Система электроснабжения постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении автономных систем электроснабжения постоянного тока, к которым предъявляются повышенные требования к качеству выходного напряжения и надежности.

Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения и повышение надежности в пусковых и аварийных системах.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемой системы электроснабжения.

Система содержит синхронный генератор 1, выход которого соединен с первым входом управляемого выпрямителя 2 и через неуправляемый выпрямитель 3-е первым входом повьшаю- щего стабилизатора 4 напряжения, выход которого через первый блок 5 управления соединен со своим вторым входом и с первым входом транзисторного преобразователя 6, чей выход через датчик 7 тока соединен с вторым входом пассивного фильтра 8, пер- .вый вход которого подключен к выходу управляемого выпрямителя 2, а выход- :к нагрузке 9 и второму входу второго блока 10 управления, информационный выход датчика 7 тока соединен с первым входом второго блока 10 управления и с первым входом схемы 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника.12 эталонного сигнала максимального тока (Ini) выход - с вторьм входом транзисторного преобразователя 6.

Все функциональные блоки могут быть выполнены по известным схемам.

Система электроснабжения цостоян- ного тока работает следующим образом

Управляемый и неуправляемый вьтря мители 2 и 3 преобразуют переменное напряжение синхронного генератора 1 в постоянное. С появлением напряжения на выходе вьтрямителя 3 включается повьш1ающий стабилизатор 4 напряжения, на выходе которого поддерживается стабильное постоянное напряжение с помощью блока 5 управления на уровне, превьш ающем максимальное амплитудное значение выходного напряжения генератора 1, которое для генератора магнитоэлектрического типа получается, при максимальных оборотах генератора.

Транзисторный преобразователь 6 преобразует постоянное напряжение стабилизатора 4 в постоянное на нагрузке 9 с необходимым коэффициентом передачи. Когда напряжение на генераторе 1 достигает уровня, при котором могут включаться тиристоры управляемого выпрямителя 2, основная мощ-.

ность в нагрузку уже поступает от

выпрямителя 2 и могут;включаться мощные потребители. При этом контур из выпрямителя 3, стабилизатора 4 и преобразователя 6 выполняет функцию

активного сглаживающего фильтра, уменьшающего пульсации напряжения на нагрузке. Причем при .уменьшении частоты и величины выходного напряжения генератора 1 уменьшается мощность, которую способен отдать стабилизатор 4 (режим работы .(для) обеспечения максимального быстродействия при этом предельно непрерывный), но при неизменной нагрузке уменьшаются

углы управления выпрямителя 2, уменьшаются пульсации напряжения на нагрузке, а значит, и мощность, необходимая для их компенсации. Это обеспечивает лучшее; по сравнению с известной системой, согласование по мощности. Коэффициент сглаживания определяется отношением наклона внешней характеристики S.,, управля0 °

емого выпрямителя 2 вместе cq звеном пассивного фильтра из индуктивности 13 и емкости 14 L,C и наклона внешней характеристики на выходе транзисторного преобразователя 6 и звена (индуктивности 15 и ем- кости 14). При этом S « 5 у так как нерегулируемый транзисторный преобразователь 6 можно сделать достаточно жестким, а Lj, рассчитанная на подавление коммутационных прова- лов выходного напряжения преобразователя 6, « L, , рассчитанной на подавление пульсационных составляющих на выходе выпрямителя 2. Управляемый вьтрямитель 2 регулируется через первый вход блока 10 управления таким образом, чтобы поддерживать заданное значение выходного тока преобразова- Теля 6, контро.лируемого датчиком 7

тока. В аварийном режиме, когда пре- образователь 6 не работает, или в режиме холостого хода выпрямитель 2 регулируется через второй вход блока 10 управления. Когда ток через датчик 7 превьш1ает максимально задан 1457122

ный с помощью блока 12, например, в режимах короткого замыкания или больших отклонений напряжения на нагрузке от номинального значения, срабатывает схема 11 сравнения и преобразователь 6 выключается на определенное время, необходимое для окончания переходного процесса на нагрузке или выжигания плавких вставок в нагрузках, после чего преобразователь 6 вновь включается. Наличие несвязанных контуров отрицательной обратной связи по напряжению управляемого выпрямителя и повышающего стабилизатора напряжения обеспечивает устойчи- .вую и независимую их работу, а контур: датчик 7 тока - блок 10 управления - выпрямитель 2 - деление топрямителя, выход которого и выход транзисторного преобразователя подключены соответственно через первый g вход и через датчик тока и второй вход пассивного фильтра к выводу для подключения нагрузки, информационный выход датчика тока соединен с первым входом второго блока управления, вы10 ход которого соединен с управляющим входом управляемого выпрямителя, от личающая ся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения и надежности в пусковых и

15 аварийных режимах, дополнительно вве дены неуправляемый выпрямитель, повы шающий стабилизатор напряжения, схема сравнения и источник эталонного сигнала задания максимального тока.

- оамапмл MdMJUMetJlbHOrO ТОКа ,

КОВ между параллельно работающими на .20 причем транзисторный преобразователь

ЛЛГГТТТТЛ .fmr Т...-.

общую нагрузку блоками. Быстрое выключение и включение только преобразователя 6 при перегрузках .с постоянным формированием напряжений на выходе стабилизатора 4 обеспечивает постоянную готовность к работе данного канала формирования напряжений на нагрузке 9. Отточенные особенности работы системы повьш1ают ее надежность и качество выходного напряжения.

Формула изобретения

Система электроснабжения постоян- , ного тока, содержащая синхронный гевыполнен нерегулируемым, второй блок управления снабжен вторым входом, соединенным с одним из выводов для подключения нагрузки, вход неуправля25 емого вьтрямителя соединен с выходом синхронного генератора, а его выход- с первым входом повьшающего стабилизатора напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого бло30 ка управления, выход повьшающего стабилизатора подключен к первому входу нерегулируемого транзисторного преобразователя и входу первого блока управления, информационный выход датчи у --- - t-4-i J-i- «iV tiiUtrj. J-iCl 1 iJrl-

нератор, управляемый вьтрямитель, си- 35 ка тока соединен с первым входом схеЛОВОЙ ПаССИИНЫи (Ьит1т,тг rn-5tioTjr..r.,-...

ловой пассивный фильтр, транзисторный преобразователь, датчик тока, первый и второй блоки управления, причем выход синхронного Генератора соединен с входом управляемого вымы сравнения, второй вход которой соединен с выходом источника эталонного сигнала задания максимального тока, а ее выход - с вторым входом 40 транзисторного преобразователя.

прямителя, выход которого и выход транзисторного преобразователя подключены соответственно через первый вход и через датчик тока и второй вход пассивного фильтра к выводу для подключения нагрузки, информационный выход датчика тока соединен с первым входом второго блока управления, выход которого соединен с управляющим входом управляемого выпрямителя, отличающая ся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения и надежности в пусковых и

аварийных режимах, дополнительно введены неуправляемый выпрямитель, повышающий стабилизатор напряжения, схема сравнения и источник эталонного сигнала задания максимального тока.

- оамапмл MdMJUMetJlbHOrO ТОКа ,

причем транзисторный преобразователь

причем транзисторный преобразователь

выполнен нерегулируемым, второй блок управления снабжен вторым входом, соединенным с одним из выводов для подключения нагрузки, вход неуправляемого вьтрямителя соединен с выходом синхронного генератора, а его выход- с первым входом повьшающего стабилизатора напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого блока управления, выход повьшающего стабилизатора подключен к первому входу нерегулируемого транзисторного преобразователя и входу первого блока управления, информационный выход датчи у --- - t-4-i J-i- «iV tiiUtrj. J-iCl 1 iJrl-

ка тока соединен с первым входом схе..

мы сравнения, второй вход которой соединен с выходом источника эталонного сигнала задания максимального тока, а ее выход - с вторым входом транзисторного преобразователя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при построении систем электроснабжения постоянного тока. Цель изобретения - повьшение качества выходно- го напряжения и повышение надежности в пусковых и аварийных режимах. Устройство состоит из последовательно соединенных синхронного генератора 1, управляемого выпрямителя 2 с пассив-. ным фильтром 8, датчика тока 7 и транзисторного преобразователя 6. К выходу генератора 1 подклк чена дополнительно введенная цепь из неуправляемого выпрямителя 3 и повышающего стабилизатора напряжения 4, соединенного с блоком управления 5 и транзисторным преобразователем 6, меяоду входом которого и входом блока управления 10 включена последовательно введенная схема сравнения 11, соединенная с источником 12 эталонного сигнала задания максимального тока. Введение указанных дополнительных элементов устройства позволяет создать несвязанные контуры отрицательной обратной связи по напряжению управляемого выпрямителя 2 и повьшающего стабилизатора напряжения 4. Это позволяет в аварийных режимах и в режиме холостого хода быстро отключать преобразователь 6 до окончания переходного процесса в нагрузке 9 и быстро его вновь включать. При этом постоянная готовность устройства к работе за счет постоянного формирования напряжений на выходе стабилизатора напряжения 4, 1 ил. а СО 4i 01 Ч к