений коммутатора 4 по величине и совпадение их по фазе однозначно обеспечивает равномерную за. грузку автономных инверторов активны" 33 ми и реактивными мощностями пропорционально их установленным мощностям.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить области применения статических источников питания и повысить их надежность,.так как удается. создать системы бесперебойного питания с произвольным числом работающих и резервных преобразователей, т.е. создать системы с наперед задан- 43 ной надежностью, а также повысить надежность каждого источника питания Система. источников питания, содержащая статические преобразователи, выполненные на базе автономных инверторов тока с зависимым или комбинированным управлением, выход каждого из которых связан с выходными выводами системы через реактивный элемент, причем каждый из упомянутых инверторов содержит вентильный коммутатор, блок управления вентильным коммутатором с устройством выравнивания мощности, имеющим два входа, вентильный компенсатор реактивной мощности, вклвченный на выходе инвертора датчик. напр ряжения, выход которого подключен к первому входу устрочства выравнивания мощности, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в нее введен блок вычисления среднего арифметического сигнала с числом входов по числу инверторов в системе, причем входы упомянутого блока подключены к выхо-, дам соответствующих датчиков напряжения, а выход — ко вторым входам устройства выравнивания мощности всех инверторов .

1. Динамика систем управления, Материалы семинара по кибернетике.

Ч. 1. Кишинев. ЫГИИНЦА, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 530413, кл. Н 02 P 13/18, 1976.

3, Авторское свидетельство СССР по заявке У 2757958/24-07, 26.04.79.

886170

Составитель А. Сытин

Техред И.Асталош Корректор Г. Решетник. Редактор В. Пилипенко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10555/74 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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