Устройство для синхронизации автономного инвертора

(51) 5 Е ИЗОБРЕТЕН ОПИСА К АВТОРСКО ДЕТЕЛЬСТВУ ормируют в вертора импо длительй ости фаз й, определяазности по- работу.и по достижение ых напряжеие выходных вующим ши(57) Сущность изобретения;. ф каждом периоде частоты ин пульс несинфазности, равный ности величине угла раз синхронизируемйх напряжени ют последний импульс несинф сле команды на параллельную этому факту устанавливают синфазности синхронизируем ний и производят подключен цепей инвертора к соответст нам. 1 ил,ЦИИ времени срабатыв мая область, в кот ние, определяе сигнала на включе нием в расчете йа тывания автомата фаз будет близка Известно также устройство для синх низации преобразователей; включаемых параллельную работу, содержащее бло для определения разности фаз.синхрони руемых напряжений и определения (пр сказания момента, предшествующе синфазности по факту обнаружения тенд ции к снижению величины разности ф Недостаток указанного устройства в сло ности его технической реализации ки зи го н з й сущ- обредля ого на блок,д сти и предНаиболее близким по техническо ности и достигаемому результату к из тению является устройство синхронизации инвертора, включаем параллельную работу, содержащее для измерения разности фаз, скоро ускорения измененйя разности фаз и сказания нулевой разности фаз для оп ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗААВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА Изобретение относится к электротехнике. к преобразовательной технике. Преимущественно оно предназначено для использования в системах гарантировайного питания с авомнь(ми ин верторами.Известно -устройство для-сийхронизации, содержа 4 Ьфдва формирователя пря- моугольных ймпульсов с входами для подключенйя синхронизируемых напряжений, первый логйческий элемент И, первый входкоторого подключен к выходу-одного иэ формирователей прямоугольных импульсов, а второй - инвертирующий - к выходу второго формирователя импульсов, одно- вибратор, вход которого подключен квь)хо- ду первого логического элемента И, а выход - к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого логического элемента И, Недостатком указанного устройства является то, что точность контроля угла расхождения фаз синхронизируемых напряжений к моменту включения не может быть выше величины заданного угла опережения, соответствующего величине скольжения и ания автомата, а допустирой разрешается включеся из расчета выдачи Рсние с заданным упрежде- Ято, что к моменту сраба-:величина угла разностиоптимальной,ролений момента подключения инвертора к шинам сети переменного тока с определенным упреждением, Недостаток указанного устройства в сложности технической реализации его и с невозможностью с его помощью определения момента устандвления синфазности синхронизируемых напряжений.Целью изобретения является упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей,путем .обеспечения синхронизации в различных режимах.Осуществление указанной цели обеспечивается устройством; содержащим фазовыйдетектор и блок регулирования частоты задающего генератора автономного инвертора, в которое введены два формирователя импульсов, три элемента И, два блока формированйя выходного сигнала, второй фа зовый детектор, причем в качестве блока регулирования частоты задающего генератора использован блок фазовой автоподстройкй частоты, каждый из блоков формирования выходного сигнала выполнен в виде элемента И, выход которого соединен с выходом соответствующего блока, первый вход - с его первым входом, а второй вход подключен ко второму входусоот- ветствующего блока через одновибратор с перезапуском, каждый из фазовых детекторов выполнен в виде элемента И-НЕ, выход которого подключен к выходу соответствующего фазового детектора, первый вход соединен с первыми входами элемента И-НЕ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента И-НЕ, а второй вход - ко второму входу фазового детектора, при этом выходы первого и второго блоков формирования выходных сигналов подключены соответственно к цепи формирования команды на подключение инвертора к шинам сети и к цепи формирования команды на подключение инвертора к сборным шинам, первые входы подключены соответственно к цепи формирования команды на включение инвертора на параллельную работу с сетью и к цепи формирования команды на включение ин. вертора на параллельйую работу с ведущим инвертором, вторые входы подключены соответственно ко вторым входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены со входами блока фазовой автоподстройки частоты, а первые входы подключены соответственно к цепи разрешениясинхронизации с сетью и к цепи разрешения синхронизации с ведущим инвертором, второй вход первого фазового детектора через первый формирователь импульсов соединен со входом подключения питающей сети, выход соединен со вторымвходом первого элемента И, второй входвторого фазового детектора предназначендля соединения с выходной цепью второго5 формирователя импульсов аналогичного инвертора, включаемого в режим ведущего,выход соединен со вторым входом второгоэлемента И, вход второго формирователяимпульсов предназначен для подключения10 к выходу распределителя импульсов инвертора, а выход соединен с первыми входамифазовых детекторов и третьего элемента И,являющегося упомянутой выходной цепьювторого формирователя импульсов, второй15 вход третьего элемента И соединен с выходом цепи формирования команды на включение инвертора в-режим ведущего;Введение указанных элементов и соединение их соответствующим образом по 20 зволяет более простыми средствамиобеспечивать синхронизацию инвертора вразличных режимах - с сетью и с аналогичным инвертором, включаемым в режим ведущего.25 Использование устройства повышаетэффективность использования инвертора всистеме гарантированного питания и в этомзаключается положительный техническийэффект, который может обеспечить и эконо 30 мический эффект,а также и социальный -при использовании системы гарантированного питания в системе жизнеобеспечения,Сущность изобретения в том, что в устройство для синхронизации инвертора, со 35 держащее фазовый детектор и блокрегулирования частоты задающего генератора введены два. формирователя им-.пульсов, три элемента И, два . блокаформирования .выходного сигнала и второй40 фазовый детектор, соединенные как указано при описании осуществления цели изобретения, В этом и заключаютсяотличительные признаки устройства от прототипа, позволяющие расширить функцио 45 нальные воэможности,Сущность изобретения также иллюстрируется схемой, приведенной на чертеже(в первичных материалах заявки),Устройство для синхронизации инвер 50 тора, включаемого на параллельную работу. с сетью или с аналогичным инвертором содержит задающий генератор 1 с блоком фазовой автоподстройки частоты 2,распределитель импульсов 3, соединенный55 с выходом задающего генератора, фазовыедетектора 4 и 5, соединенные с блоком фазовой автоподстройки и состоящие из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, 7 и элементов 2 И-НЕ 8 и 9 соответственно, первый формирователь импульсов 10, вход которого предназначен для подключения к од- уровня напряжения цепи 12 на вход элеменной фазе сетевого напряжения, а выход - та 14, через него могут проходить на вход соединен с одним входом элемента ИСК- блока фазовой автоподстройки 2 импульсы . ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, являющимся первым несинфазности, формируемые фазовым девходом фазового детектора 4, второй фор тектором 4 по результату сравнения фаз иммирователь импульсов 11, соединенный с пульсов формирователей 10 и 11. В каждом распределителем 3, цепи, формирования периоде частоты инвертора на вход блока разрешения синхронизации и команд на фазовой автоподстройки 2 проходит один включение инвертора с сетью 12 или с ана- импульс несинфазности, равный по длилогичным инвертором 13, первый элемент 10 тельности величине угла разности фаэ им И (14), соединенный одним входом с цепью пульсов формирователей 10 и 11, пока разрешения синхронизации с сетью, а дру- воздействием этого блока на частоту задаю. гим - с выходом элемента 2 И-НЕ(8), являю- щего генератора не установится синфазщимся выходом фазового детектОра 4, ность импульсов формирователя 11 с второй элемент 2 И(15), соединенный одним 15 импульсами формирователя 10. При уста- входом с цепью разрешения синхрониза- новлении этой синфазности будетдостигнуции с ведущим инвертором, а другим . - с та и синфазность выходного напряжения выходом элемента 2 И-ГН(9), являющимся инвертора с напряжением сети, а фазовый выходом фазового детектора 5, третий эле- детектор прекращает формирование иммент 2 И(16), соединенный. одним входом с 20 пульсов несинфазности. Формирователь выходом формирователя 11, соединенным выходного сигнала 17 после воздействия на также с входами элементов ИСКЛЮЧАЮ- его вход последнего импульса несинфазно- ЩЕЕ ИЛИ 6 и 7, являющимися первыми сти после команды на параллельную работу входами фазовых детекторов 4 и 5, а выходвыдает сигнал в виде перепада логического третьего элемента 2 И(1 6) предназначен для 25 уровня, по которому производится подклюсоединения со вторым входом фазового де- . чение выходных цепей инвертора к шинам . тектора 5 при включении инвертора на па- сети. Инвертор с этого момента работаетраллельную работу в режим ведомого с параллельно с сетью и,в случае исчезновеаналогичным инвертором, включаемым в ния напряжениясетиилиотключенияеепри режим ведущего, йервый и второй формиро отклонении напряжения или частоты более ватели выходйого сигнала 17, 18, состоящие допустимых значений, инвертор может соответственно из элементов 2 И 19) и 20 и "подхватить" нагрузку без перерыва питаодновибраторов с перезапуском 21 и 22, ния. При этом обеспечивается удовлетвори- соединенных с одними входами соотввтст- тельное качество переходного процесса.венно элементов 19 и 20, другие входы ко При включении на параллельную работу с торых соединены с цепями формирования ведущим импульсынесинфазности формикомайд 12 и 13 соответственно, цепь форми- руются детектором 5, а сигнал на подключерования команды на включение инвертора ние к сборным шинам- формирователем 18.в режим ведущего 23, соединенную с одним Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я входом элемента 2 И(16). Выходы элементов 40 Устройство для синхронизации авто 209 и 20 являютсявыходамиформирователей номного инвертора, содержащее первыйвыходных сигналов 17, 18 и предназначены фазовый детектор. снабженный первым и для соединения с цепями формирования ко- вторым входами, и блок регулирования часманд на подключение выходных цепей ин- тоты задающего генератора автономного вертора соответственно к шинам сети йли к 45 инвертора, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с сборным шинам. целью упрощения устройства и расширенияУстройство работает следующим обра- его функциональных возможностей путемзом. После включения питания для системы обеспечения синхронизации в различных управления инвертором задающий генера- режимах, введены два формирователя имтор работает, обеспечивая через распреде пульсов, три элемента И, два блока формилитель 3 работу системы управления рования выходного сигнала, второй вентилями инвертора в автономном режимефазовый детектор, причем в качестве блока до того времени, пока не будет дана коман- регулирования частоты задающего генерада на параллельную работу, формирователи тора автономного инвертора использован импульсов 10 и 11 имеют на выходах им блок фазовой автоподстройки частоты, кажпульсное напряжение с длительностью им- дый из блоков формирования выходного пульсов 180 градусов электрических и сигнала выполнен в видеэлемента И, выход скважностью, равной двум, которые посту- которогосоединен с выходомсоответствуюпают на фазовые детекторы 4 и 5. При воз- щего блока, первый вход - с его первым действии разрешающего логического входом, а второй вход подключен к второмувходу соответствующего блока через одно- вибратор с перезапуском, каждый из фазовых детекторов выполнен в виде элемента И-НЕ, выход которого подключен к выходу соответствующего фазового детектора, пер вый вход соединен спервыми входами элемента И-ЫЕ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, а второй вход - к второму входу фазового детектора, при этом 10 выходы первого и второго блоков формирования выходных сигналов предназначены для подключения соответственно к цепи формирования команды на подключение автономного инвертора к шинам сети и цепи 15 формирования команды на подключение автономного инвертора к сборным шинам, йервйе входы предназначены для подключения соответственно к цепи Формированиякоманды на включение автономного инвер тора на параллельную работу с сетью и к цепи формирования команды на включение автономного инвертора на параллельную работу с ведущим инвертором, вторые входы подключены соответственно к вторым 25 входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами блока фазовой автоподстройки частоты. а первые входы предназначены для подключения соответственно к цепи формирования команды разрешения синхронизации с сетью и цепи формирования команды разрешения синхронизации с ведущим инвертором, второй вход первого фазового детектора через первый формирователь импульсов соединен с входом для подключенияпитающей сети; выход соединен с вторым входом первого элемента И, второй вход второго фазового детектора предназначен для соединения с выходной цепью второго формирователя импульсов аналогичного инвертора, включаемого в режим ведущего, выход соединен с вторым. входом второго элементавход второго формирователя импульсов предназначен для подключения к выходу распределителя импульсов автономного инвертора; а выход соединен с первыми входами Фазовых детекторов и третьего элемента И, являющегося упомянутой выходной цепью второго формирователя импульсов, второй вход третьего элемента И, соединен с выходом цепи формирования команды навключеиие автономного инвертора в режимведущего.