Устройство для синхронизации преобразователей, включаемых на параллельную работу

(71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики(53) 621.316.727(088.8)6) Патент США У 4516035,Н 02 М 9/00, 1985.Алферов Н.Г. Система синхронизации инверторных модулей. - Электротехническая промышленность. Сер.Преобразовательная техника, 1983,вып,8, с.15.(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для системы гарантированногопитания со статическими преобразователями. Цель изобретения - повышение надежности электроснабженияи расширение функциональных возможностей путем обеспечения синхрониза(5 кл ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГНКТ СССР 2ции преобразователей с сетью переменного тока. Устройство содержащее для каждого преобразователя це-" пи синхронизации задающего генератора 1 синхроимпульсами ведущего задающего генератора и фазовой авто- подстройки частоты с фазовым детектором и формирователем фазирующего воздействия 10, снабжено вторым фазовым детектором 15 и соединенным с его выходом вторым формирователем фазирующего воздействия 16, формирователем синхроимпульсов 12, первым и вторым формирователями времейных интервалов по 180 эл.град.13 и 14,умножителем частоты 17,элементом 2 ИЛИ 8 и управляемым ключом 11. Формирователь синхроимпульсов 12 соединен выходом с входом синхронизации задающего генератора через ключ 11, а входом - с выходом умно- жителя частоты 17. Выходы формирователей фазирующего воздействия соединены с входом задающего генератора, предназначенным для изменения частоты фазирующим воздействием че 1536488Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано Э системах резервного электроснабжения со статическими преобраэова 5 телями, для синхронизации преобразователей, включаемых на параллельную работу в системе гарантированного питания.Цель изобретения - повышение на О нежности электроснабжения и расширение функциональных возможностей цутем обеспечения синхронизации преобразователей с сетью переменного, тока, 15На чертеже изображено устройство.Устройство содержит задающий генератор 1, первый, второй и третий управляемые ключи 2-4, распределитель 5 импульсов, соединенный входом с выходом задающего генератора, цепи формирования команд на параллельную работу 6, на включение заданМцего генератора в режим ведущего или ведомого 7 и на параллельную ра боту преобразователя с сетью 8, цепь фазовой автоподстройки с фаэовым, детектором 9 на входе и формирователемфазирующего воздействия на выходе 10, дополнительно введенные четвертый управляемый ключ 11, формирователь 12 синхроимпульсов, первыйФомирователь 13 временного интервала, второй формирователь 14 временного интервала, второй фазовый детектор 15, второй формирователь 16 фазирующего воздействия, умножитель 17 частоты и элемент 2 ИЛИ 18.Вход управления первого управля" емого ключа 2 соединен с цепью ко манды на включение преобразователя на параллельную работу с другими преобразователями. Входы управления второго и третьего управляемых ключей 3 и 4 соединены с цепью формиро вания команды на включение задающего генератора в режим ведущего или ведомого, Выход первого ключа 2 соединен с входом синхронизации задающего генератора. Вход этого ключа предназначен для подключения к выходной цепи синхроимпульсов задающего генератора, включаемого в режим ведущего, Второй ключ 3 соединен входом с выходом задающего генератора. Выход этогр ключа предназначен для подключе 55 ния к цепи синхроимпульсов для эадающнх генераторов, включаемых в режим ведомых, Вход третьего ключа 4, один вход фазового детектора 9 и один вход второго фазового детектора 15 соединены с выходом второго формирователя 14 временного интервала, соединенного с выходами 5 распределителя Второй вход фазового детектора 9 предназначен для подключения к выходу тре-тьего ключа 4 преобразователя, включаемого в режим ведущего. Второй вход фазового детектора 15 и вход умножителя 17 частоты соединены с выходом первого формирователя 13 временного интервала, вход которого предназначен для подключения к одной фазе напряжения сети. Выход умножителя 17 часстоты соединен с входом формирователя 12 синхроимпульсов, выход которого через четвертый ключ 11 соединен с вторым входом синхронизации задающего генератора. Вход управления четвертого управляемого ключа 11 соединен с цепью формирования команды на включение преобразователя на параллельную работу с сетью. Выходы фазовых детекторов 9 и 15 соединены с входами формирователей 10 и 16 фазирующего воздействия соответственно, выходы которых через элемент 2 ИЛИ 18 подключены к входу задающего генератора 1, предназначенному для изменения частоты фазирующим воздействием.Устройство работает следующим образом.По команде на включение задающего генератора в режим ведущего при условии наличия команды на параллельную работу синхроимпульсы задающего генератора через ключ 3 поступают далее через ключи 2 ведомых преобразователей на первые входы синхронизации их задающих генераторов, которые начинают работать синхронно с ведущим задающим генератором.Фазовый детектор 9 в устройстве синхронизации каждого преобразователя формирует на выходе сигнал фазового расхождения между импульсами своего распределителя как ведомого, так и распределителя ведущего преобразователя. Сигнал фазового расхождения поступает на формирователь 10 фаэирующего воздействия, выходной сигнал которого поступает через элемент 2 ИЛИ 18 на вход задающего генератора 1, предназначенный для изменения частоты фазирующим воздействием с целью устранения фазового. образователями на общую нагрузку, При этом команда на параллельную работу с сетью может быть дана либо только ведущему преобразователю, либо каждому преобразователю, который следует включать на параллельную работу с сетью. Включения задающего генератора в режим ведущего не требуется в случае включения на параллельную работу с сетью по командам, даваемым каждому преобразователю.Положительный эффект, обеспечиваемый применением устройства, заклю" чается в расширении функциональных воэможностей устройства для синхронизации преобразователей, включаемых на параллельную работу, путем придания ему свойства обеспечивать синхронизацию преобразователей с сетью переменного тока, а следовательно, в повышении вероятности бесперебойного электроснабжения потребителей через систему гарантированного питания, содержащую преобразователи, включаемые на параллельную работу, т,е, в повышении надежности электроснабжения потребителей, не допускающих перерыва питающего напряжения, питающихся нормально от сети переменного тока, а при отказе ее - от инверторов системы гарантированного питания55 5 1536расхождения, т.е, осуществления фазирования выходных импульсов распределителей, а следовательно, и выходных напряжений преобразователей,Так осуществляется синфазный синхро 5ниэм параллельно работающих преобразователей на общую нагрузку,При необходимости параллельнойработы преобразователя с сетью формируется команда цепью 8, которая, воздействуя на вход управления ключа11, переводит его в проводящее состояние и через него на второй входсинхронизации задающего генераторапоступают синхроимпульсы формирова-.теля 12 синхроимпульсов, частота которых равна частоте выходных импульсов умножителя 17 частоты.Умножитель частоты преобразуетчастоту импульсов (временных интервалов), сформированных нз напряжения сети формирователем 13 временныхинтервалов, так, что при номинальномзначении частоты сети частота импульсов на выходе умножителя равна номинальному значению частоты задающего генератора. Таким образом, задающий генератор работает синхрони -зированным с сетью. Для осуществления фазирования импульсов распределителя, а следовательно,и импульсовуправления вентилями преобразователя временной интервал длительностью180 эл.град., сформированный из на 35пряжения сети формирователем 13, поступает на один вход фазового детектора 15, на другой вход которого поступает временной интервал длительностью 180 эл.град сформированный формирователем 14, На выходефазового детектора 15 формируетсясигнал фазового расхождения междуними, который воздействует на формирователь 16 фазирующего воздействия, и через него - на вход задающего генератора, предназначенный дляизменения частоты фазирующим воздействием с целью осуществления фазирования временного интервала формиро Ователя 14 с аналогичным интерваломформирователя 13, а следовательно,и выходного напряжения преобразователя с напряжением сети,Устройство позволяет включать напараллельную работу с сетью какавтономно работающий преобразователь(на свою нагрузку), так и включенныйна параллельную работу с другими преФормула изобретения Устройство для синхронизации преобразователей, включаемых на параллельную работу, содержащее для каждого преобразователя задающий генератор, имеющий первый вход синхронизации и вход для изменения частоты фазирующим воздействием, первый, второй, третий управляемые ключи, распределитель импульсов, соединенный с выходом задающего генератора, цепи формирования команд на параллельную работу.и на включение преобразователя и его задающего генератора в режим ведущего или ведомого, цепь фазовой автоподстройки с фазовым детектором на входе и формирователем фазирующего воздействия на выходе, причем вход управления первого управляемого ключа соединен с цепью формирования команды на параллельную работу, входы управления второго и третьего управляемых ключей соединены с цепью формирования1536488 Составитель В.Бунаков Техред М.Ходанич Корректор М.Кучерявая Редактор И.Касарда Заказ 114 Тираж 481 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 команды на включение задающего генератора в режим ведущего или ведомого, выход первого управляемого ключа соединен с входом синхронизациизадающего генератора, вход первого управляемого ключа предназначендля подключения к цепи синхроимпульсов задающего генератора, включаемого в режим ведущего, второй упрвляемый ключ входом соединен с выходом задающего генератора, выходвторого управляемого ключа предназначен для подключения к цепи синхроимпльсов задающих генераторов, включаемых в режим ведомых, вход третьег управляемого ключа и один входфазового детектора соединены с выходной цепью распределителя, другойвход фазового детектора предназначен для подключения к выходу третьего управляемого ключа преобразователя, включаемого в режим ведущего,восход формирователя фазирующего воздействия связан с входом задающегогенератора, предназначенным для изменения частоты фазирующим воздействем, о т л и ч а ю щ е е с я тем,чо, с целью повышения надежностиэлектроснабжения и расширения функциональных, возможностей путем обеспечения синхронизации преобразователей с сетью переменного тока, оноснабжено четвертым управляемым ключфм, формирователем синхроимпульсов,первым и вторым формирователями временных интервалов по 180 эл.град.,вторым фазовым детектором, вторымформирователем фазирующего воздействия, умножителем частоты и элемен 5том 2 ИЛИ а задающий генератор снабФжен вторым входом синхронизации,причем вход управления четвертогоуравляемого ключа соединен с цепьюформирования команды на включениепреобразователя на параллельную работу с сетью, вход четвертого управляемого ключа соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, соединенного через умножитель частотыс выходом первого формирователявременного интервала, выход четвертого ключа соединен с вторым входомсинхронизации задающего генератора,выход первого формирователя временного интервала соединен с одним входомвторого фазового детектора, входпервого формирователя временногоинтервала предназначен для подключения к одной фазе напряжения сети, вы 25 ход второго фазового детектора соединен с входом второго формирователя фазирующего воздействия, второйвход второго фазового детектора ивход третьего управляемого ключа соединены с выходной цепью распределителя импульсов через второй формирователь временных .интервалов, а выходы формирователей фазирующего воздействия соединены с входом задающегогенератора, предназначенным для изменения частоты фазирующим воздействием через элемент 2 ИЛИ,