Автономная система электроснабжения

Союз Советских СоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕЕВЛЬСТВУ(б 1) Дополнительное к авт, свид-ву Н 02 Р 9/42 //Н 02 М 5/27,(22) Заявлено 230776 (21) 2391064/24-07с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(54) АВтОнОмнАЯ системА электРОснАБжениЯ Изобретение относится к автономным системам электроснабжения, содержащим статйческие преобразователиэлектрической энергии типа статических преобразователей частоты с непосредственной связью, управляемыхи неуправляемых выпрямителей и т.д.,требукцих специальных устройств охлаждения своих силовых элементов иустановленных в силовых цепях систем электроснабжения с двумя и болееканалами генерирования, каждый изкоторых работает на неполную.мощность при исправности всех каналовгенерирования системы электроснаб" 1 Зжения и на полную мощность при выходе из строя определенногО количества каналов генерирования,Известны автономные системы электроснабжения, которые для обеспече" 20ния бесперебойности и пбвышения .надежности системы электропитанйябольшинства подвижных. объектов делаются ,многоканальными, т.е. состоятиз двух и более идентичных каналовгенерирования электрической энергии. В этом случае каждый канал генерирования работает на неполнуюмощность при исправности всеХ каналов генерирования и на полную мощ- ЗО ность при выходе из строя определенногоколичества каналов генерирования. Например, в случае двух каналов генерирования каждый из них в нормальных условиях работает на половинную мощность, а в случае аварии и выходе из строя одного из каналов оставшийся канал работает на полную мощность, обеспечивая питание потребителей обоих каналов генерирования системы электроснабжения. Этим достигается повышенная надежность работы системы электроснабжения в целом. При этом каждый канал генерирования энергии рассчитывается на максимальную выходную мощность и, следовательно, на максимальную выходную мощность рассчитывается и вентильный преобразователь энергии, входящий в каждый канал генерирования 1) и 2.Недостаток известных систем электроснабжения заключается в том, что в случае их многоканальности устройства охлаждения силовых элементов статических преобразователей энергии индивидуальны для каждого канала генерирования и расчет этих устройств охлаждения проводят на максимальную выходную мощность ка 892644нала, имеющую место, однако, только при выходе из строя части каналов генерирования. При этом (при аварии) часть устройств" охлаждения вынуждена рассеивать максимальную мощность, а часть устройств охлаждения является балластом и работает на холостом ходу .(не рассеивает мощность), Это приводит к увеличению массы и габаритов специальных устройств охлаждения силовых элементов ста;ических преобразователей энергии и системы электроснабжения.Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей системы электроснабженияПоставленная цель достигается тем, что в автономной системе электроснабжения, содержащей и-каналов генерирования, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных генератора и силового блока вентильного преобразователя энергии с устройствами его охлаждения, силовой блок преобразователя в каждом канале выполнен в виде четного числа групп силовых вентилей, причем группы, принадлежащие разным каналам генери. рования, попарно установлены на общих устройствах охлаждения и между собой электрически изолированы. Такое построение системы электроснабжения позволяет уменьшить массу устройств охлаждения их силовых элементов за счет того, что при выходе из строя любого канала генерирования охлаждаюшие устройства силовых элементов преобразователя поврежденного канала участвуют в охлаждении элементов исправного канала генерирования, который нагружен в этом случае на большую мощность.На фиг. 1 представлена блок-схема двухканальной системы электроснабжения; на фиг. 2 - блок-схема трехканальной системы электроснабжения.Двухканальная система электроснабжения (фиг. 1) состоит из 6-фазных генераторов 1 и 2 переменного тока, приводимых.во вращение от двигателей 3 и 4, и двух преобразователей 5 и. 6, содержащих соответственно группы силовых вентилей 7 1 О, подключенных к нагрузкам 11 и 12. Причем группы вентилей 7 и 8 подключены к нагрузке 11 и получают питание от обмоток генератора 1, а группы вентилей 9 и 10 подключены к нагрузке 12 и получают питание о обмоток генератора 2.При этом обеспечивается электрическая изоляция групп вентилей 7и 9, 8 и 10, принадлежащих соответственно преобразователям 5 и 6. Кроме того, группы вентилей 7 и 9 преобразователя,5 и.группы вентилей 8 и 10;преобразователя 6 имеют общие устройства охлаждения.щей группе вентилей со, своими устройствами охлаждения, в результате .чего суммарная мощность охлажденияпреобразователей оставшихся двух ка"налов генерирования увеличиваетсяна мощность устройства охлажденияодной группы и становится равной 5 10 15 2 О 25 30 40 45 50 55 Принцип работы представленного устройства состоит в том, что в нормальном режиме работы системы электр роснабжения каждый из преобразова- телей 5 и 6 нагружен на половинную мощность. В случае аварии в каком- либо канале генерирования один из преобразователей отключается, а оставшийся работает на полную мощность. При этом, так как устройства охлаждения у соответствующих групп преобразователей общие., то та часть изних, которая принадлежит преобразователю отключенного канала, начинаеучаствовать в охлаждении силовыхэлементов преобразователя работающего канала.Например, если вышел из строя(отключен) канал генерирования 4-2-9-10, то секция 9 преобразователя 5 и секция 10 преобразователя 6 не работает, а секция 7 преобразователя 5 и секция 8 преобразователя 6 нагружены на полную мощность и питают нагрузки 11 и 12, Так как секции 7 и 9, 8 и 10 имеют общие устройства охлаждения, .то устройства охлаждения (например, радиаторы) неработающих силовых элементов секций 9 и 10 участвуют в охлаждении силовьж элементов секций 7 и 8, что позволяет уменьшить мощность устройств охлаждения в два раза и, следовательно, существенно уменьшить их массу.Работа схемы подключения вентильных преобразователей в системе электроснабжения с тремя каналами генерирования (фиг. 2) происходит следующим образом.В этом случае в нормальном режиме работы системы электроснабжения каждый канал генерирования и, следовательно, каждый преобразователь энергии нагружен на 1/3 номинальной мощности, а каждая группа вентилей преобразователя - на 1/6 номинальной мощности системы. Этой мощности соответствует и мощность системы охлаждения каждого преобразователя. При выходе из строя одного какого- либо канала генерирования мощность системы распределяется по оставшимся двум каналам, каждый из которых становится нагруженным на 1/2 номинальной мощности системы. Пропорционально возрастает и мощность устройств охлаждения преобразователей энергии двух оставшихся каналов генерирования, ибо в каждом из оставшихся преобразователей появляется по одной дополнительной неработаю- + - = . номинальной мощности уст 6 2ройства охлаждения системы в целом. Другими словами, с увеличением мощности нагрузки каждого канала генерирования с 1/3 до 1/2 номинала, на столько же увеличивается мощность 5 их устройств охлажденияТаким образом, предлагаемое изобретение за счет того, что при выходе из строя любого канала генерирования устройства охлаждения силовых элементов преобразователя поврежденного канала генерирования участвуют в охлаждении элементов исправного канала генерирования, нагруженного в этом случае на большую мощность, позволяет существенно уменьшить массу устройств охлаждения вентильных преобразователей энергии или при тех же устройствах охлаждения позволяет снять с преобразователей большую мощность.Формула изобретенияАвтономная система электроснабжения, содержащая п-каналов генерирования, каждый из которых выполнен изпоследовательно соединенных генератора и силового блока вентильногопреобразователя с устройствами егоохлаждения, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, силовой блоквентильного преобразователя в каждомканале выполнен в виде четного числа.групп силовых вентилей, причемгруппы, принадлежащие разным каналамгенерирования, попарно установленына общих устройствах охлаждения имежду собой электрически изолированы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Морозовский В.Т.,Синдеев И.М.и Рунов К.Д. Системы электроснабжения летательных аппаратов. ММашиностроение, 1973, с,178-272,2. Злочевский В.С. Системы элект-.роснабжения пассажирских самолетов.М Машиностроение, 1971, с. 7482,