SU600665A1

SU600665A1 - Interruption-proof three-phase power supply source

Info

Publication number: SU600665A1
Application number: SU752306470A
Authority: SU
Inventors: Виталий Владимирович Голубев; Богдан Корнилович Жарский
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1975-12-30
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1978-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к области эЛектротехники и может быть использовано дл бесперебойного питани электроприемников.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used for uninterrupted power supply of power consumers.

Источники бесперебойного питани стро тс по трем с.хемам.Uninterruptible power supplies are based on three cms.

Буферна схема: сеть - выпр митель - инвертор - потребитель и аккумул торна батаре в буфере с выпр мителем.Buffer circuit: mains - rectifier - inverter - consumer and battery battery in buffer with rectifier.

Переключающа схема: сеть - стабилизатор - переключатель одного канала и сеть- подзар дное устройство - аккумул торна батаре - инвертор - переключатель второго канала; переключатели обоих каналов подключены к потребителю.Switching scheme: mains - stabilizer - switch of one channel and network - charging device - battery battery - inverter - switch of the second channel; switches of both channels are connected to the consumer.

Совмещенна схема: сеть - стабилизатор одного канала и сеть - подзар дное устройство - аккумул торна батаре - инвертор второго канала; стабилизатор и инвертор, выполн ющие функции переключателей имеют общий выход, подключенный к потребителю.Combined circuit: network - stabilizer of one channel and network - charging device - battery battery - second channel inverter; the stabilizer and the inverter acting as switches have a common output connected to the consumer.

В источниках, собранных по первой схеме не полностью используетс емкость аккумул торной батареи, так как в буферном режиме ее напр жение всегда ниже номинального, что означает ее посто нный недозар д и уменьщение времени работы в аварийном режиме. Источники, собранные по переключающей схеме дают перерыв в питании при переключении с основного канала на аварийный. Совмещенна схема свободна от недостатков буферной при питании потребител от сети через стабилизатор и обладает преимуществам перед переключающей, так как позвол ет существенно сократить врелМ перерыва при переходе с одного режима на другой благодар передаче функций иереключени режимов непосредственно инвертору и стабилизатору. Кроме того, совмещенна схема позвол ет объединить узлы коммутации стабилизатораIn sources assembled according to the first scheme, the battery capacity is not fully used, since in the buffer mode its voltage is always lower than the nominal one, which means its constant undercharging and reduction of the operating time in emergency mode. Sources collected by the switching circuit give a break in the power supply when switching from the main channel to the emergency one. The combined scheme is free from the drawbacks of the buffer when the consumer is powered from the mains through the stabilizer and has advantages over the switching one, since it significantly reduces the break in the transition from one mode to another due to the transfer of functions and switching modes directly to the inverter and stabilizer. In addition, the combined circuit allows combining the stabilizer switching nodes

и инвертора.and inverter.

Известные источники бесперебойного питани содержат подключенные к входным выводам дроссели, ключи неременного тока трехфазного тирнсторного стабилизатора изKnown uninterruptible power supplies contain chokes connected to the input terminals, keys of non-alternating current of a three-phase thyristor stabilizer from

встречно-параллельных тиристоров, группу распределительных диодов, точки объединени анодов которых соединены с катодом коммутирующего тиристора стабилизатора, а также подключаемый к источнику посто нного тока трехфазный инвертор напр жени в виде основного тиристорного моста, моста обратных диодов и общего узла коммутации, включающего в себ |бдвофазный мост коммутирующих тиристоров инвертора с включенным в диагональ переменного тока коммутирующим конденсатором, причем одна пара коммутирующих тнристоров присоединена, непосредственно к выводам дл подключени источника питани посто нного тока, а друга пара - к этому источнику через коммутирующие дроссели, которые включены также между разноименными общими электродами тиристоров основного и обратных диодов мостов трехфазного инвертора, нричем соответствующие выходные выводы трехфазного тиристорного стабилизатора переменного напр жени и трехфазного инвертора объединены между собой, а анод упом нутого коммутирующего тиристора стабилизатора подключен к одной обкладке коммутирующего конденсатора .counter-parallel thyristors, a group of distribution diodes, the unification points of the anodes of which are connected to the cathode of the switching thyristor of the stabilizer, as well as a three-phase voltage inverter connected to the DC source in the form of a main thyristor bridge, a reverse diode bridge and a common switching node including | a dual-phase bridge of switching inverter thyristors with a switching capacitor included in the AC diagonal, with one pair of switching triacors connected, not directly to the terminals for connecting the DC power source and the other pair to this source through commutating chokes, which are also connected between the opposite common electrodes of the thyristors of the main and reverse diodes of the three-phase inverter bridges, and the corresponding output terminals of the three-phase thyristor AC voltage and three-phase the inverter is interconnected, and the anode of the mentioned switching thyristor of the stabilizer is connected to one plate of the switching capacitor.

Недостатком известного решени вл етс ограниченный диапазон нофазного регулировани (стабилизации) и симметрировани выходного нанр л ени источника.A disadvantage of the known solution is the limited range of phase regulation (stabilization) and balancing of the output source array.

Предложенный источник отличаетс от известного тем, что его стабилизатор снабжен дополнительной группой распределительных диодов и дополнительным коммутирующим тиристором, который включен в провод щем нанравлении между точкой объединени катодов дополнительной группы раснределительных диодов и другой обкладкой уном нутого коммутирующего конденсатора, причем обе группы раснределительных тиристоров образуют мост, входом нодключенный через дроссели ко входным выводам источника.The proposed source differs from the known one in that its stabilizer is equipped with an additional group of distribution diodes and an additional switching thyristor, which is included in the conductive pattern between the integration point of the cathodes of the additional group of distribution diodes and the other face of the integrated switching capacitor, and both groups of distribution thyristors form a bridge, the input is connected through chokes to the input terminals of the source.

Это позвол ет производить как искусственную , так и естественную коммутацию ключей стабилизатора в любом режиме работы источника , полностью отключа при этом нагрузку от сетевых выводов, осуществл ть в расширенном диапазоне иофазное регулирование и симметрирование выходного напр жени при включении нагрузки по схеме «Звезда с нулевым проводом.This allows both artificial and natural switching of the stabilizer keys in any source operation mode, completely disconnecting the load from the network terminals, performing in the extended range and phase control and balancing the output voltage when the load is applied according to the "Star with zero wire" circuit. .

На чертеже показана принципиальна схема предлагаемого источника бесперебойпого питани , где 1 - две грунны распределительных диодов; 2 - входные дроссели; 3, 4 - коммутирующие тиристоры стабилизатора; 5 - тиристорные ключи переменного тока; (J-The drawing shows a schematic diagram of the proposed uninterruptible power supply, where 1 is two soil distribution diodes; 2 - input chokes; 3, 4 - switching thyristors of the stabilizer; 5 - thyristor keys of alternating current; (J-

9- коммутирующие тиристоры инвертора;9- switching inverter thyristors;

10- коммутирующий конденсатор; 11-тиристорный мост инвертора; 12, 13 - коммутирующие дроссели инвертора; 14, 15 - диоды «сброса ; 16 - диодный (обратный) мост инвертора.10- switching capacitor; 11-thyristor bridge inverter; 12, 13 - inverter commutating chokes; 14, 15 - diodes "reset; 16 - diode (reverse) bridge inverter.

Предлагаемый источник бесперебойного питани имеет вход трехфазного переменного тока и вход посто нного тока. Входные выводы трехфазного тока через полуобмотки входных дросселей 2 подключены к тиристорами ключей 4 и распределительным диодам 1, обща точка анодной группы которых соединена с катодом одного коммутирующего тиристора 3 стабилизатора, а обща точка катодной группы диодов - с анодом другого коммутирующего тиристора 4 стабилизатора. Входные выводы посто нного тока подключены к трехфазному инвертору напр жени с общим узлом коммутации, включающим в себ однофазный мост коммутирующих тиристоров 6-9 с включенным в диагональ переменного тока коммутирующим конденсатором 10, нричем одна пара коммутирующих тиристоров 6, 7 присоединена к входным вывода.м посто нного тока непосредственно, а друга пара - через коммутирующие дроссели 12, 13, подключенные также между разноименными общими электродами тиристоров И и обратных диодов 16 трехфазных мостов инвертора. Вторичные обмотки коммутирующих дросселей 12, 13 через диоды 14, 15 соответственно нодключены к выводам посто нного тока и образуют цепи «сброса. Обща точка первой пары коммутирующих тиристоров 6, 7 инвертора соединена с анодом коммутирующего тиристора 3 стабилизатора, обща точка второй пары коммутирующих тиристоров 8, 9 инвертора соединена с катодом коммутирующего тиристора 5 стабилизатора. Выходные выводы трехфазного тиристорного стабилизатора напр жени переменного тока ннвертора соединены между собой.The proposed uninterruptible power supply has a three-phase alternating current input and a direct current input. The input pins of the three-phase current through the half windings of the input chokes 2 are connected to the thyristors of keys 4 and distribution diodes 1, the common point of the anode group of which is connected to the cathode of one switching thyristor 3 stabilizer, and the common point of the cathode group of diodes 4 stabilizer. The DC input pins are connected to a three-phase voltage inverter with a common switching node that includes a single-phase switching bridge thyristors 6-9 with a switching capacitor 10 connected to the AC diagonal, and one pair of switching thyristors 6, 7 is connected to the input pins. direct current directly, and the other pair through commuting chokes 12, 13, also connected between opposite common electrodes of thyristors I and reverse diodes 16 of three-phase inverter bridges. The secondary windings of commutating chokes 12, 13 through diodes 14, 15, respectively, are connected to the DC terminals and form a “reset circuit. The common point of the first pair of switching thyristors 6, 7 of the inverter is connected to the anode of the switching thyristor 3 of the stabilizer, the common point of the second pair of switching thyristors 8, 9 of the inverter is connected to the cathode of the switching thyristor 5 of the stabilizer. The output terminals of the three-phase thyristor voltage regulator of the alternating current of the inverter are interconnected.

При исправности сети переменное напр жение через входные дроссели 2 и тиристорные ключи 5 подаетс на выход широтно-имнульсного стабилизатора. Стабилизаци производитс включением и выключением тиристоров ключей 4 по определенному закону, выключаютс одновременно все тиристоры напр жением коммутирующего конденсатора 10, прикладываемого в обратном направлении при разр де последнего по цепи: коммутирующий тиристор 3, анодна группа распределительных диодов 1, входные дроссели 2, катодна группа распределительных диодов 1, коммутирующий тиристор 4. Цикл зар да конденсатора 10 происходит по цепи: коммутирующие тиристор 8 и дроссель 12, обратный мост 16 и коммутирующий тиристор 7.When the network is operational, the alternating voltage is fed through the input chokes 2 and the thyristor switches 5 to the output of the pulse-width stabilizer. Stabilization is performed by switching on and off the thyristors of the keys 4 according to a certain law; all thyristors are simultaneously switched off by the voltage of the switching capacitor 10 applied in the opposite direction when the latter is discharged along the circuit: switching thyristor 3, anode group of distribution diodes 1, input chokes 2, cathode group of distribution diodes 1, switching thyristor 4. The charge cycle of capacitor 10 occurs along the circuit: switching thyristor 8 and choke 12, reverse bridge 16 and switching thyristor 7.

Пофазное регулирование и симметрирование выходного напр жени производитс за счет неодновременного включени тиристоров 5.Phase regulation and balancing of the output voltage is achieved by non-simultaneous switching on of the thyristors 5.

В случае выхода питающей сети из стро In the event of a power line failure

производитс очередное выключение тиристоров 5 вышеприведенным способом и включение основных тиристоров моста 11 инвертора. Инвертор начинает работать в той же фазе, в которой пропало напр жение сети. Выключение тиристоров анодной и катодной групп моста 11 производитс поочередно. Выключение тиристоров анодной группы происходит при перезар де конденсатора 10 по цепи: коммутирующий тиристор 6, диодный мост 16, коммутирующие дроссель 13 и тиристор 9. Выключение тиристоров катодной группы происходит при перезар де конденсатора по цепи, коммутирующие тиристор 8 и дроссель 12, диодный мост 16, коммутирующий тиристор 7.The next switching off of the thyristors 5 in the manner described above and the switching on of the main thyristors of the inverter bridge 11 are performed. The inverter starts working in the same phase in which the mains voltage is lost. Turning off the thyristors of the anode and cathode groups of bridge 11 is alternated. Switching off the thyristors of the anode group occurs when recharging de condenser 10 along the circuit: commuting thyristor 6, diode bridge 16, switching throttle 13 and thyristor 9. Switching off the cathode group thyristors occurs when recharging de capacitor along the circuit, switching the thyristor 8 and choke 12, diode bridge 16 , switching thyristor 7.

При восстановлении напр жени в сети инвертор синхронизируетс с сетью, и происходит обратный переход на питание от сети. Таким образом, электроприемннк бесперебойно питаетс стабилизированным напр жениемWhen the mains voltage is restored, the inverter is synchronized with the network, and the reverse transition to mains supply occurs. Thus, the electrical receptacle is uninterruptedly supplied with stabilized voltage

трехфазного неременного тока.three-phase non-transitory current.

Claims

Invention Formula

A three-phase uninterruptible power supply unit containing chokes connected to input pins, three-phase thyristor stabilizer AC keys on opposite parallel thyristors, a group of distribution diodes, the anode connection points of which are connected to the stabilizer switching thyristor cathode, as well as a three-phase inverter connected to the direct current source in the form of a main thyristor bridge, a reverse diode bridge and a common switching node including a single-phase commi bridge switching thyristors with a switching capacitor in the diagonal of an alternating current, one pair of switching thyristors of a single-phase bridge is connected directly to the terminals for connecting a DC source, and another pair to this source through switching chokes, which are also connected between opposite common electrodes of the main and reverse diodes bridges of the three-phase Schertor, and the corresponding output pins of the three-phase thyristor stabilizer and the three-phase inverter are combined between oh, and the anode of the switching thyristor of the stabilizer is connected to one plate of the switching capacitor, characterized in that, in order to expand the limits of phase control and balancing of the output voltage, its stabilizer is provided with an additional group of distribution diodes and an additional switching thyristor, which is connected in the conductive direction between the point of unification of the cathodes of the additional group of distribution diodes and the other plate of the mentioned switching capacitor, thyristor switching groups form a bridge, the input connected via throttles to the input terminals of the source.