Система питания нагрузки Советский патент 1981 года по МПК H02J3/46 H02P13/20 

(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

1

1ТзоСрет.ение относится к преобр.азовательной технике и может быть и зпользовано в статических иреобразоват лях со стабилизированными выхсздными параметрами в том числе в агрегатах бесперебойного питания, когда для увеличения су фларной мощности преобразователей требуется параллельная работа двух аатономных инверторов тока при обеспечении загрузки инверторов, прогюрциональной их установленным мощностям {равномерной относительной загрузке).

Известны системы питания нагрузки, выполненные на баЭе параллельно работающих автономных инвертрров тока с вентильным компенсируюьшм устройством, требующие для обеспечения параллельной работы ,двух инверторов равной мощности устройств, обеспечивающих их синхронную и синфазную работу, и устройств, внравниванхцих мощности l Известны системы питания, в которых синхронность и синфазность работы инверторов в режимах автономной и параллельной работы обеспечивается вентильными компенсирующими устройствами, в системы управления которых включены автоматические регу.ляторы фазы и синхронизированные между собой задакядие генераторы. Вы.равнивание мощностей параллельно работаЮЕЦИх инверторов обеспечивается вентильнья ш коммутаторами, в системы управления которьох включены блоки -выравнивания мощностей 2.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является сисoтема питания, выполненная нп базе автономных параллельных инверторов с комбинированным или зависимым управлением, содержащих-коммутатор и вентильный компенсатор реактивной

5 мощности с системами управления и последовательный реактивный элемент на выходе, обеспечивающий устойчивость инвертора к перегрузкам и внешним коротким замыканиям. Исполь0зование блоков выравнивания мощноста обеспечивает при равных входных напряжениях параллельную работу только инверторов равной мощности з.

При различных входных напряжени5ях, а также при различных установленных мощностях инверторов, блоки выравнивания мощности не обеспечивают равномерной относительной загрузки, так как фактически выравнивают

0 лишь входные токи инверторов. Это

сужает область применения таких систем питания, так как требует использования для параллельной работы лишь инверторов мощностей,либо увеличения типономиналов исполнения инверторов.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения равномерности относительной загрузки независимо от величины питающего напряжения инверторов и их установленной мощности.

Поставленная цель достигается тем что в системе питания нагрузки, состоящей из двух соединенных параллельно источников с однотипными последовательными реактивными элементами на выходе, причем один из источников выполнен на базе автономного инвертора тока с комбинированным или зависикым управлением и содержит вентильный коздлутатор с системой управления, включающей в себя блок выравнивания мощности и вентильный компенсатор реактивной мощности с системой управления, в каждый из упомянутых источников, выполненньис на базе автономного инвертора, введен датчик напряжения, вход которого подключен к реактивному элементу со стороны источника, а выход - к соответствукяцему входу блока выравнивания мощности.

На чертеже приведена функциональная схема системы питания.

Источник 1 содержит вентильный KONwyTaTop 2 с системой 3 управления обеспечивающей требуемый угол запир ния вентилей коммутатора, вентильный компенсатор 4 реактивной мощности с системой 5 управления, обеспечивающе синхронность и синфазность напряжений на шинах коммутатора 2 и шинах параллельно работакйцего источника б, блок 7 параллельных конденсаторов, входной реактор 8, блок 9 выравнивания мощности, на входы которого поступают сигналы с датчиков 10 и 11 напряжения, подключенных к шинам коммутатора 2 и параллельно работающего источника 6. Выход блока 9 выравнивания мощности пoдкл oчe к системе 3 управления коммутатором. На выходе источников 1 и 6 питания включены однотипные последовательные реактивные элементы 12 и 13 (дроссель или конденсатор), через которые источники 1 и 6 связаны с нагрузкой 14. Параллельно работающий источник 6 может быть автономным инвертором, аналогичным 1, или другим источником синусоидального напряжения, например сетью.

Рассмотрим работу системы на примере двух автономных инверторов 1 и б с последовательными индуктивными элементами 12 и 13, работающими параллельно на активно-индуктивную нагрузку 14. При параллельной работе двух инверторов синхронность и синфазность напряжений коммутаторов 2, напряжений последовательных элементов 12 и 13 обеспечивается системами 5 управления компенсаторов.

На входы блоков 9 выравнивания мощности обоих инверторов поступают сигналы с датчиков напряжений первого 10 и второго 11, коммутаторов 2. В случае неравенства величин напряжений коммутаторов в блоках 9 выравнивания мощности формируются сигналы разности напряжений. Если напряжение датчика 10 инвертора 1 превышает напряжение датчика 11 инвертора 6, то блок 9 выравнивания мощности формирует разностный сигнал такой полярности, что система ynpajления 3 обеспечивает уменьшение угла запирания вентилей коммутатора 2.

Равенство напряжений коммутаторов по величине или равенство напряжений датчиков 10 и 11 при совпадении их по фазе однозначно обеспечивает равномерную загрузку автономных инверторов активной и реактивной мощностями. При этом инверторы равной установленной мощности будут загружены равными мсяцностями, а инверторы разной установленной мощности - пропорционально мощностям.

Таким образом, использование датчиков напряжения, связанных с блоками выравнивания мощности, позволяет сократить число типоисполнений преобразователей по мощностному ряду и сократить затраты на создание систем питания за счет обеспечения нагрузки промежуточными мощностями параллельной работой инверторов разной мощности, а также создать системы бесперебойного питания переменным током, питаемые от независимых источников постоянного и переменного токов. в таких системах бесперебойного питания для повышения надежности применяются параллельно работающие источники питания, в основном автономные инверторы, уровни входного напряжения которых практически всегда различаются.

Формула изобретения

Система питания нагрузки,состоящая из двух соединенных параллельно источников с однотипными последовательными реактивными элементами на выходе, причем один из источников выполнен на базе автономного инвертора тока с комбинированным или зависимым управлением и содержит вентильный коммутатор с системой управления, включающей в себя блок выравнивания мощности и вентильный компенсатор реактивной мощности с системой управления, отличающаяся тем, что, с целью расшииения области применения за счет

обеспечения равномерности относительной загрузки источников, в каждый из упомянутых источников, выполненных на базе автономного инвертора, введен датчик напряжения, вход которого подключен к реактивному элементу со стороны источника, а выход к соответствующему входу блока выравнивания мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Кишинев, Штиинца, 1975.

-«