Источник бесперебойного питания Советский патент 1990 года по МПК H02J9/06 

с

Изобретение относится к устройствам питания оборудования непрерывным переменным напряжением постоянной частоты, например компьюторной аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД. Источником напряжения 1 питается зарядное устройство 2 аккумулятора 3, который питает инвертор 4. Переменное напряжение с инвертора через переключатель 5 подается к критичной нагрузке 6 переменного тока. При повышении потребления в нагрузке при наличии резервного источника 7 устройство переключает нагрузку на резерв 7 с помощью переключателя 5 перехода. Блок контроля угла между напряжениями источников используется для регулирования выходного тока и выполнен в виде магнитного шунта для изменения связи между обмотками трансформатора. При этом трансформатор снабжен третьей обмоткой, соединенной с третьим источником напряжения. Магнитный шунт блока контроля угла изолирует третью обмотку от первой и второй обмоток трансформатора. 7 з.п. ф-лы, 17 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к устройствам питания оборудования непрерывным переменным напряжением постоянной частоты, в частности компьютерной аппаратуре.

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг. 1 изображена блок-схема основной системы бесперебойного источника питания, включающей трансформатор с изолированной резервной обмоткой для соединения источников мощности с нагрузкой; на фиг. 2 - блок-схема модификации системы бесперебойного источника питания «с индуктивностью, включенной последовательно в линию промышленной сети для управления коэффициентом мощности; на фиг. 3 - эквивалентная схема системы, на фиг. 4 и 5 - векторные диаграммы, иллюстрирующие работу аппаратуры; на фиг. 6 - график зависимости тока инвертора от напряжения в промышленной сети; на фиг. 7 - эквивалентная схема, иллюстрирующая повышение напряжения, получаемого при трансформаторной связи; на фиг. 8 - график зависимости сквозного КПД от напряжения в промышленной сети , на фиг. 9 и 10 - электрические схемы, иллюстрирующие управление коэффициентом мощности при использовании отдельной индуктивности и шунтирования трансформатора соответственно; на фиг. 11 - электрическая схема ис10

15

15389074

время, тогда как инвертор 4 продолжает выдавать нужное напряжение переменного тока, в то время как одновременно осуществляется существенная защита против помех шумового характера, бросков тока, кратковременных падений напряжения и нерегулярностей формы напряжения в промышленной сети. В случае повышения потребления в нагрузке, при наличии резервного источника 7, устройство переключает нагрузку на резерв 7 с помощью переключателя 5 перехода. Трансформатор 8 дает возможность поочередного подключения инвертора 4 или резервного источника 7 на критичную нагрузку 6 соответственно. Трансформатор 8 служит для использования различных напряжений промышленной и резервной сети, а также для выдачи отличного по напряжению питания на критичную нагрузку 6. Переключатель 5 перехода является средством для быстрой смены источника мощности.

Промышленная сеть (фиг. 2) 9 подает напряжение переменного тока на четырехквадрантный инвертор 10 с широтно-импульсной модуляцией и синусоидальным выходным напряжением через включенную последовательно катушку 11 индуктивности, и выход инвертора 10 соединен через трансформатор 8 на критичную нагрузку 6. Аккумулятор 3 соединен с инвертором 10

20

25

30

точника на фиг. 12 - связь между об- 35 и инвертор определяет, какая часть

мотками трансформатора в устройстве, на фиг. 13 и 14 - векторные диаграммы, иллюстрирующие работу источника; на фиг. 15 - блок-схема системы, включающей источник питания, на фиг. 16 и 17 - эпюры напряжений, иллюстрирующие двунаправленное улучшение параметров сети, получаемое в предлагаемой системе.

Источником напряжения промышленной сети или источником 1 питания питается выпрямитель - зарядное устройство 2, который преобразует переменное напряжение сети в постоянное напряжение для зарядки аккумулятора 3. Напряжение на этом аккумуляторе затем используется для питания инвертора 4, который преобразует постоянное напряжение аккумулятора 3 в переменное напряжение и подает его через переключатель 5 к критичной нагрузке 6 переменного тока. С помощью этой системы промышленная сеть может отключаться на значительное

0

тока критичной нагрузки подается от промышленной сети и какая часть от аккумулятора, и какая часть тока инвертора подается для заряда аккумулятора.

На фиг. 2 показан источник в режиме нормальной работы. При работе в режиме резерва переключатель 5 перехода замкнут для соединения резерв5 ного источника 7 с трансформатором 8 и одновременно отсоединяет промышленную сеть 9.

На упрощенной эквивалентной схеме для общего устройства (фиг. 3) изоб0 ражено напряжение промышленной сети Еу, последовательная индуктивность tt (L5), через которую течет ток , и критичную нагрузку 6 (Zu), в которой течет ток нагрузки 10. Инвертор и критичная нагрузка по сути дела включены параллельно друг другу и за- питываются напряжением от промышленной сети 9 через последовательную индуктивность 11 (L3).

5

Обобщенная векторная диаграмма схемы показана для случая (фиг. 4), когда угол между фазой сетевого напряжения ЕЦ и выходным напряжением инвертора Е,- равен Ј , причем напряжение инвертора отстает по фазе. Напряжение EL на индуктивности является разностью между векторами Е . и Е . и показано соединяющим концы этих двух векторов. Ток в индуктивности IL для практически отсутствующих потерь в индуктивности направлен под прямым углом к Е. и ток.нагрузки I0 принят отстающим от напряжения на инверторе на угол $ , определяемый коэффициентом мощности нагрузки. Ток инвертора I . равен векторной разности между током нагрузки I о и током в индуктивности IL (фиг. 4). Также показан угол d. t на который-1 отстает от Ev.

На фиг. 5 показаны векторные диаграммы при изменении угла Ј между напряжением промышленной сети Ev и выходным напряжением инвертора EJ, при этом модули Ev и Е,- равны. Показан случай, когда коэффициент мощности равен единице.

Когда угол ft мал (например, /J - Д) входной ток или ток в индуктивности 1 также мал, ток инвертора почти в фазе с напряжением инвертора EJ, и поэтому инвертор выдает активную мощность, чтобы питать нагрузку, не питаемую промышленной сетью. При этом аккумулятор инвертора разряжается.

Когда pi несколько больше (fi-fig) 1 значительно больше, фактически его активная часть (т.е. его проекция на горизонтальную ось) равна (, и промсеть дает всю мощность, расходуемую в нагрузке. Так как 1 примерно под углом 90° к напряжению инвертора Е., инвертор не выдает активной мощности и не берет ее, и поэтому ток аккумулятора равен нулю (пренебрегая потерями) . Однако -в инверторе течет существенный реактивный ток, как показано вектором 1| . Это состояние когда практически отсутствует выдача и потребление активной мощности в инверторе обозначены случаем половинного режима.

Для еще большего угла входного напряжения (t) ток I, но больше, так же как

i. существен- и ток инвертоpa I

Ч.

; , однако направление вектора показывает, что в инвертор вхо0

5

0

5

дит активная мощность, в то время как аккумулятор инвертора заряжается при работе с углом / . При изменении входного угла ft существенно изменяется модуль тока инвертора I;.

На фиг. 6 показано изменение тока . инвертора в функции от входного напряжения (нормализованного) для условий половинного режима. Для коэффициента мощности, равного единице, ток инвертора минимален при значении входного напряжения сети Еу -равном 1,1 P.U. Работа системы улучшается при масштабировании или трансформировании входного напряжения сети с коэффициентом 1,1 (фиг. 7).

Таким образом, на фиг. 7 показано систему в виде эквивалентной схемы с коэффициентом трансформации на повышение 1:1,1, в напряжении между клеммами сети и входом индуктивности LJ. (На эквивалентной схеме показано выполнение в виде автотрансформатора) . При таком коэффициенте 1,1 ток инвертора при снятой нагрузке фактически выше, чем при полной нагрузке, как показано стрелкой () на фиг. 6.

Эффект трансформирования входного напряжения иллюстрируется на фиг. 8, где сквозной КПД показан в зависимости от нормализованного напряжения сети Ец для инвертора с КПД 83%. Сквозной КПД максимален,

5 приблизительно, при минимальном токе инвертора, при трансформированном входном напряжении примерно 1,1. Указанные параметры рассчитаны для системы питания на 120 В, 3 квА. Следо

0 вательно, для нагрузки с единичным коэффициентом мощности, отношение 1,1 дает практически максимальный сквозной КПД и дает приемлемые КПД как для коэффициента мощности 0,8 на от5 ставание, так и для коэффициента мощности 0,9 на опережение. Для других нагрузок, имеющих различные коэффициенты мощности, максимальный сквозной КПД и минимальный ток инвертора

0 в половинном режиме могут быть получены при использовании других подходящих величин коэффициента тран- сформации.

Промышленная сеть 9 (фиг. 9) по5 дает переменное напряжение к четырех- квадрантному инвертору с синусоидальным выходом и ШИМ 10 через последовательную индуктивность 11, и выход инвертора соединен через трансформа0

7153

тор 8 с критичной нагрузкой 6. Аккумулятор 3 соединен с инвертором 10 и последний определяет, сколько тока от промышленной сети идет в критичную нагрузку и сколько от аккумулятора, и сколько тока от инвертора подается для зарядки аккумулятора.

При работе в резервном режиме (фиг. 9) приводится в действие переключатель 5 перехода, за счет чего резервный источник 7 соединяется с , трансформатором 8, промышленная сеть 9 отключается от обмотки 12, а инвертор подключается к средству связи через индуктивность 12 NTLS, которая выбирается так, чтобы учитывалось соотношение витков обмоток трансформатора 8, и для инвертора соединение

имитирует

работу от промышленной се 2Q входными проводами 24 и 25 фильтра

ШИМ. Каждая из секций моста выполнена на мощном переключающем транзис- Р торе типа NpNc полупроводниковым

диодом на большой ток параллельно 25 транзистору.

В каждой из верхних секций моста коллекторы двух транзисторов соединены с положительным полюсом аккути 9 с индуктивностью 11. Это позволяет инвертору заряжать и поддерживать в заряженном состоянии аккумулятор на желаемом уровне даже когда нагрузка работает от резервного источника .

В модификации (фиг. 10) вместо использования индуктивности LS в трансформаторную связь вставляются магнитные шунты 13, имеющие такую же эквивалентную индуктивность. Обмотка критичной нагрузки 30, обмотка инвертора 14 и обмотка резервного источника 15 сильно связаны друг с другом, а обмотка промышленной сети 16 слабо связана с остальными обмотками. Степень связи выбирается эквивалентной действию дискретной индуктивности.

В описанной системе используют одинаковые напряжения на входе и выходе. Трансформатор дает возможность преобразовывать одно напряжение переменного тока в другое. Однако, если изменяется коэффициент тран30

положительным полюсом ако

а транзисторы и диоды в

35

40

мулятора, а эмиттеры соединены с выходными линиями моста.

Два диода в верхних секциях имеют такую полярность, что их катоды соединены с кумулятора, нижних секциях В и D имеют полярность противоположную полярности в секциях А и С. При такой работе базы четырех ключевых транзисторов включаются на проводимость и запирание попарно в наперед заданной последовательности и на наперед заданные интервалы времени (в этом примере, 26 раз за время периода синусоиды), так что выходные выводы 24 и 25 мостовой схемы несут импульсные широтно-модусформации для входной обмотки машины, 45 лирова-нные сигналы с порциями энервеличина LJ автоматически изменяется в масштабе правильного значения, соответствующего требованиям входного напряжения. Одинаково возможно изменять любую из обмоток трансформатора для получения любого желаемого напря жения на критичной нагрузке от любого входного напряжения, и в случае большой нагрузки переходить на резервный источник с третьим напряжением, если нужно.

На фиг. 11 показан источник при сети переменного тока 120 В и напряжении потребляющей нагрузке 3 КВА

5

8

при 60 Гц, коэффициент мощности нагрузки равен единице. Аккумулятор 17 в этом примере на 120 В постоянного напряжения соединен через соответствующий плавкий предохранитель 18 с шунтирующим конденсатором 19, в типичном случае с емкостью порядка 15000 мкф. Также параллельно аккумулятору включен четырехквадрантный инвертор 19 с ШИМ и синусоидальным выходным напряжением, состоящий из фильтра ШИМ и четырех транзисторно- диодных секций А, В, С и Д, соединенных в схему моста, где аккумулятор включен между верхним 20 и нижним 21 соединениями моста, а соединения 22 и 23 противоположной диагонали моста соединены с соответствующими

0

положительным полюсом ако

а транзисторы и диоды в

5

0

мулятора, а эмиттеры соединены с выходными линиями моста.

Два диода в верхних секциях имеют такую полярность, что их катоды соединены с кумулятора, нижних секциях В и D имеют полярность, противоположную полярности в секциях А и С. При такой работе базы четырех ключевых транзисторов включаются на проводимость и запирание попарно в наперед заданной последовательности и на наперед заданные интервалы времени (в этом примере, 26 раз за время периода синусоиды), так что выходные выводы 24 и 25 мостовой схемы несут импульсные широтно-модугия по закону синусоиды, каковые сигналы после прохождения через фильтры 26 ШИМ нижних частот дают синусоиду из энергии аккумулятора. Каждый из

конденсаторов фильтра может иметь величину емкости примерно 200 мкф, а индуктивность каждой из двух катушек может быть порядка 400 мкГн, а индуктивность катушки может быть около

13 мкГн,из чего получается фильтр нижних частот с верхним краем полосы около 3 кГц и режекторным фильтром- ловушкой на несущей частоте импульсов ШИМ. Выходные клеммы 27 и 28 инвер91538

тора подключены к инверторной обмотке 29 трансформатора через переключатель 5 перехода.

Обмотка 29 трансформатора может иметь количество витков, равное примерно половине количества витков в нагрузочной обмотке 30, которая питает нагрузку (т.е., если число витков в обмотке 30 равно N2, то число витков в выходной обмотке 29 инвертора равно 1/2 NI) . При работе в резервном режиме промышленная сеть соединена с обмоткой 21 с помощью статичес

кого выключателя 32. В типичном слу- 4г ровку векторов, представляющих напря- чае обмотка 31 трансформатора имеет жения обмотки 31 и обмотки 29. такое же количество витков, как и об- Соединение (фиг. 1 1) между горячим мотка 30. Также и в резервном режиме инвертор соединен с выводом 33 и 28 обмотки через выключатель 34 пере- 2Q менного тока и индуктивность 35, позволяя инвертору работать от обмотки 29 трансформатора 8, как если бы это была промышленная сеть.

Обмотки 31, 29 и 30 трансформато25

проводом 40сети иобмоткой 44проходит через плавкий предохранитель 47 и размыкатель 39 переменного тока, подобный по исполнению статическим выключателям 32 резерва и выключателю 34 переменного напряжения, приводимый в действие при желании электрическими сигналами средством управления блоком 48 коммутации, подаваемыми на управляющие электроды тиристоров. Например, если пропадает напряжение в сети, автоматически размыкается выключатель 39, и нагрузка питается переменным напряжением полностью от аккумулятора и инвертора.

ра сильно связаны друг с другом, например могут быть намотаны одна поверх другой на общем сердечнике из железа 36, так что выходное напряжение инвертора равно напряжению на нагрузке. Обмотка 30 трансформатора прямо соединена с клеммами 37 и 38 нагрузки. Все статические переключатели 32, 34 и 39 используются чтобы получить более быстрое переключение с блока НИП на другие источники. Они выполнены из пар, включенных встречно-параллельных тиристоров, каждый из которых включается на проводимост сигналами, подаваемыми на его управляющий электрод, и пара таким образом служит двунаправленным электронным коммутатором, управляемым электрическими сигналами, индицирующими любую выбранную неисправность, как, например, большое изменение напряжения на выгрузке вследствие возмущения в нагрузке.

Сеть переменного тока, состоящая из горючего провода 40 и нейтрального провода 41 подключена через сете вые клеммы 42 и 43 к обмотке 44 трансформатора, которая намотана на том же сердечнике, где намотаны обмотки 31, 30 и 29, но слабо связана с ними за счет промежуточных магнитных шунтов 45 и 46, которые имеют тела из ферромагнитного материала, расположенные так, чтобы шунтировать или перепускать часть магнитного потока,

07

10

которая в противном случае простиралась бы между обмоткой 44 и катушками 31 , 30 и 29. Каждый магнитный шунт выполнен с, по меньшей мере, небольшим воздушным зазором с каждой стороны шунта так, чтобы не получалось полного шунтирования. Такие конструкции и процедуры хорошо известны, а физическое исполнение трансформатора схематично иллюстрируется на фиг. 12, где магнитные шунты обозначены позициями 45 и 46. Эта развязка индуктивностью позволяет независимую регулиг ровку векторов, представляющих напря- жения обмотки 31 и обмотки 29. Соединение (фиг. 1 1) между горячим Q

5

0

проводом 40сети иобмоткой 44проходит через плавкий предохранитель 47 и размыкатель 39 переменного тока, подобный по исполнению статическим выключателям 32 резерва и выключателю 34 переменного напряжения, приводимый в действие при желании электрическими сигналами средством управления блоком 48 коммутации, подаваемыми на управляющие электроды тиристоров. Например, если пропадает напряжение в сети, автоматически размыкается выключатель 39, и нагрузка питается переменным напряжением полностью от аккумулятора и инвертора.

При этом отношение R количества витков Ng обмотки 30 трансформатора к количеству витков М( обмотки 44

5 трансформатора отличается от единицы, т.е. Ыг/Ы(1,1.

Отношение витков NЈ/N обмоток 30 и 44 представлено положением отвода на автотрансформаторе, который фактически повышает напряжение сети, подаваемое на входной конец индуктивности L5 с Еу до величины на 10% большей Еу. Последовательная индуктивность Ls в действительности реали5 зуется трансформатором 8 и магнитными шунтами 45 и 46, встроенными в него (фиг. 11). Этот коэффициент трансформации на повышение 1.1 уменьшает ток инвертора в половинном ре-

0 жиме, потребляемый системой при нормальной работе, и дает максимальный сквозной КПД.

Трансформатор 8 Ш-образного типа с магнитными шунтами, описанными

5 для ослабления магнитной цепи между обмотками 44 с одной стороны и обмотками 31, 29 и 30 с другой стороны, что дает эффектиную величину Lg примерно 5 мГн.

0

На фиг. 13 показаны фазовые соотношения в известном устройстве, в котором Ец и Е, отстает от EU, (например, на 23° в типичных условиях работы). Разностный вектор EL опять представляет напряжение на последовательной индуктивности LS) а ток через эту индуктивность представлен

информации относительно положения выключателя сети, выключателя перехода на резерв, перегрева, перенапряжения или других параметров, которые желательно контролировать через устройство 53 ввода-вывода и обменом информации с соответствующим дисплеем 54. Микропроцессор также принимает

вектором Iu под прямым углом к напря- JQ информацию от управления прерыванием

жению. Выходной ток в этом примере принимается синфазным с выходным напряжением инвертора (т.е. нагрузка имеет коэффициент мощности, равный

относительно таких параметров, как напряжение сети, напряжение инвертора , время и любых других желаемых параметров. В этом примере микропроцессор управляет чипом счетного таймера (СТС), генератором 55 несущей и генератором 60 Гц СТС 56, который работает, чтобы выдавать по линии 57 несущую частоту, равную чатоте повторения импульсов с широтной модуляцией (типично в 26 раз большую, чем частота Гц), и чтобы получать от генератора 58 синусоиды практичес- ки чистую синусную функцию на частоте сети и с желаемой амплитудой 120 В. Управление ШИМ управляет инвертором, который в этом случае прини мается включающим всю схему фиг. 11 так, чтобы определять фазу и ширину импульсов, которые открывают транзисторы моста ШИМ.

единице), так что вектор I лен под тем же углом, что

н прав- показанный вектор Е-. Разностный вектор Т тогда представляет значительный циркулирующий ток в инверторе, который всегда существует в этих условиях, 20 если никакой активной мощности инвер- tTop не потребляет и не выдает.

Напряжение сети Ец (фиг. 14) фактически трансформируется на повышение с коэффициентом 1.1 до новой величины Ец, причем эта увеличенная величина E J достаточна для получения вертикального положения вектора Е, а вектор I , перпендикулярной.к Е. ,

иЬ

направлен вдоль вектора тока инвертора I и равен ему. Он поэтому выдает весь так нагрузки, не оставляя никакого тока, активного или реактивного, текущего в инвертор} или из него, как и желательно для приведения к минимуму тока инвертора и повышения сквозного КПД.

Изменение длины Е (фиг. 13 и приводит к тому, что векторы Е. и

оставаясь перпендикулярными друг дру- 40 ностью и в количестве, необходимых.

гу, вместе поворачиваются т

относитель- соответ- может

для коррекции любых отклонений в синусоиде, приложенной к нагрузке. В нормальном режиме синусоида привязана к синусоиде в промышленной сети.

которое может менять- 45 Однако, для получения подходящей синусоиды для схемы сравнения в случае пропадания напряжения сети микропроцессор содержит стабильный кварцевый опорный генератор, питаемый от аккуно конца вектора Е, так что ствующим выбором длины Ьу, I, быть совмещен с 10, каким бы ни было направление I ,

ся, например, в зависимости от коэффициента мощности нагрузки.

Микропроцессор 49 (фиг. 15) управляет частотой и фазой | выхода

инвертора в виде синусоиды, запитывает- JQ мулятора, от которого можно получать ся информацией программы из блока 50 желаемую идеальную синусоиду с жела- памяти, персональной информацией системы обработки запитывается От устройства 51, цифровой информацией о напряжении сети, напряжении на на- 55 грузке, токе в сети, токе в нагрузке, токе аккумулятора и напряжении ак-1 кумулятора от преобразователя аналог - цифра 52, массой контрольной

желаемую идеальную синусоиду с емой частотой сети

Микропроцессор сохраняет синхронность частоты между опорным синусоидальным напряжением и сетью, а также управляет фазовым углом между ними. Он также контролирует все параметры системы и сравнивает их с предельными значениями, заложенными в програминформации относительно положения выключателя сети, выключателя перехода на резерв, перегрева, перенапряжения или других параметров, которые желательно контролировать через устройство 53 ввода-вывода и обменом информации с соответствующим дисплеем 54. Микропроцессор также принимает

JQ информацию от управления прерыванием

15

20

25

30

35

)

относительно таких параметров, как напряжение сети, напряжение инвертора , время и любых других желаемых параметров. В этом примере микропроцессор управляет чипом счетного таймера (СТС), генератором 55 несущей и генератором 60 Гц СТС 56, который работает, чтобы выдавать по линии 57 несущую частоту, равную чатоте повторения импульсов с широтной модуляцией (типично в 26 раз большую, чем частота Гц), и чтобы получать от генератора 58 синусоиды практичес- ки чистую синусную функцию на частоте сети и с желаемой амплитудой 120 В. Управление ШИМ управляет инвертором, который в этом случае принимается включающим всю схему фиг. 11 так, чтобы определять фазу и ширину импульсов, которые открывают транзисторы моста ШИМ.

Вывод обратной связи инвертора идет от нагрузки 61 на усилитель 62 сравнения или сигнаЯа ошибки, который обнаруживает и усиливает любые разности между напряжением, подаваемым обратно от инвертора и идеальным синусоидальным напряжением от генератора 58 синусоиды, эта разность подается на управление ШИМ 59 с полярмулятора, от которого можно получать желаемую идеальную синусоиду с жела-

желаемую идеальную синусоиду с емой частотой сети

Микропроцессор сохраняет синхронность частоты между опорным синусоидальным напряжением и сетью, а также управляет фазовым углом между ними. Он также контролирует все параметры системы и сравнивает их с предельными значениями, заложенными в программе. Пользователь имеет доступ к этим параметрам системы через графический дисплей 63 на передней панели.

Если сетевое напряжение Ew (фиг.16) состоит из синусоиды с наложенными на нее шумовыми выбросами, напряжение инвертора Еп-, подаваемое к нагрузке, имеет практически чистый

синусоидальный характер. Если ток на- JQ тора для выдачи мощности переменного грузки 10 (Фиг, 17) искажен, это не

тока, к второй обмотке трансформатора через второй ключ переключателя перехода с двумя состояниями для попеременного отсоединения и соединения подключен второй источник для выдачи мощности переменного тока, являющийся резервным, третий источник для подачи переменного тока к трансформатору, блок контроля угла между напряжениями первого и третьего источников для регулирования выходного тока инвертора, выполненный в виде магнитного шунта для изменения связи между обмотками трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, трансформатор снабжен третьей обмоткой, соединенной с третьим источником напряжения, причем магнитный шунт блока контроля угла изолирует третью обмотку от первой и второй обмоток трансформатора.

отражается на токе в сети и не искажает ее параметров, ток в сети I.. остается практически чисто синусоидальным.

Предпочтительное воплощение изобретения было показано использующим трансформатор, в котором магнитные шунты создают эффективную последовательную индуктивность LS, и трансфер- мация напряжения вверх R обеспечивается отношением витков совершенно разных и изолированных обмоток трансформатора. Однако многие преимущества изобретения в смысле уменыпе- ния тока инвертора и увеличения сквозного КПД могут быть получены в случае, когда последовательная индуктивность LЈ является реальной дискретной последовательной катушкой между горячим проводом сети и выходом инвертора (фиг. 7). и фактически можно использовать автотрансформатор вместо полностью изолированных обмоток трансформатора предпочтительного исполнения .

Отношение Е-/Е..,

равное 1,1, оказалось предпочтительным для многих практических применений, минимальный ток инвертора в некоторых случаях может получаться при значении отношения , отличном от 1,1, в таком случае R выбирают другим для уменьшения тока инвертора в половинном режиме работы, т.е. в некоторых случаях .коэффициент мощности нагрузки может находиться не вблизи единицы, а может быть известное постоянное значение, значительно отличающееся от единицы, в этом случае R может быть выбрано значительно отличающимся от 1,1, так чтобы получить минимум потребного тока инвертора в нормальном режиме работы.

Формула изобретения

соединения с критичной нагрузкой, такой, как компьютер, к первой обмотке трансформатора через первый ключ переключателя перехода с двумя состояниями для попеременного соединения и отсоединения подключен первый источник, состоящий из последовательно соединенных аккумулятора и инверQ тора для выдачи мощности переменного

5

п 5 0

5

0 5 0

5

тока, к второй обмотке трансформатора через второй ключ переключателя перехода с двумя состояниями для попеременного отсоединения и соединения подключен второй источник для выдачи мощности переменного тока, являющийся резервным, третий источник для подачи переменного тока к трансформатору, блок контроля угла между напряжениями первого и третьего источников для регулирования выходного тока инвертора, выполненный в виде магнитного шунта для изменения связи между обмотками трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, трансформатор снабжен третьей обмоткой, соединенной с третьим источником напряжения, причем магнитный шунт блока контроля угла изолирует третью обмотку от первой и второй обмоток трансформатора.

15153890716

8, Источник по п. 7, отли- лельных управляемых диодов и блока

чающийся тем, что переключа-управления диодами при неправильном

тель выполнен в виде встречно парал-функционировании системы.

ЯМ

д

«. Фи&.5

фие.2

Гц Ъ

Фиг.

Фиг.д

Фив. 10

Т1Щ 10

1 ВЯЗЯЕ

Јч

Ptal2

Ј,

«

#w. /У

ЛГ

59 Р%-

55 Яг/f

50

5/

$0. «Г

АЛЛ/,

ЛЛЛГ VWЙ«. л

-и

Фиг.W