Агрегат бесперебойного питания

(1.9) (1 7/3 51)5 Е ИЗОБРЕТЕ И ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-производственное объединение силовой электроники(56) Технические условия ТУ.16.435.137 - 86.Технические условия ТУ.16 - 729.379 - 83. (54) АГРЕГАТ БЕСПЕРЕБОИНОГО ПИТАНИЯ(57) Использование: изобретение относится к электротехнике, в частности, может быть использовано в агрегатах бесперебойного питания ответственных потребителей, на-. пример вычислительных комплексов. Сущность изобретения: агрегат бесперебойного питания содержит неуправляемый выпрямитель 1, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора 2, аккумуляторные батареи 3-1, 3 - 2 с зарядным устройством 4, тиристор 5, зашунтированный контактным ключом 6, катодтиристора 5 подключен к аноду диода 7, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя 1, а анод ти-, ристора 5 соединен с плюсовым выводом первой аккумуляторной батареи 3 - 1, минусовой выводов первой аккумуляторной батареи 3 - 1 подключен к катоду тиристора 8, зашунтированного контактным ключом 9, .анод тиристора 8 подключен к плюсовому выводу второй аккумуляторной батареи 3-2, подключен к минусовому выводу неуправляемого выпрямителя 1 и аноду диода 11, Плюсовой вывод зарядного устройства 4 подключен к плюсовым выводам аккумуляторных батарей 3 - 1, 3 - 3 через разделительные диоды 10, 12, подключенные анодом к плюсовому выводу зарядного усройса 4. Минусовой вывод зарядного устройства 4 подключен к минусовым выводам аккумуляторных батарей 3 - 1, 3 - 2 через разделительные диоды 11, 13, подключенные катодом к минусовому выводу зарядного устройства 4. 1 ил.10 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к электротехнике, в частности может быть использовано вагрегатах бесперебойного питания ответственных потребителей, например, вычислительных комплексов.Известен агрегат бесперебойного питания, который содержит неуправляемый выпрямитель с входным трансформатором,выходы которого подключены соответственно к входам инвертора, аккумуляторнуюбатарею, плюсовой вывод которой подключен к аноду тиристора, зашунтированногоконтактным ключом, а его катод - к анодудиода, катодом подключенный к полюсовымвыводам неуправляемого выпрямителя иинвертора, а минусовой вывод аккумуляторной батареи подключен к минусовым выво.дам неуправляемого выпрямителя иинвертора.Наиболее близким техническим решением к предложенному является агрегатбесперебойного питания, содержащий неуправляемый выпрямитель с входнымтрансформатором, выходы которого подключены соответственно к входам инвертора, зарядный выпрямитель, плюсовой выводкоторого подключен к плюсовому выводуаккумуляторной батареи и аноду тиристора,зашунтированного контактным ключом, аего катод подключен к аноду диода, катодомподключенный к плюсовым выводам неуправляемого выпрямителя и инвертора, минусовой вывод зарядного выпрямителяподключен к минусовым выводам аккумуляторной батареи, неуправляемого выпрямителя и инвертора,Недостатками известных агрегатов бесперебойного. питания являются большиемассогабаритные показатели, низкая надежность, необходимость ограничения пусковых токов, низкий КПД из-за наличиявходного трансформатора и низкого входного напряжения инвертора.Цель изобретения - повышение КПД надежности, а также снижение массогабаритных показателей эа счет согласованиянапряжения аккумуляторных батарей свходным напряжением инвертора,Поставленная цель достигается тем, чтоагрегат бесперебойного питания, содержащий неуправляемый выпрямитель, плюсовой и минусовой выводы которогоподключены соответственно к плюсовому иминусовому выводам инвертора, аккумуляторную батарею с зарядным устройством,тиристор, зашунтированный контактнымключом, катод тиристора подключен к анодудиода, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя,а анод тиристора соединен с плюсовым выводам аккумуляторной батареи, дополнительно снабжен Паккумуляторными батареями, 2 П - отсекающими диодами, Птиристорами, эашунтированными контактными ключами, где П2, при этом плюсовой вывод зарядного устройства подключен к анодам первой половины отсекающих диодов, катоды которых подключены соответственно к плюсовым выводам П аккумуляторных батарей и анодам П - тиристоров, минусовой вывод зарядного устройства подключен к катодам второй половиныотсекающих диодов, аноды которых подключены соответственно к минусовым выводам П - аккумуляторных батарей катодам П- тиристоров.На чертеже представлена функциональная схема предложенного агрегата бесперебойного питания,Агрегат содержит неуправляемый выпрямитель 1, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора 2, аккумуляторные батареи 3-1,.3-2 с зарядным устройством 4, тиристор 5, зашунтированный контактным ключом б, катодтиристора 5 подключен к аноду диода 7, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя 1, а его анод тиристора 5 соединен с плюсовым выводомпервой аккумуляторной батареи 3-1, минусовой вывод первой аккумуляторной батареи.3-1 подключен к катоду тиристора 8,зашунтированного контактным ключом 9,анод тиристора 8 подключен к плюсовому выводу второй аккумуляторной батареи 3-2 и к катоду 10, минусовой вывод второй аккумуляторной батареи 3-2 подключен к минусовому выводу неуправляемоговыпрямителя 1 и аноду диода 11, Плюсовой вывод зарядного устройства 4 подключен к плюсовому выводу аккумуляторных батарей3-1, 3-2 через разделительные диоды 10; 12,подключенных анодом к плюсовому выводу зарядного устройства 4. Минусовой выводзарядного устройства 4 подключен через разделительные диоды 11, 13 к минусовым выводам аккумуляторных батарей 3-1, 3-2, подключенных катодом к минусовому выводу зарядного устройства 4. Агрегат бесперебойного питания работает следующим образомПри наличии сети переменного тока 380В питание на входные выводы инвертора 2 подается с соответствующих выходных выводов неуправляемого выпрямителя 1,Одновременно заряжаются аккумуляторные батареи(в данном случае на чертежепоказаны две аккумуляторные батареи 3-1, 3-2) от зарядного выпрямителя 4, Наличиедвух (в общем случае П) аккумуляторных батарей вызвано высокой величиной выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого выпрямителя 1 и наличием серийно выпускаемых зарядных устройств. При исчезновении сети переменного тока 380 В отключается зарядное устройство 4, отпираются тиристоры 5,8 и включаются контактные ключи 6,9. Управление тиристорами 5,8 и контактными ключами 6,9 осуществляется устройством контроля сети (на схеме не показано) по следующему алгоритму:- при снижении напряжения сети ниже допустимого подается команда на включение тиристоров 5,8 и контактных ключей 6;9;- одновременно подается сигнал на снятие управляющихимпульсов с тиристоров зарядного устройства 4, при этом ток короткого замыкания за время 6,6 мс при 50 Гц (после снятия импульсов тиристоры зарядного устройства 4 работают не более 120 эл.град) не успевает возрасти до аварийной (недопустимой для полупроводниковых приборов) величины из-за наличия на выходе зарядного устройства 4 сглаживающего реактора.Аккумуляторные батареи 3-1, 3-2 включаются последовательно и положительный вывод аккумуляторной батареи 3 - 1 через тиристор 5 (в первый момент) и контактный ключ 6, диод 7 подключается к положительному выводу неуправляемого выпрямителя 1, После включения контактного ключа 9, тиристор 8 запирается, Отрицательный вывод аккумуляторной батареи 3-2 подключен к отрицательным выводам неуправляемого выпрямителя 1 и инвертора 2.Диоды 10, 11, 12, 13 предназначены для бесконтактной коммутации аккумуляторных батарей 3-1, 3-2.При заряде с их помощью 3-1, 3-2 соединяются параллельно. При разряде батарей 3-1, 3-2 соединяются последовательно через тиристор 8, а диоды 10, 11, 12, 13 отключают батареи 3 - 1, 3-2 от зарядного устройства 4. При восстановлении напряжения 380 В на входе неуправляемого выпрямителя 1 питание инеертора 2 осуществляется от выходного напряжения неуправляемого выпрямителя 1, ключи 6, 9 отключаются включается зарядное устройство 4 йа режим заряда аккумуляторных батарей 3-1, 3-2.вой вывод зарядного устройства подключен45 к анодам первой половины отсекающих диодов, катоды которых подключены соответственно к плюсовым выводам иаккумуляторных батарей и анодам и тиристоров, минусовой вывод зарядного устройства подключен к катодам второй половиныотсекающих диодов, аноды которых подключены соответственно к минусовым выводам и аккумуляторных батарей и катодам итиристоров. 10 15 20 25303540 В случае, когда допускается постоянно наличие выходного напряжения зарядного выпрямителя 4 на выходах неуправляемого выпрямителя 1 и инвертора 2, можно исключить из схем тиристор 5 с шунтирующим его ключом 6 во всех случаях допустимости работы в буферном режиме выпрямителей 1 и 4.Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении КПД, примерно на 1, надежности, уменьшения массогабаритных показателей эа счет исключения входного трансформатора у неуправляемого выпрямителя и инвертора эа счет повышения его входного напряжения, воэможности одновременного заряда П-аккумуляторных батарей и последующего их последовательного включения на нагрузку, в данном случае на вход инвертора, от одного зарядного устройства.Формула изобретения Агрегат бесперебойного питания, содержащий неуправляемый выпрямитель, плюсовой и минусовой выводы которого подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам инвертора, аккумуляторную батарею с зарядным устройством,тиристор, эашунтированный контактным ключом, катод тиристора подключен к анодудиода, катод которого подключен к плюсовому выводу неуправляемого выпрямителя, а анод тиристора соединен с плюсовым выводом аккумуляторной батареи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, надежности, а также снижения массогабаритных показателей за счет согласования напряжения аккумуляторных батарей с входным напряжением инвертора, он дополнительно снабжен иаккумуляторнымибатареями, 2 и отсекающими диодами, итиристорами, зашунтированными контактными ключами, где и2, при этом плюсо