Способ электропитания потребителей переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах гарантированного электропитания переменного тока при наличии нескольких автономных сетей. Цель изобретения - улучшение качества электрической энергии на шинах гарантированного питания - обеспечивается переключением нагрузки в случае исчезновения основной сети на систему напряжений, наиболее близкую по фазе к основной сети. Эта система определяется путем логического перемножения последовательности импульсов, синфазных напряжению основной сети и напряжениям, сформированным из напряжений резервной сети. Система, у которой наименьшее фазовое рассогласование с основной сетью, будет обладать импульсами произведения наибольшей длительности, и ее подключают в случае исчезновения основной сети. 2 ил с/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4282643/07 (22) 04.06,87 (46) 07.11,91. Бюл. ¹ 41 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники и

Учебно-научно-производственный комплекс "Кибернетика" при Томском политехническом институте (72) С.И.Королев и М.Б.Пыпкин (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11224466224444, кл. Н 02 J9/00,,1983.

Авторское свидетельство СССР № 1010697, кл. Н 01 J 9/06, 1981. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и. может быть использовано в системах гарантированного электропитания переменного тока при наличии нескольких автономных сетей.

Цель изобретения — улучшение качества электрической энергии на шинах гарантированного питания.

На фиг.1 представлена структура устройства, реализующего способ электропитания потребителей переменного тока; на фиг.2 — схема блока управления.

Устройство (фиг,1) содержит ключевые элементы 1 — 9, основной согласующий трансформатор 10, подключенный "концами" первичных обмоток 11 — 13 к клеммам основной сети, резервный трансформатор

„„5U„„1690079 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах гарантированного электропитания переменного тока при наличии нескольких автономных сетей. Цель изобретения улучшение качества электрической энергии на шинах гарантированного питания — обеспечивается переключением нагрузки в случае исчезновения основной сети на систему напряжений, наиболее близкую по фазе к основной сети. Эта система определяется путем логического перемножения последовательности импульсов, синфазных напряжению основной сети и напряжениям, сформированным иэ напряжений резервной сети. Система, у которой наименьшее фазовое рассогласование с основной сетью, будет обладать импульсами произведения наибольшейдлительности, и ее подключают в случае исчезновения основной сети, 2 ил, 14, блок 15 управления, многофазные мостовые выпрямители 16 — 24, зажимы постоянноготока которых подключены к силовым электродам ключевых элементов 1 — 9, при . этом "начала" первичных обмоток 11 — 13 основного согласующего трансформатора подключены к зажимам переменного тока первого мостового выпрямителя 16, "концы" первых трех комплектов 25 — 27, 28 — 30, 30 — 33 и "начала" вторых трех комплектов

34 — 36, 37 — 39, 40 — 42 первичных обмоток резервного трансформатора 14 подключены к зажимам переменного тока шести мостовых выпрямителей 17 — 22, а другие концы указанных комплектов — к различным клеммам резервной сети. "Начала" вторичных обмоток 43 — 45 основного трансформатора

1690079

10 и "концы" вторичных обмоток 46 — 48 резервного трансформатора 14 подключены к зажимам переменного тока мостовых выпрямителей 23 и 24 соответственно, а, другие концы этих обмоток — к клеммам 49 — 51 нагрузки 52, Блок 15 управления содержит(фиг.2) четыре согласующих трансформатора 53 — 56.

Трансформатор 53 подключен к фазе А основной сети, а трансформаторы 54 — 56 — к фазам резервной сети, Триггер (57,1) Шмитта подключен к вторичной обмотке трансформатора 53. Выходы триггеров 57,2 — 57.7 подсоединены к первому входу элементов И

58.1 — 58.6, второй вход которых подключен к выходу триггера 57,1 Шмитта, а третий — к выходу генератора 59 импульсов высокой частоты. У двоичных счетчиков 60.1 — 60,6 входы установки в ноль соединены с управляющими шинами микропроцессора 61, к входным портам которого подключены входы этих счетчиков 60.1 — 60,6, а к выходным портам — семь усилителей 62.1 — 62.7 мощности, выходы которых соединены с управляющими электродами ключевых элементов

1 — 8. К шинам управления микропроцессора 61 подключен также выход датчика 63 напряжения.

При наличии напряжения в основной сети ключевые элементы 1 и 8 замкнуты и нагрузка получает питание через основной согласующий трансформатор 10. При этом на обмотках 43 — 45 формируются соответственно напряжения фаз А, В и С основной сети, В таком режиме с выхода датчика 63 напряжения сигнал поступает через микропроцессор и через усилитель 62.7 мощности на ключевые элементы 1 и 8, обеспечивая их включение. При питании нагрузки 52 от основной сети происходит измерение фазовых углов между напряжением фазы А основной сети и напряжениями фаз а, в, с, а, в, с, сформированных из напряжений резервной сети. На триггерах 57.1 — 57.7 формируются последовательности импульсов, синфазные этим напряжениям. С триггеров

57.2-57.7 последовательности подаются на последовательность, синфазную нап ряжечию фазы А основной сети, и модулируются импульсами высокой частоты, поступающими с генератора 59.

В счетчиках 60.1 — 60.6 последовательности импульсов преобразуются в двоичные коды, которые путем последовательного опроса счетчиков по окончании положительного полупериода напряжения основной сети и сравнения кодов анализируются микропроцессором в течение отрицательного полупериода этого напряжения. Определив наибольшее число импульсов, которое соот5

55 ветствует наименьшему числу рассогласованию напряжений, микропроцессор 61 в соответствующий выходной порт подготавливает(но не подает) сигнал. При исчезновении напряжечия основной сети пропадает сигнал с датчика 63 и микропроцессор 1 выдает подготовленный сигнал через усилитель мощности на соответствующие ключевые элементы, подключая к нагрузке систему напряжений с наименьшими искажениями. В случае, когда одновременно два разных фазных напряжения резервной сети могут быть "равноудалены" по фазе от напряжения по нагрузке, подключают к нагрузке ту из сформированных систем напряжения с наибольшим количеством импульсов, которая в предыдущем цикле соответствовала меньшему количеству импульсов, Если основная сеть в наличии, то началом следующего положительного полупериода напряжения основной сети счетчики 60 устанавливаются в нулевое состояние.

Способ электропитания потребителей переменного тока исключает возможность ложного переключения на резервную сеть при асимметрии напряжений основной или резервной сетей, различии коэффициентов искажения синусоидальности выходных напряжений основной и резервной сетей, а также при асимметрии нагрузки.

Формула изобретения

Способ электропитания потребителей переменного тока, заключающийся в том, что потребителей с основной сети на резервную переключают с помощью коммутаторов, подключенных к вторичным или первичным обмоткам трансформаторов, и формируют многофазные системы напряжений путем соответствующего соединения вторичных, либо первичных обмоток, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества электрической энергии на шинах гарантированного питания, напряжения основной сети и сформированную многофазную систему напряжений преобразуют в последовательности импул ьсов, синфазные соответствующим фазным напряжениям, определяют последовател ьность импульсов наибольшей длительности пу м логического перемножения последовательностей, соответствующих фазным напряжениям сформированных систем с последовательностью, соответствующей напряжению основной сети, модулирования этих произведений импульсами высокой часто-. ты, подсчета количества импульсов в различных последовательностях, и, в случае исчезновения напряжения основной сети, подключают из сформированных систем, ту,количество импульсов в последователь1690079

ro ности которой больше, причем в случае равенства количества импульсов в двух последовательностях подключают ту из

DC Cerr

А

6 с сформированных систем, которая в пред

ыдущем цикле содержала меньше импульсов.

1690079 осн. сети

Фаза а рез,сети рез. сети

Фаза С реэ. сети

Редактор В. Данко

Заказ 3821 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

asa A 53

Пl

Составитель А. Шустов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С, Черни