Система источников питания Советский патент 1982 года по МПК H02P13/20 H02M7/515 

(St) СИСТЕМА ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

I

Изобретение относится к промыш-- ленной электронике и может быть использовано в статических преобразователях со стабилизированными выходными параметрами, в том числе в агрегатах бесперебойного питания, когда для увеличения суммарной мощности преобразователей требуется параллельная работа преобразователей. . Известны системы питания нагрузки, выполненные на базе параллельно работающих автономных инверторов тока с вентильным компенсирующим устройством и последовательным реактивным элементом на выходе при комбинированном или зависимом способах управления, обеспечивающие равномерную за грузку параллельно работающих инверторов пропорционально установленным мощностям за счет устройств синхронной работы и устройств выравнивания мощности СП .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является

система источников питания, в которой каждый автономный инвертор содержит коммутатор с блоком управления, включающим в себя устройство выравнивания мощности, компенсатор реактивной мощности с блоком управления, последовательный реактивный элемент на выходе, датчик .напряжения,, включенный до реактивного элемента. Синхронная и синфазная работа инвер10торов обеспечивается вентильными компенсирующими устройствами, в блоки управления которых включены автоматические регуляторы фазы и синхронизированные между собой задающие гене15раторы. Выравнивание мощности паралг лельно работающих инверторов обеспе- . чивается коммутаторами (вентильными мостами собственно инвертора), в блоки управления которых включены

20 устройства выравнивания мощности (УВМ). .

На входы УВМ- поступают сигналы с датчика напряжения на коммутаторе 39 (до последовательного элемента) своего инвертора и с датчика среднего арифметического значения напряжений коммутаторов параллельно работающих инверторов или с датчика напряжения коммутатора параллельно работающего инвертора в случае параллельной работы двух инверторов. Разность этих напряжений усиливается и поступает а систему управления коммутатора, изменяя положение импульсов коммутатора так, чтобы исключалась разница напряжений на коммутаторах параллельно работающих инверторов. Для исключения влияния УВМ на статически характеристики инвертора при одиночнрй работе выходной сигнал УВМ ограничен, величина ограничения выбирается..в пределах допустимой статической ошибки регуляторов напряжения на нагрузке С2. Недостатком. такой системы параллельно работающих инверторов являетс принципиальная необходимость информации в каждом инверторе о величине напряжений на коммутаторах других параллельно работающих инверторов. Это снижает надежность системы, так как при нарушениях в передаче сигналов от других инверторов УВМ будут работать неправильно и параллельная работа не может быть обеспечена. Цель изобретения - повышение надежности путем исключения влияния информации о напряжении на отдельных источниках. Поставленная цель достигается тем что в системе источников питания, вы полненной на базе автономных инверторов с зависимым или комбинированным управлением, содержащих каждый коммутатор с блоком управления, компенсатор реактивной мощности с блоком управления, последовательный реактивНый элемент в выходной цепи и датчик напряжения, включенный до реактивного элемента, в каждый источник, введены датчик выходного напряжения и блок ограничения мощности с двумя входами, к которым подключены выходы обоих датчиков напряжения данного источника, причем выход блока ограничения мощности подключен к входу блока управления коммутатором. На фиг. 1 приведена функциональна схема предлагаемой системы питания; на фиг. 2 - статическая характерис01тика вход-выход блока ограничения мощности. Выходным сигналом (Ug) является разность напряжений коммутатора (UtJ и нагрузки (и«), коэффициент а характеризует диапазон работ блока до режима отсечки (выходной сигнал равен нулю), коэффициент oL характеризует коэффициент усиления блока в режиме отсечки (ограничения), коэффициент определяет величину ограничения сигнала с выхода блока ограничения. Ограничение выходного сигнала блока ограничения в отличие от устройства выравнивания является необязательным и необходимость его применения определяется при совместной работе с конкретным блоком управления коммутатора. Блок ограничения при одиночной работе инвертора не влияет на режим работы инвертора, так как величина коэффициента Л выбирается такой, чтобы при изменении нагрузки от холостого хода до но инальной сигнал на вы)оде блока ограничения равнялся нулю. В общем случае характеристика вход-выход блока ограничения несимметрична, т.е. ; (если они имеются). . Инвертор 1 содери ит коммутатор 2 вентильный блок, преобразующий постоянный ток в переменный, с блоком 3 управления, обеспечивающим требуемый угол запирания вентилей коммутатора, вентильный компенсатор k реактивной мощности с блоком 5 Управления, обеспечивающим синхронность и синфазность напряжений на шинах коммутатора 2 и на шинах коммутаторов параллельно работающих инверторов 6-8j количество которых может быть произвольным, блок 9 па- . раллельнь1х конденсаторов, входной реактор 10, последовательный реактивный элемент 11, блок 12 ограничения мощности, на входы которого поступают сигналы с датчиков 13 и Н напряжения, подключенны с своими входами к шинам нагрузки 15 и к шинам коммутатора 2. Выход блока 12 ограничения мощности подключен к входу блока 3 управления коммутатора. Параллельно работающие источники 6-8 должны быть автономными инверторами, аналогичными инвертору 1, мощность источников 6-8 не влияет на режим работы инвертора tU Система работает следующим образом. Рассмотрим работу,системы на примере автономного инвертора 1 с последовальным индуктивным элементом 11. Работа остальных инверторов 6-8 аналогична. В автономном режиме работы нагрузка может изменяться от холостого хода до номинальной. При этом напряжение на коммутаторе 2 инвертора 1 измёняетсй от Ujt. U,y(UHf - напряжение на нагрузке 15) при холостом ходе до Ui ..йом при номинальной нагрузке, соответствующей максимально допустимой. При параллельной работе произволь ного числа инверторов синхронность и синфазность напряжений коммут тЬров 2 обеспечивается блоками 5 управ ления компенсаторов. На входы блока 12 ограничения мощности поступают сигналы с датчика И напряжения коммутатора (и и датчика 13 напряже-. ния на нагрузке (Uw). В блоке 12 ограничения мощности формируется входной сигнал ибч Uis, - UH. Если выполняется условие 0 и -UH.U,HOM - UHV то на выходе блока 12 ограничения мощности сигнал равен нулю. Это означает, чТо инвертор загружен активно-индуктивной нагрузкой меньшей, чем допустимая. Если это условие не выполняется, то сигнал UK г- и«« усиливается и поступает 6 блок 3 управлёния инвертором.Причем, если Uj - Utt, О, т.е. 0(4 и«, выходной сигнал блока ограничения мощности имеет такую полярность, что, поступая на вход блока 3 управления коммутатором, увеличивает угол запирания вентилей коммутатора 2 (угол5 ). Если 1 Un.w)w, то происходит уменьшёние угла S , Таким образом, исключение линий связи с другими параллельно работающими источниками при независимом oi- раничении мощности каждого из них в допустимых пределах повышает надежность системы. Формула изобретения. Система источников питания, выполненная на базе автономных инверторов с зависимым или комбинированным управлением, содержащих каждый коммутатор с блоком управления, компенсатор реактивной мощности с блоком управления, последовательный реактивный элемент в .выходной цепи и датчик напряжения, включенный до по-, следовательного реактивного элемента, отличающаяся тем, что, с цепью повышения надежности при параллельной работе автономных инверторов в системе источников питания путем исключения влияния информации о напряжений на отдельных источниках системы, в каждый источник введены датчик выходного напряжения и блок ограничения мощности с двумя входами, к которым подключены выходы обоих датчиков напряжения данного источника, причем выход блока ограничения мощности подключен к входу блока управления коммутатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № , кл.Н 02 Р 13/18, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР по з.аявке W 2757958, кл.Н 02 Р 13/18, 1979.

Фш.1

Фи82