Система бесперебойного электропитания Советский патент 1991 года по МПК H02J9/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения ответственных потребителей переменным током от нескольких синхронных источников.

Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем подключения на параллельную работу нескольких источников переменного тока.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы бесперебойного электропитания.

Система состоит из трех источников 1 - 3 переменного тока и нагрузки 4. Каждый источник переменного тока содержит источник 5 ЭДС, уравнительный трансформатор

6, линейный контактор 7, шунтирующий ключ 8, датчик 9 включения линейного контактора 7, многовходовый элемент ИЛИ 10 и двухвходовый элемент И 11. Фазный зажим нагрузки 4 подключен к каждому источ- нику 5 ЭДС через последовательно соединенные линейный контактор 7 и первичную обмотку уравнительного трансформатора 6, шунтированную ключом 8. Выход элемента И 11 подключен к управляющему входу шунтирующего ключа 8, один вход блока 11 совпадения подключен к датчику 9 включения линейного контактора 7, а другой - к выходу многовходового элемента ИЛИ 10, входы которых подключены к выходам

Os

О

8

XI

со

датчиков 9 включения линейных контакторов 7 других источников переменного тока, Линейный контактор и шунтирующий ключ могут выполняться как на электромаг-, нитных элементах, так и на тиристорах, 5 включенных встречно-параллельно. Если линейный контактор выполнен на электромагнитных элементах, то в качестве датчика включения линейного контактора может использоваться свободный блок - контакт, 10 как это показано на чертеже. Если линейный контактор выполнен на тиристорах, то датчик включения линейного контактора целесообразно выполнять на основе трансформатора тока, включенного после- 15 довательно с линейным контактором.

Система работает следующим образом, В исходном состоянии нагрузка 4 обесточена, т.е. линейные контакторы 7 во всех источниках переменного тока разомкнуты, 20 Шунтирующие ключи 8 во всех источниках переменного тока замкнуты, источники ЭДС во всех источниках переменного тока генерируют синусоидальные напряжения, синхронные между собой. Все линейные 25 контакторы имеют внешнее принудительное включение. Пусть первым включился линейный контактор 7 в источнике 1 переменного тока. Одновременно сработает датчик 6 включения линейного контактора 7 и сигнал 30 логической единицы поступит на первый вход собственного элемента И 11 и на один из входов многовходовых элементов ИЛИ 10, расположенных в источниках 2 и 3 переменного тока. Контакторы 7 в источниках 2 35 , и 3 переменного тока не включены, поэтому на входы многовходового элемента ИЛИ 10, расположенного в источнике 1 переменного тока, поступают логические нули. Следовательно, на второй вход элемента И 11 в 40 источнике 1 переменного тока поступает логический нуль, на его выходе присутствует сигнал логического нуля и шунтирующий ключ 8 остается в замкнутом состоянии. Таким образом, в автономном режиме работы 45 уравнительный трансформатор 6 не функционирует и не искажает выходное напряжение источника 5 ЭДС из-за насыщения в таком режиме своего рода магнитопровода.

Пусть затем включается линейный кон- 50 тактор 7 в источнике 2 переменного тока. Одновременно сработает собственный датчик 9 включения линейного контактора 7 и сигнал логической единицы поступит на соответствующий элемент И 11 и на верхний 55 вход многовходового элемента 10 в источнике 1 переменного тока. Следовательно, на обоих входах элемента И 11 в источнике 1 переменного тока присутствуют сигналы логической единицы, на выходе - сигнал

логической единицы, которым шунтирующий ключ 8 размыкается, Аналогичная картина происходит в источнике 2 переменного тока, Здесь ранее на нижнем входе многовходового элемента ИЛИ 10 уже присутствовал сигнал логической единицы, поступивший от источника 1 переменного тока, поэтому при срабатывании собственного датчика 9 включения линейного конгак- тора 7 на входе собственного элемента И 11 будет логическая единица и собственный шунтирующий ключ 8 разомкнется. Таким образом, при включении второго источника 2 переменного тока образовалась система электропитания из двух параллельно работающих источников переменного тока. При этом первичные обмотки уравнительных трансформаторов 6 в обоих источниках не зашунтированы, т.е. уравнительные трансформаторы выравнивают токи источников 5 ЭДС, что и требуется для нормальной работы.

Пусть теперь включается линейный контактор 7 в источнике 3 переменного тока. Одновременно срабатывает собственный датчик 9 включения линейного контактора 7 и сигнал логической единицы поступает на один из входов собственного элемента И 11. Так как источники 1 и 2 переменного тока были включены, то на обоих входах многовходового элемента ИЛИ 10 в источнике 3 переменного тока присутствуют сигналы логической единицы и, следсвательно, нз втором входе-элемента 11 будет сигнал логической единицы, Тогда сигнал логической единицы с выхода собственного элемента И 11 отключит шунтирующий ключ 8, и уравнительный трансформатор 6 в третьем источнике 3 переменного тока также вступает в работу. В результате образовалась система электропитания из трех парал- лельно работающих источников переменного тока, в которой ток нагрузки делится между всеми источниками примерно поровну благодаря включенным уравнительным трансформаторам. Если при этом окажется, что напряжения источников 5 ЭДС в этих источниках отличаются между собой, то уравнительный гок, протекающий по вторичным обмоткам уравнительных трансформаторов 6, создает такую намагничивающую силу (ампервитки), которая выравнивает токи источников между собой. При этом напряжение на нагрузке равно среднему значению напряжений источников ЭДС.

Для подключения на параллельную работу К источников переменного токз мкого- входовый элемент ИЛИ в каждом источнике должен иметь (К - 1) входов

Формула изобретения Система бесперебойного электропитания, содержащая синхронные источники переменного тока, каждый из которых имеет последовательно соединенные с источником ЭДС уравнительный трансформатор с размыкающим шунтирующим ключом и линейный контактор, одноименные выходные зажимы которых объединены и подключены к фазному выводу нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения путем подключения на параллельную работу нескольких источников переменного тока, вторичные обмотки уравнительных трансформаторов последовательно соединены в замкнутую цепь, а каждый источник переменного тока дополнительно снабжен датчиком включения линейного контактора,

многовходовым элементом ИЛИ и двух- входовым элементом И, выход которого подключен к управляющему входу шунтирующего ключа, один вход элемента И подключен к выходу датчика включения

линейного контактора, другой вход элемента И подключен к выходу многовходо- вого элемента ИЛИ, входы которого подключены к датчикам включения линейного ,контактора других источников пере:

менноготока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для снабжения ответственных потребителей от нескольких синхронных источников переменного тока, Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем подключения на параллельную работу нескольких источников переменного тока. Система бесперебойного электропитания содержит источники переменного тока, каждый из которых через уравнительный транс- форматор подсоединен к общему потребителю, первичные обмотки этих трансформаторов закорочены шунтирующим ключом, а вторичные соединены последовательно в замкнутую цепь. Новым в системе является снабжение устройства элементами ИЛИ по числу источников, на входы которых поступают сигналы о включении других источников, а выходной сигнал элементов ИЛИ разрешает размыкание шунтирующего ключа. 1 ил. Ё