Источник бесперебойного электропитания Советский патент 1980 года по МПК H02J3/38 H02M7/515 

(54) ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в системах бесперебойного электропитания ответственных потребителей переменного тока.

Известен источник бесперебойного электропитания, содержащий первичный источник постоянного тока со статическими преобразователями в переменный ток, выходы которых через обмотки выравнивающего трансформатора связаны с выходными выводами устройства, и блок управления 1 и 2.

Недостатком известных устройств являются значительные массо-габаритные показатели, особенно при работе на низкой выходной частоте, так как выравнивающий трансформатор включен в силовую цепь нагрузки.

Цель изобретения - уменьщение массогабаритных показаталей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что каждый статический преобразователь выполнен в виде высокочастотного инвертора с согласующим трансформатором на выходе, все отводы и одни разноименные выводы двух вторичных обмоток которого через встречно-параллельно включенные тиристоры, а другие их выводы - через соответствующую обмотку выравнивающего трансформатора соединены с выходными выводами устройства соответственно.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

10 Устройство содержит первичный источник 1 постоянного тока, статические преобразователи 2 и 3, блоки 4 и 5 управления преобразователями 2 и 3 соответственно, выравнивающий трансформатор 6, тиристорные ключи 7, 8 и 9, 10, высокочастотные ин15верторы 11 и 12, согласующие трансформаторы 13 и 14, вторичные o6MOtKH 15, 16 и 17, 18 согласующих трансформаторов 13 и 14 соответственно, выводы 19-22 и 23- 26 вторичных обмоток 15, 17 и 16, 18 соответственно, встречно-параллельно включенные тиристоры 27 и 28 согласующих трансформаторов 13 и 14, обмотки 29-32 выравнивающего трансформатора 6, нагрузку 33, выходные выводы 34 и 35 устройства.

Рассмотрим работу устройства на примере формирования выходного напряжения с 6-ю тактовыми интервалами (фиг. 26).

Число импульсов в каждом тактовом интервале принято, в частности, равным 2 (фиг. 2в).

Для выравнивания с определенной точностью нагрузки параллельно работающих статических преобразователей 2 и 3 допустим также, что напряжение секций обмоток 15 и 16 несколько больше напряжений секции обмоток 17 и 18 соответственно.

В этом случае напряжение обмотки 30 выравнивающего трансформатора 6 вычитается из напряжения секций обмотки 15, а напряжение обмотки 29 суммируется с напряжением секций обмотки 17.

Первая ступень выходного напряжения формируется при подаче импульсов управления с блоков 4 и 5 на тиристоры 28, соединенные с отводом 21 обмоток 15 и 17 соответственно.

В момент времени t 1 (фиг. 2в) напряжение высокочастотных инверторов 11 и 12 меняет полярность (фиг. 2а), а очередные импульсы управления поступают на тиристоры 28, соединенные с отводом 24 обмоток 16 и 18, в результате чего к обмоткам 31 и 32 выравнивающего трансформатора 6 прикладываетсянапряжение другой полярности, но той же величины (фиг. 2г).

В момент времени t 2 (фиг. 2в) импульсы управления поступают на тиристоры 28, соединенные с отводом 20 обмоток 15 и 17, и формируется вторая ступень выходного напряжения, а к выравнивающему трансформатору 6 прикладывается напряжение, равное разности напряжений отводов 22- 20 обмоток 15 и 17 (фиг. 2г). Далее процесс формирования выходного напряжения аналогичен его формированию в течение первого тактового интервала.

Как видно из приведенных диаграмм (фиг. 2а и г), рабочая частота выравнивающего трансформатора 6 в этом случае равна рабочей частоте согласующих трансформаторов 13 и 14.

В рассмотренном режиме управления импульсы управления на тиристорные ключи 7-10 не поступают, так как последние служат лищь для закорачивания обмоток выравнивающего трансформатора 6 в случае выхода одного из преобразователей 2(3) из нормального режима работы (аварии).

Таким образом, повыщение рабочей частоты выравнивающего трансформатора, а также других магнитных элементов устройства, позволяет уменьщить массо-габаритные показатели при построении источника электропитания по предлагаемой схеме.

Формула изобретения

Источник бесперебойного электропитания, содержащий первичный источник постоянного тока со статическими преобразователями в переменный ток, выходы которых через обмотки выравнивающего трансформатора связаны с выходными выводами устройства, и блок управления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей, каждый статический преобразователь выполнен в виде высокочастотного инвертора с согласующим трансформатором на выходе, все отводы и одни разноименные выводы двух вторичных обмоток которого через встречно-параллельно включенные тиристоры, а другие их выводы через соответствующую обмотку выравнивающего трансформатора соединены с выходными выводами устройства соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Электрические машины и аппараты. Экспресс-информация, 1974, № 33, с. 20.