Система источников питания Советский патент 1981 года по МПК H02M7/17 

(54) СИСТЕМА ИСТОЧ11ЖОВ ПИТАНИЯ

Ч Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах питания на основе статических преобразователей со стабилизированными выходными параметрами, когда для увеличения суммарной мощности требуется параллельная работа преобразователей на общую нагрузку. Известны системы питания, выполненые на базе параллельно работающих автономных параллельных инверторов тока с индуктивно-вентильным компенсдруюпщм устройством, требующее для обеспечения параллельной работы двух инверторов равной мощности устройств обеспечивающих их синхронную и синфазную работу, и устройств, выравчнивающих. мощности. Синхронность и синфазность работы инверторов в режимах автономной и параллельной работы обеспечивается вентильными компенсируюпщми устройствами, в блоки управления которых включены автоматические регуляторы фазы и синхронизированные между собой задакнцие генераторы. Выравнивание мощностей параллельна работающих инверторов обеспечивается вентильными коммутаторами (вентильными мостами собственно инвер тора), в блоки управления которых включены устройства выравнивания мощностей (УВМ). На вход УВМ поступают сигналы с датчиков входного тока инверторов. Полученная в УВМ разность этих токов усиливается и поступает в систему управления коммутатора, изменяя фазу импульсов так, чтобы входные токи параллельно работающих иневрторов были равны ll Известны также системы питания, вьтолненные на базе автономных паралг лельных инверторов с комбинированным или зависимым управлением, содержащих коммутатор и вентильный компенсатор реактивной мощности с системами управления и последовательный реактивный элемент на выходе, обеспечивающий устойчивость инвертора к перегрузкам- и внешним K,3.f2j. Использование для обеспечения параллельной работы таких инверторов систем управления с УВМ обеспечивает параллельную работу только инверторо равной мощности при равных входных напряжениях. При различных входных напряжениях инверторов, а также при разных установленных мощностях УВМ не обеспечивает равномерной загрузки параллельно работающих инверторов. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система источников питания, состоящая из двух параллельно работающих преобразователей с однотипными последовательными реактивными элемен тами на выходе, по меньшей мере один из которых выполнен в виде авто номного инвертора с комбинированным или зависимым управлением. Инвертор содержит кбммутатор с системой управления, включающий в себя устройство выравнивания мощное , и ве тильный компенсатор реактивной мощности. В каждый из преобразователей введен датчик напряжения, включенный до реактивного элемента и выходами подключенный к соответствующим входам устройства выравнивания мощности автономных инверторов 3, Однако данная система источников питания может быть построена только двухисточников,Дли повышения надежн

ти желательно иметь в системе большее количество источников. Кроме того целесообразно иметь возможность объединения в систему источников различной установленной мощности. Это позволило бы расширить функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы источников питания и повьш1ение надежности за счет увеличения числа параллельно работающих автономных инверторов независимо от величин входных напряжений и установленных мощностей каждого преобразователя.

.Поставленная цель достигается тем, что в систему источников питания, содержащую статические преобразователи, выполненные на базе автономных инверторов тока с зависимым или комбинированньт управлением, вы ход каждого -из которых связан с выходными выводами системы через реаквключены датчики 10-12 напряжения на коммутаторах и последовательные реао.тивные элементы 13-45, через которые источники 1-3 питания подключены к нагрузке 16.. Один из источников 2 и 3 может быть источником синусоидального напряжения, отличным от 1, например, сетью. Сигналы с датчиков 10-12 напряжения поступают в блок 17 Бьгаисления среднего арифметич ческого.

. Система работает следующим образом.

При параллельной работе синхронность и синфазность напряжений коммутаторов 4,напряжений до последова тельных реактивных элементов 13-15 обеспечивается блоками 7 управления компенсаторов. На один вход устройств 9 выравнивания мощности поступает сигнал с датчика 10 напряжения своего коммутатора, а на второй вход - сигнал, с дополнительного устройства 17, 04 тивный элемент, причем каясдьгй из упомянутых инверторов содержит вентильный коммутатор, блок управления вентильным коммутатором с устройством выравнивания мощности, имеющим два выхода, вентильный компенсатор реактивной мощности, включенный на выходе инвертора датчик напряжения, выход которого подключен к первому входу устройства выравнивания мощности, введен блок вычисления среднего арифметического сигналов с числом входов по числу инверторов в системе, причем входы упомянутого блока подключены к выходам соответствующих датчиков напряжения, а выход - ко вторым входам устройства выравнивания мощности всех инверторов. Jia чертеже приведена функциональная схема системы питания с индуктивными последовательными элементами (приведен случай с тремя параллельно работающими источниками). Каждый из автономных инверторов 1-3 содержит коммутатор 4 с блоком 5 управления, обеспечивающим требуемый угол запирания вентилей коммутатора, вентильный компенсатор 6 реактивной мощности с системой 7 управления, обеспечивающей синхронность и синфазность напряжений на шинах . коммутаторов 4, входной реактор 8, устройство 9 выравнивания мощности. На выходе источников 1-3 питания 58 .формирующего эталонный сигнал. На вход блока 17 поступают сигналы с дат чиков 10-12 напряжений коммутаторов всех параллельно работающих источ НИКОВ 1-3, В блоке 17 формируется сигнал, равный среднему арифметическому напряжений датчиков 10-12, который поступает на второй вход всех устройств 9 выравнивания мощности. В каждом из устройств 9 выравнивание мощности- определяется разностью напряжений 4 ц UKJ- Uj , где UKj - напряжение на коммутаторе соответствующе .го источника питания; U эталонное напряжение, вырабатываемре блоком 17; п - число параллельно работающих преобразователей. В устройстве выравнивания мощности сигнал Д и j усиливается и -с определенной передаточной функцией, например через аперирдичес1 ое звено первого по рядка, передается в блок 5 управления коммутатора. Причем, если л Uj, т.е. иц.иэ, то выходной сигнал устройства выравнивания мощности, поступая в блок 5 управления коммутатора, уменьшает угол запирания вентилей коммутатора 4 (угол (Я-). Если , то происходит увеличение угла о . Равенство напряжений коммутатора 4 по величине и совпадение их по фазе однозначно обеспечивает равномерную заГрузку автономных инверторов активными и реактивными мощностями пропорционально их установленным мощностям Предлагаемое техническое решение . позволяет расширить области применения статических источников питания и повысить их надежность, так как удается, создать системы бесперебойного питания с произвольным числом работающих и резервных преобразователей, т.е. создать системы с наперед задан- ной надежностью, а также повысить надежность каждого источника питания И всей системь за счет минимального числа связей между параллельно работающими источниками и минимального числа дополнительных устройств. Формула изобретения Система, источников питания, содержащая статические преобразователи, вьтолненные на базе автоиомшлх инверторов тока с зависимым или комбинированным управлением, выход каждого из которых связан с вьрсодными вьшодами системы через реактивный элемент, причем каждый из упомянутых инверторов содержит вентильный коммутатор, блок управления вентильным коммутатором с устройством выравнивания мйщности, имеюшлм два входа, вентильный компенсатор реактивной мощности, вюйвченный на выходе инвертора датчик нал ряжения, выход которого подключен к первому входу устройства выравнива- ния мощности, отличающаяс я тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей и повьщгений надежности, в нее введен блок вьшисления среднего арифметического сигнала с числом входов по числу инверторов в системе, причем входы упомянутого блока подключены к выхо--, дам соответствующих датчиков напряжения, а выход - ко вторым входам устройства выравнивания мощности всех инверторов.. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Динамика систем управления. Материалы семинара по кибернетике. Ч. 1. Кишинев. ШТИИНЦА, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 530413, кл. Н 02 Р 13/18, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2757958/24-07, 26.04.79.

Г