Источник бесперебойного питания Советский патент 1981 года по МПК H02J9/06 

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для использования в системах резервирования электропнтання ответственшлх электропрйемншсов не допускакхцих перерывов в электроснабжении.

Известны резервированные источники переменного напряжения содержащие датчики аварийного состояния, основной н резервный инверторы, соединенные через коммутационное устройство с нагрузкой. Питание основного инвертора осуществляется от выпрямителя, а резервного - от автономного источннка питания - аккумуляторной батареи tlj

Недостатками указанных резервированных источников питания нагрузки являются невозможность длительной работы в резервном режиме с потребителями больших мощностей, достаточно большой перерыв в питании нагрузки, возникающий за C4et времени .запуска резервного инвертора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является резервированный источник бесперебойного питания нагрузки, содержащий трехфазный трансформатор, снабженный дополнительными по числу резервных нсточников первичными многофазными

10 обмотками, концы которых подключены к MocTOB№« диодно-тиристорным ключам переменного тока, катоды тнристоров всех ключей объединены, вторичные обмотки соединены в звезду, коммуISтирующие ковденсаторы включены между анодами тиристоров ключей переменного тока t23.

Недостатками данного устройства

30 являются- налнчие трех мостовых ключей переменного тока, низкая надежность, относительно малое быстродействие переключения.

Цель изобретения - упрощение обратного переключения с резервного на основной инвертор и повьшение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике бесперебойного питания, содержащем в цепи питающего ввода два выпрямителя, имекнцих один общий вывод, трехфазный трансформатор, обмотки трехфазного трансформатора соединены по скеме звездадне обратные звезда, введены основной и резервный инверторы, входная индуктивность и цепь переключения, входы выпрямителей подключены к вторичным обмоткам трансформатора, общий вывод вьшрямителей через вхсщную индуктивность соединен с оклтш выводами вершин мостов соответствующик инверторов, которые предназначены для подключения нагрузки, а другие вершин мостов инверторов подключены к соответствующим минусовым выводам выпрямителей

В источнике бесперебойного питани выпрямители вьтолнены тиристорныни, а цепь переключения coctOHT из последовательно соединенных тиристоров, конденсатора и двух диодных групп с объединенными соответственно катодами и анодами и включена между вторичными обмотками трансформатора.

В источнике бесперебойного питания выпрямители, выполнены диодными, а цепь переключения состоит из двух питающих тиристоров, катоды которых объединены и подключены к входной индуктивности, а аноды подключены к выпрямителям, причем к анодам питающих тиристоров подключены последовательно соединенные переключающие тиристор и конденсатор.

Кроме того, в источнике бесперебойного питания в качестве переключающего тиристора использован симистрр.

На фиг I изображена схема источника бесперебойного питания (резервированного инвертора), на фиг. 2 то же, с применением диодных выпрямителей .

Источник бесперебойного питания (резервированный инвертор) содержит трехфазный трансформатор 1, к вторичньм обмоткам которого подклю- чены два тиристорных выпрямителя 2 и 3, общий вывод которых через входную индуктивность 4 соединен с

основным 5 и резервным 6 инверторами, каждый из которых состоит из мостов 7. Плечи каждого моста содержат тиристоры 8-П , встречно-параллельно включенные тиристорам диоды 12-15, в диагонали мостов включены последовательно соединенные коммутирукячие конденсатор 16 и индуктивность 17, Между вершинами мостов 7 основного 5 и резервного 6 инверторов, минусовые выводы которых соединены с соответствующими выпрямителями, включена нагрузка 18. Между вторичными обмотками трехфазного трансформатера I, соединенными по схеме

звезда - две обратные звезды, включена цепь переключения, состоящая из последовательно соединенных тиристоров 19, конденсатора 20 и двух

диодных групп 21 и 22 с объединенными соответственно катодами н анодами. При применении днодньк выпрямителей 24 и 23 (фиг. 2} цепь переключения состоит из двух питающих

тиристоров 25 и 26, катоды которых Объединены и подключены через входную индуктивность 4 к основному 5 и резервному 6 инверторам, а аноды подключены к соответствующим выпрямнтелям 23 и 24, причем к анодам тнристоров 25 и 26 подключены последовательно соединенные переключающие тиристор 27 (или симистор) и конденсатор 28.

Источник бесперебойного питания

(резервированный инвертор) работает следующш4 образом.

При безаварийной работе основной инвертор 5 хттается от выпрямителя 2 через входную индуктивность 4. При отказе основного инвертора 5 с него и с тирнсторного выпрямителя 2 снимают импульсы управления н подают их на резервный инвертор 6 и выпрямитель 3. Одновременно с этим включают тиристор 19 и конденсатор 20, заряженный с полярностью, указанной на фиг. I, гасит тиристоры выпрямителя 2. При этом входньй тик, протекающий через входную индуктивность 4, за это время не успевает измениться и подхватывается резервным инвертором 6 и выпрямителем 3. В результате значительно сокращается время

пуска выпрямителя 3 и резервного инвертора 6. Перерыв в питании нагрузки 18 практически отсутствует, возможно лишь незначительное снижеиие мощности в нагрузке во время переключения . При необходимости обратного переювочения с резервного 6 на основной 5инвертор, в устройство вводится дополнительная переключающая цепь, включенная встречно-параллельно указанной на фиг. 1. При применеш{и диодных выпрямителей 23 и 24 (фиг, 2) в источнике бесперебойного питания (резервированном инверторе) его работа осуществляется следуюсцим образом. При безаварийной работе основной инвертор 5 питается от выпрямителя 23 через питакшщй тиристор 25 и входную индуктивность 4. В случае возникновения аварии в основном инверторе 5 с него снимают импульсы управления и подают импульсы у прав- ления на тиристоры резервного инвертора 6. Одновременно с этим вклк чают питающий тиристор 26 и переключ ющий тиристор 27 (или симистор). Конденсатор 28, заряженный с полярностью, указанной на фнг. 2, гасит тиристор 25. При этом входной ток за это время не успевает измениться и подхватывается резервным инверторо 6и выпрямителем 24. В результате значительно сокращается время пуска выпрямителя 24 и резервного инвертор 6 и перерыв в питании нагрузки 18 практически отсутствует, возможно лишь незначительное снижение мощности в нагрузке во время переключения . Дпя упрсицения обратного переключения с резервного 6 на-основной 5 инверторы в качестве переклкгчающего тиристора используется симистор, а переключающий конденсатор заряжается с обратной полярностью. Таким образом, применение пред- . лагаемого резервированного инвертора позволяет значительно повысить надежность энергопитания нагрузки и исключить перерыв в ее питании «во время переключения с основного на резервный инвертор, дает возможность применять как управляемое, так и неуправляемые выпрямители, а также дает возможность обратного переключе,ния с резервного на основной инвертор после устранения в последнем вышедших из строя элементов. Предлагаемый резервированный инвертор может найти широкое применение в технике индукционного нагрева, в частности,.при литье алюминия в магнитный кристаллизатор и в других устройствах и технических проце сах, не допускающих перерывов в электроснабжении. Формула изобретения 1. Источник бесперебойного питания, содержащий в цепи питающего ввода два выпрямителя, имегадих один общий вывод, трехфазный трансформатор, отличающийся тем, что, с целью упрсщения и повышения надежности устройства, обмотки трехфаз- ного трансформатора соединены по схеме звезда - две рбратные звез;ЕЦ 1у введены основной и резервный инверторы, входная индуктивность и цепь переключения, входы выпрямителей подключены к вторичным обмоткам транс форматора, общий вывод выпрямителей через входную индуктивность соединен с одними выводами вершин мостов соответствукацсс инверторов, которые предназначены для подключения нагрузки, а другие выводы вершин мостов инверторов псщключены к соответствукяцим минусовым выводам выпрямителей, 2.Источник по и 1, о т л и ч а-ю щ и и с я тем, что выпрямители выполнены тирясторными, а цепь переключения состоит из последовательно соединенных тиристора, конденсатора и двух диодных групп с объединенными соответственно катодами и анодами и включена меяду вторичными обмотками трансформатора. 3,Источник по п. I, отличающийся тем, что выпрямител яи выполнены диодными, а цепь переключения состоит из двух питающих тиристоров, катоды которых объединены и подключены к входной индуктивностн, а аноды подключены к выпрямителям, причем к питакицих тиристоров подключены последовательно соединенные переключающие тиристор и конденсатор . 4. Источник по п, 3, отличаю йен тем, что, с целью упрощения обратного переключения с резервного на основной инвертор.

в качестве переключающего тиристора использован симистор.

Источники информации, J принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 612344, кл. Н 02 J 9/06, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 624338, кл. Н 02 J 9/04, 1977.

/

а