Резервированный инвертор

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 51) 5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР САНИ ЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится ктехнике, в частности к полуковым преобразователям элеккой энергии, применяемым вках бесперебойного питания,эле проводнитричесустановЦельюА ВТОРСКОМУ Сви из об ре т ения являе тс я повышение надежности устройства путем упрощениясхемы, Реэервированный инвертор содержит, например, ячейки 1-4 с выходными трансформаторами 5-8, выключатели 9-12, выполненные, например, ввиде предохранителей, дополнительный трансформатор 15, первичная обмотка которого разделена на секции18-21, ключевые элементы 26-29, совмещенные с датчиками состояния, Защита ат аварий в ячейках осуществляется путем отключения от выходнойцепи соответствующих вторичных обмоток иэ трансформаторов и секций дополнительного трансформатора, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности .к полупроводниковым преобразователям электрическбй энергии, применяемым в установках бЕсперебойного питания.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем упрощения схемы.На чертеже приведена схема резер вированного инвертора, в частности ее вариант для случая 4-кратного резерва.Инвертор содержит инверторные ячейки 1-4 с соответствующими выход нь 1 ми трансформаторами 5-8, индивидуальные выключатели, выполненные, например, в виде предохранителей 9-12 с плавкими вставками, блок 13 синхронизации, управляющий работой ячеек, Ячейки инвертора подключены параллельно по входу через предохранители (т,е. индивидуальные выключатели) к источнику 14 постоянного тока, Инвектор снабжен дополнительным трансформатором 15, вторичная обмотка 16 которого образует выход инвертора и подключена к приемникам 17 электрической энергии (нагрузке), а первичная обмотка разделена на четыре (по числу ячеек) секции 18-21. Коммутация вторичных обмоток 22-25 выходных трансформаторов ячеек и секций 18- 21 первичной обмотки дополнительно- гЬ трансформатора,15 осуществляется35 переключателями 26-29, цепи 30-33 уПравления которых являются датчика-. ми состояния соответственно ячеек 14 и подсоединены параллельно пре 40 дохранителям 9-12 этих ячеек, Причем конец вторичной обмотки 22 (23-25) трансформатора 5 (6-8) кажпой ячейки 1 (2-4) соединен с концом соответствующей секции 18 (19-21) первичной обмотки дополнительного трансформатора, начала этих обмоток 22 и 18 (23 и 19, 24 и 20, 25 и 21) подключены соответственно к замыкающему и размыкающему неподвижным контактам переключателя 26 (27-29) ячейки50(2-4), а подвижный контакт переключателя 26 (27, 28) предыдущей ячейки 1 (2, 3) соединен с началом вторичной обмотки 23 (24,25) трансформатора 6 (7, 8) последующей ячей ки 2 (3,4) по кольцевой схеме, т,е, подвижный контакт переключателя 29 последней (четвертой) ячейки 4 съдинен с началом вторичной обмотки 22трансформатора 5 первой ячейки 1.На фиг.1 начала обмоток указаныточками, а управляющая связь междусоответствующими переключателем иего обмоткой управления обозначенаштриховой линией, Ячейки инвертораи их выходные трансформаторы идентичны, секции 18-21 первичной обмотки дополнительного трансформатора15 имеют одинаковые числа витков,Инвертор работает следующим образом.В нормальном режиме, когда ячейки 1-4 инвертора исправны, предохранители 9-12 целы и шунтируют обмотки 30-33 управления переключателей26-29, При этом подвижные контактыпереключателей находятся в правом(по схеме фиг,1) положении, вторичные обмотки 22-25 выходных трансформаторов всех ячеек и все секции 1821 дополительного трансформатора15 оказываются соединенными последовательно между собой в кольцо, причем секции 18-21 включены встречнопо отношению к обмоткам 22-25. Такаяструктура соединения обмоток эквивалентна последовательному включениюячеек по выходу и,обеспечивает передачу электрической энергии в нагрузку17 через дополнительный (промежуточный) трансформатор 15. Отличительнаяособенность состоит лишь в том, чтопервичная обмотка дополнительного трансформатора 15 разделена на самостоятельные секции 18-21, которые распределены (включены) между вторичнымиобмотками 22-25 трансформаторовячеек, что позволяет, используя одинпереключающий элемент, одновременновыводить из работы вторичную обмотку трансформатора соответствующейячейки и смежно включенную с указанной вторичной обмоткой секцию первичной обмотки дополнительного трансформатора,При возникновении внутреннего короткого замыкания, например, вячейке 2, которое является следствием подавляющего большинства неисправностей, происходит перегорание предохранителя 10 и последующее срабатывание обмотки 31 управления переключателя 27, Подвижный контакт последнего перебрасывается в левоеПредлагаемый инвертор содержит всего четыре переключающих элемента и не имеет дешифратора, что позволяет упростить его силовую часть и сис-. тему управления, повысить надежность инвертора в целом, С увеличением количества реэервирующих ячеек укаэанные преимущества возрастают,Составитель И,ВойтовичТехред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая Редактор Н.Рогулич Заказ 1646 Тираж 500 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15 (по схеме фиг. 1) положение, вторич - ная обмотка 23 выходного трансформатора 6 ячейки 2 и секция 19 первичной обмотки дополнительного трансформатора 15 исключаются из работы, однако, инвертор сохраняет работоспособное состояние. При этом образует - ся новая кольцевая схема соединения оставшихся в работе обмоток 22, 24, 25 и 18, 20, 21. Суммарное выходное напряжение ячеек, подаваемое на первичную обмотку дополнительного трансформатора 15, уменьшается, но при этом пропорционально уменьшается и число задействованных витков первичной обмотки трансформатора 15 (секция 19 выведена из работы), вследствие чего выходное напряжение инвертора (напряжение на приемниках 17 электрической энергии) остается неизменным, а работоспособные ячейки 1, 3 и 4 загружаются по мощности равномерно .Аналогичным образом инвертор работает при аварийном отключении любой другой ячейки, либо при аварийном отключении нескольких ячеек. 73516 6Формула из обре те ни яРезервированный инвертор, содержащий несколько инверторных ячеек с 5трансформато рным выходом, подключенныхпо входу параллельно через индивидуальные выключатели, вторичные обмотки ячеек связаны между собой посредством ключевых элементов, датчикисостояния ячеек, а также блок синхронизации, своим выходом подключенныйк управляющим входам ячеек, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности инвертора путем упрощения схемы, датчик состояния каждой ячейки совмещен с ключевым элементом, выполненным в видепереключателя с двумя неподвижными и одним подвижным контактами, а цепь20 его управления подключена параллельно индивидуальному выключателю ячейки, а также введен дополнительныйтрансформатор, вторичная обмоткакоторого образует выход инвертора,25 а первичная обмотка состоит из нескольких (по числу ячеек) отдельныхсекций, конец вторичной обмоткитрансформатора каждой ячейки соединенс концом соответствующей секции пер 30 вичной обмотки дополнительноготрансформатора, начала этих обмотокподключены к соответствующим неподвижным контактам переключателя ячейки, а подвижный контакт переключателя предыдущей ячейки соединен с началом вторичной обмотки трансформаторапоследующей ячейки по кольцевойсхеме,