Способ электропитания потребителей переменного тока Советский патент 1991 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах гарантированного электропитания переменного тока при наличии нескольких автономных сетей.

Цель изобретения - улучшение качества электрической энергии на шинах гарантированного питания.

На фиг.1 представлена структура устройства, реализующего способ электропитания потребителей переменного тока; на фиг.2 - схема блока управления.

Устройство (фиг.1) содержит ключевые элементы 1 - 9, основной согласующий трансформатор 10, подключенный концами первичных обмоток 11 - 13 к клеммам основной сети, резервный трансформатор

14, блок 15 управления, многофазные мостовые выпрямители 16-24, зажимы постоянного тока которых подключены к силовым электродам ключевых элементов 1-9, при зтом начала первичных обмоток 11-13 основного согласующего трансформатора подключены к зажимам переменного тока первого мостового выпрямителя 16, концы первых трех комплектов 25 - 27, 28 - 30, 30 - 33 и начала вторых трех комплектов 34 - 36, 37 - 39, 40 - 42 первичных обмоток резервного трансформатора 14 подключены к зажимам переменного тока шести мостовых выпрямителей 17 - 22, а другие концы указанных комплектов - к различным клеммам резервной сети. Начала вторичных обмоток 43 - 45 основно о трансформатора

о ю о о VI

ю

10 и концы вторичных обмоток 46 - 48 резервного трансформатора 14 подключены к зажимам переменного тока мостовых выпрямителей 23 и 24 соответственно, а. другие концы этих обмоток - к клеммам 49 - 51 нагрузки 52,

Блок 15управления содержит (фиг.2) четыре согласующих трансформатора 53 - 56. Трансформатор 53 подключен к фазе А основной сети, а трансформаторы 54 - 56 - к фазам резервной сети. Триггер (57.1) Шмит- та подключен к вторичной обмотке трансформатора 53. Выходы триггеров 57,2 - 57.7 подсоединены к первому входу элементов И 58.1 -58.6, второй вход которых подключен к выходу триггера 57,1 Шмитта, а третий - к выходу генератора 59 импульсов высокой частоты. У двоичных счетчиков 60.1 -60,6 входы установки в ноль соединены с управляющими шинами микропроцессора 61, к входным портам которого подключены входы этих счетчиков 60.1 - 60,6, а к выходным портам - семь усилителей 62.1 - 62.7 мощности, выходы которых соединены с управляющими электродами ключевых элементов 1 - 8. К шинам управления микропроцессора 61 подключен также выход датчика 63 напряжения.

При наличии напряжения в основной сети ключевые элементы 1 и 8 замкнуты и нагрузка получает питание через основной согласующий трансформатор 10. При этом на обмотках 43 - 45 формируются соответственно напряжения фаз А, В и С основной сети. В таком режиме с выхода датчика 63 напряжения сигнал поступает через микропроцессор и через усилитель 62.7 мощности на ключевые элементы 1 и 8, обеспечивая их включение. При питании нагрузки 52 от основной сети происходит измерение фазовых углов между напряжением фазы А основной сети и напряжениями фаз а, в, с, а, §, с, сформированных из напряжений резервной сети. На триггерах 57.1 - 57.7 формируются последовательности импульсов, синфазные этим напряжениям. С триггеров 57.2-57.7 последовательности подаются на последовательность, синфазную напряжению фазы А основной сети, и модулируются импульсами высокой частоты, поступающими с генератора 59.

В счетчиках 60.1 - 60.6 последовательности импульсов преобразуются в двоичные коды, которые путем последовательного опроса счетчиков по окончании i положительного полупериода напряжения основной сети и сравнения кодов анализируются микропроцессором в течение отрицательного полупериода этого напряжения. Определив наибольшее число импульсов, которое соответствует наименьшему числу рассогласованию напряжений, микропроцессор 61 в соответствующий выходной порт подго- тавливает(но не подает) сигнал. При исчезновении напряжения основной сети пропадает сигнал с датчика 63 и микропроцессор 1 выдает подготовленный сигнал через усилитель мощности на соответствующие ключевые элементы, подключая к на0 грузке систему напряжений с наименьшими искажениями. В случае, когда одновременно два разных фазных напряжения резервной сети могут быть равноудалены по фазе от напряжения по нагрузке, подключают к на5 грузкету сформированныхсистем напряжения с наибольшим количеством импульсов, которая в предыдущем цикле соответствовала меньшему количеству импульсов,

Если основная сеть в наличии, то нача0 лом следующего положительного полупериода напряжения основной сети счетчики 60 устанавливаются в нулевое состояние.

Способ электропитания потребителей переменного тока исключает возможность

5 ложного переключения на резервную сеть при асимметрии напряжений основной или резервной сетей, различии коэффициентов искажения синусоидальности выходных напряжений основной и резервной сетей, а

0 также при асимметрии нагрузки.

Формула изобретения СпосоЬ электропитания потребителей переменного тока, заключающийся в том, что потребителей с основной сети на резер5 вную переключают с помощью коммутаторов, подключенных к вторичным или первичным обмоткам трансформаторов, и формируют многофазные системы напряжений путем соответствующего соединения

0 вторичных, либо первичных обмоток, отличающийся тем., что, с целью улучшения качества электрической энергии на шинах гарантированного питания, напряжения основной сети и сформированную многофаз5 ную систему напряжений преобразуют в последовательности импульсов, синфазные соответствующем фазным напряжениям, определяют последовательность импульсов наибольшей длительности пу i см логическо0 го перемножения последовательностей, соответствующих фазным напряжениям сформированных систем с последовательностью, соответствующей напряжению основной сети, модулирования этих

5 произведений импульсами высокой часто ты, подсчета количества импульсов в различных последовательностях, и, в случае исчезновения напряжения основной сети, подключают из сформированных систем , ту,количество импульсов з последовательности которой больше, причем в случае сформированных систем, которая в пред равенства количества импульсов в двух ыдущем цикле содержала меньше импуль- последовательностях подключают ту из сов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах гарантированного электропитания переменного тока при наличии нескольких авто- номных сетей. Цель изобретения - улучшение качества электрической энергии на шинах гарантированного питания - обеспечивается переключением нагрузки в случае исчезновения основной сети на систему напряжений, наиболее близкую по фазе к основной сети. Эта система определяется путем логического перемножения последовательности импульсов, синфазных напряжению основной сети и напряжениям, сформированным из напряжений резервной сети. Система, у которой наименьшее фазовое рассогласование с основной сетью, будет обладать импульсами произведения наибольшей длительности, и ее подключают в случае исчезновения основной сети. 2 ил с/ С

0СН Сеть

Ъг /

touAa.M

осн. сети

Фаза а

3

рез. сети

55

Фаза в

D

рез. сети

56

Фаза С

D

рез. сети

к2

h

к.

4 -

к5

нб

к