Устройство электроснабжения

(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, содержащее последовательносоединенные регулятор постоянногонапряжения с блоком управления,имеющим управляющий вход, ьС -фильтри тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором и датчиком тока в цепи питания,батареей коммутирующих конденса-торов на выходе и ключевым элементом,выполненным в виде диода на входе,который включен в непроводящем направлении по отношению к питающемунапряжению, а также задающий генератор и фазосдвигающий узел, имеющийвход синхронизации и вход управления,причем выход задающего генераторасоединен с входом синхронизации фазосдвигающего узла, выход которогоподключен к входу блока формированияуправляющих импульсов, о т л ич а ющ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности, оноснабжено пятью ключами, имеющими З(5 Н 02 М 7/515, Н 02 3, 3/00 входы управления, тремя источникамиопорных напряжений, логическим эле-,ментом НЕ, сумматором, узлом сравнения, усилителем и нелинейным элементом, причем первый и второй ключивключены между выходами соответственнопервого и второго источников опорных напряжений и управляющим входомблока управления регулятором постоянного напряжения, третий и четвертыйключи - между выходами соответственно второго и первого источников опорных напряжений и первым входом сумматора, вьгод которого соединен свходом управления фазосдвигающегоузла, пятый ключ включен между выходом датчика тока и прямым входомузла сравнения, инверсный вход кото"рого соединен с выходом третьегоисточника опорного напряженияа выходчерез последовательно соединейныеусилитель и нелинейный элемент совторым входом сумматора, при этомуправляющие входы второго, четвертого и пятого ключей соединены с вы- .ходом логического элемента НЕ, вход,которого соединен с управляющими входами первого и третьего ключей и образуетуправляющий вход устройства электроснабжения,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что упомянутый нелинейный элемент выполнен ввиде диода, включенного в прямом направлении между выходом усилителя ивторым входом сумматора..Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для органиэации систем централизованного электроснабжения на частотах, отличающихся, как правило, от общепромышленной.Известно устройство для электроснабжения, содержащее по крайней мере два объединенных по выходу инвертора, регуляторы постоянного напряжения в цепи питания каждого инвертора, выполненные в виде полууправляемых мостов с установленными на их выходах С -фильтрами, блоки управ ления регуляторами, датчики тока вцепи питания инверторов, узлы сравнения сигналов, а также сумматор и делитель, соединенные последовательно, и умножители сигналов датчиков тока, входы которых соединены с выходами делителя, причем выход каж" дфго из датчиков тока подключен кодному из входов сумматора, а выходы умножителей подключены к одним из входов узлов сравнения, другие входы которых соединены с выходамисоответствующих датчиков тока, при этом выходы узлов сравнения подключе ны к входам соответствующих блоковуправления регуляторами 1 .В данном устройстве обеспечивается заданная загрузка произвольного количества объединенных повыходу инверторов во всем диапазоне изменения параметров нагрузки. В результате. этого может быть достигнута предельная мощность системы электроснабжения. Структура выпрямительной части устройства реализуется минимальным количеством управляемых вентилей..Однако во входном токе устройства дополнительно к нечетным возникают четные гармоники, которые отрицательно сказываются на работе уст" ройств электропитания на промышленной частоте.Известно устройство электроснабжения, в котором инверторы разделены на две равные по мощности группы, при этом регуляторы постоянного напряжения одной группы инверторов выполнены с совмещенной анодной неуправляемой группой вентилей, а другой - с совмещенной катодной .неуправ ляемой группой вентилей 2 .Недостатком указанного устройства является большая установленная мощность силового оборудования системы компенсации реактивной мощности, обес, печивающей требуемое качество ряда характеристик. Это связано с тем что в этом устройстве не предусмотрена перестройка структуры вентиль- но-реакторного. комплекта в зависимости от величины и характера нагрузки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные регулятор постоянного напряжения с блоком управления, имеющим управляющий вход, С -фильтр и тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором и датчиком тока в цепи питания, батареей коммутирующих конденсаторов на выходе и ключевым элементом на входе, выполненным в виде диода, включенного в непроводящем направлении по отношению к питающему напряжению, а также задающий генератор и фазосдвигающий узел, имеющий вход синхронизации и вход управления, причем выход задающего генератора соединен .с входом синхронизации фаэосдвигающего узла, выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов 3 .. Данное устройство может работать как в режиме инвертирования, так ив режиме компенсации, благодаря чему при организации системы электроснабжения на базе группы подобныхустройств резко уменьшается требуемое количество компенсаторов и суммарная установленная мощностьсистемы компенсации реактивной мощности. Перевод известного устройства из одного режима в другой производится подачей необходимых управляющих воздействий на управляющие входы блока управления регулятором постоянного напряжения и фазосдвигающим узлом системы управления тиристорным мостом. При этом скорость изменения фазы управляющих импульсов тиристор- .ного моста должна находиться в определенной зависимости от скорости изменения питающего напряжения, подаваемого с выхода регулятора черезС -фильтр на вход тиристорного моста. В,противном случае при переводе устройства из одного режимаОднако в известном устройстве необходимые функциональные связи между блоком управления регулятором постоянного напряжения и фазосдвигающим узлом системы управления тиристорным мостом отсутствуют, что является причиной. снижения надежности работы известного устройства и сужения, вследствие этого, диапазона его возможных применений. 0Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства для электроснабжения. Указанная цель достигается тем, что устройство электроснабжения, содержащее последовательно соединенные регулятор постоянного напряжения с блоком управления, имеющим управляющий вход, ,С -фильтр и тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором и датчиком тока в цепи питания, батареей коммутирующих конденсаторов на выходе и ключевым элементом, выполненным в виде диода на входе, который включен в непроводящем направлении по отнощению к питающему напряжению, а также задающий генератор и фазосдвигающий узел, имеющий вход синхронизации и вход управления, причем выход задающего генератора . соединен с входом синхрочизациифазосдвигающего узла, выход которого подключен к входу блоке формирования управляющих импульсов, снабжено 35 пятью клочами, имеющими входы управления, тремя источниками опорных напряжений, логическим элементом НЕ, сумматором, узлом сравнения, усилителем и нелинейным элементом, при 40 этом первый и второй .ключи включены между выходами соответственно первого и второго источников опорного напряжения и управляющим входом блока управления регулятором постоянно го напряжения, тре-.ий и четвертый ключи - между выходамч соответственно второго и первого источников опор. ного напряжения и первым входом сумматора, выход которого соединен с 50 входом управления фазосдвигающего узла, пятый ключ включен между вы-. ходом датЧика тока и прямым входом узла сравнения, инверсный вход которого соединен с выходом третьего 55 источника опорного напряжения, а выход - через последовательно соединенные усилитель и нелинейный элемент подключен к второму входу сумматора, причем управляющие входывторого, четвертого и пятого ключейсоединены с выходом логическогоэлемента НЕ, вход которого образуетуправляющий вход устройства для электроснабжения и соединен С управляющими входами первого и третьего ключей.Нелинейный элемент выполнен ввиде диода, включенного в прямом на.правлении между выходом усилителя ивторым входом сумматора.На чертеже показана схема пред-.лагаемого устройства,Устройство электроснабжения содержит регулятор 1 постоянного напряжения с блоком 2 управления, имеющим управляющий вход 3, 1,С -фильтр 4,тиристорный мост 5 с блоком 6 формирования управляющих импульсов,реактором 7 и датчиком тока 8 в цепи питания, батареей 9 коммутирующих конденсаторов на выходе и ключ ев ым элементом 1 О, выполненным ввиде диода. Схема устройства включает в себя также задающий генератор 11, фазосдвигающцй узел 12, имеющий вход 13 синхронизации и вход 14управления, ключи 15-19 с входами. управления 20-24, источники опорных напряжений 25-27, логический элемент НЕ 28, сумматор 29, узел 30 сравнения, усилитель 31 и нелинейный элемент 32, выполненный в виде диода. Вход логического элемента НЕ 28, соединенный с управляющими входами 20 и 22 ключей 15 и 17 соответственно, образует управляющий вход 33 устройства для электроснабжения. Оперативный перевод устройства из режима инвертирования в режим компенсации и наоборот производится без применения какой-либо силовой кон-, тактной аппаратуры путем изменения состояния на входе 33. При наличии на этом входе сигнала логической единицы ключи 15 и 17 открыты, в результате чего напряжение 112 опорного источника 25 поступает на управляющий вход 3 блока 2 управления, а напряжение Н источника 26 - на вход сумматора 29. Одновременно на входах 21, 23 и 24 ключей 16, 18 и 19.соответственно присутствуют сигналы логического нуля, вследствие чего эти ключи закрыты. Если принять, что при построении блока 2 управлеЕсли при переводе устройства из режима инвертирования в режим компенсации входной ток моста 5 не превышает допустимого значения, то выходной сигнал узла 30 сравнения отрицателен и вследствие наличия нелинейного элемента 32 не поступает на вход, сумматора 29. В результате этого на управляющем входе 14 узла 12 существует сигнал, соответствующий работе устройства в режиме компенсации. При превышении током моста 5 допустимого значения на выхо де узла 30 появляется положительный сигнал, который через усилитель 31 и включенный в прямом направлении диод 32 подается на вход сумматора 29, где он складывается с сигналом 11 источника 25. Потенциал на входе 14 фазосдвигающего узла 12 увеличивается, что приводит к умень. шению угла сдвига фаз управляющих импульсов моста 5 и соответствующему уменьшению тока этого моста.Таким образом, введение в схему устройства для электроснабжения 3 дополнительных элементов, устанав-. ливающих функциональные связи между блоком управления регулятором постоянного напряжения и фаэосдвигающим узлом системы управления тиристорного моста, позволяет сни 1 эить в переходных режимах токовые нагрузки на силовые элементы и тем самым повысить надежность работы. Нри укаэанных на схеме связях между элементами перевод из одного режима в другой производится за минимальное время, так как он осуществляет по максимальному току реактора, Скорость перевода ограничивается лишь инерционностью звена постоянного тока, обусловленной, главным образом, дискретностью закона управления регулятором постоянного напряжения и свойствами ЬС -фильтра. Наличие одного управляющего входа устройства для электроснабжения повышает удобство эксплуатации и упрощает процесс сопряжения данного устройства с ему подобными при организации системы электроснабжения.