CS233456B1

CS233456B1 - Connection for continuous power supply of electrical appliances

Info

Publication number: CS233456B1
Application number: CS635181A
Authority: CS
Inventors: Jan Vittek; Branislav Dobrucky
Original assignee: Jan Vittek; Branislav Dobrucky
Priority date: 1981-08-26
Filing date: 1981-08-26
Publication date: 1985-03-14

Abstract

Vynález se týká elektrotechniky, konkrétné statických polovodičových meničov. Vynález rieši problém nepřetržitého napájanla elektrických spotrebičov pomocou paralelnéj spolupráce polovodičového meniča a prlemyselnej slete. Podstatou a súčasne predmetom vynálezu je zapojenie oddelOvacej cievky medzi oboma napájecími zdrojmi, pričom táto cievka vytvéra súčasne s připojeným kondenzátorom neladěný filtračný obvod pre výstupné napatia statického meniča, ako je ukázané na obr. 1 v prílohe přihlášky vynálezu. V takto koncipovanom napájacom systéme v případe poruchy je vadný zdroj odpojený svojim ochranným obvodom a napájanie spotřebiče zostane zabezpečené z bežiaceho zdroja.The invention relates to electrical engineering, specifically to static semiconductor converters. The invention solves the problem of uninterrupted power supply of electrical appliances by means of parallel cooperation of a semiconductor converter and an industrial relay. The essence and at the same time the subject of the invention is the connection of a separating coil between both power supplies, while this coil simultaneously creates, together with the connected capacitor, an untuned filter circuit for the output voltages of the static converter, as shown in Fig. 1 in the appendix to the application for the invention. In a power supply system designed in this way, in the event of a fault, the faulty source is disconnected by its protective circuit and the power supply of the appliance remains secured from the running source.

Description

Vynález sa týká zapojenia pře nepřetržité napájanie elektrických spotrebičov pomocou statických meničov napBtia a bežnej priemyselnej siete. Účelom takéhoto napájacieho systému je zamedziť prerušeniu v napájení chráněného spotřebiče tým spflsobom, že v případe poruchy jedného zdroja napájania, napr. siete, preberie jeho funkciu druhý, rezervný zdroj, napr. statický měnič napájaný z pomocnej batérie, alebo naopak. Připadne rezervovanie možno uskutočnit i viacerými statickými meničml.The invention relates to the connection of a continuous supply of electrical appliances by means of static voltage converters and a common industrial network. The purpose of such a power supply system is to prevent an interruption in the power supply of the protected appliance in such a way that in the event of failure of one power supply, e.g. network, takes over its function of a second, reserve source, eg. a static converter powered by an auxiliary battery, or vice versa. If required, several static converters can also be used.

vin

VzhTadom na to, že statický napaťový měnič je zdrojom neharmonického napatia, nie je možná jeho priama paralelná spolupráce so sieťou, z dňvodu nerovnakého tvaru, vel’kosti ^La tiež kolísania ich výstupných napatí. K prepínaniu medzi obomi zdrojmi sa preto používá zvlášť vyvinutých rýchlych elektronických spínačov. Okrem toho, v případe, ženapájaný spotřebič vyžaduje harmonické napátie, musí byť na výstupe statického meniča zaradený filtračný obvod. Takto koncipovaný napájecí systém možno prevádzkovať zásadné dvomi spSsobmi: buň je spotřebič napájaný trvale zo siete a v případe poruchy v sieti sa zabezpečí odopnutie slete a prapnutie na statický měnič, alebo je spotřebič napájaný trvale zo statického meniča a v případe jeho poruchy sa tento odpojí a spotřebič sa přepne na sleť.Since the static voltage converter is a source of non-harmonic voltage, its direct parallel operation with the grid is not possible due to the uneven shape, size ^L and also their output voltage fluctuations. Therefore, specially developed fast electronic switches are used to switch between the two sources. In addition, in the event that a powered appliance requires a harmonic voltage, a filter circuit must be provided at the static converter output. The power system designed in this way can be operated essentially in two ways: the cell is permanently powered from the mains and in the event of a mains failure it is ensured that the collar is switched off and switched to the static converter. switches to herring.

Nevýhodou prvého spňsobu je jednak malá doba bezporuchovéj prevádzky siete a z toho vyplývájúce časté prepínanie a tiež nutnosť predimenzovania filtračného obvodu na výstupnej straně meniča z dňvodu zabezpečenia stability napájania pri přepínaní. Při trvalom napéjaní zo statického meniča sú nevýhodou činné straty meniča, nakol'ko tento pracuje s plným menovitým výkonom spotřebiče.The disadvantage of the first method is, on the one hand, a short period of trouble-free operation of the network and the resulting frequent switching, and also the necessity of oversizing the filter circuit on the output side of the inverter to ensure stability of the supply during switching. In the case of permanent power supply from the static converter, the disadvantage is the active losses of the converter, since it operates at the full rated power of the appliance.

Uvedené nevýhody sú odstránené zapojením pre nepřetržité napájanie elektrických spotrebičov podl’a vynálezu, podstatou ktorého je pripojenie chráněného spotřebiče na zdroj sieťového napatia cez ochranný obvod a súčasne na výstup statického meniča cez jeho ochranný obvod a oddelovaciu cievku s připojeným filtračným kondenzátorom, pričom vstup statického meniča je spojený so zdrojom sieťového napatia.These disadvantages are overcome by the continuous power supply of electrical appliances according to the invention, which consists in connecting the protected appliance to a mains power supply via a protective circuit and at the same time to the static converter output via its protective circuit and separating coil with filter capacitor connected. is connected to the mains power supply.

Přitom sa využívá indukčnosti oddelovacej cievky medzi obomi napéjacími zdrojmi, pričom táto cievka vytvára súčasne s připojeným kondenzátorom neladěný filtračný obvod pre výstupné napátie statického meniča. Oba zdroje, statický měnič a sieť, teda mňžu praoovať trvale paralelné. Najvýhodnéjšie, z hladiska strát meniča, je prevádzka s nerovnoměrným delením výkonu, keá statický měnič pracuje v okolí stavu naprázdno. Výhodami uvedeného zapojenia podlá vynálezu sú mallé činné straty statického meniča, pretože tento mňže pracovat v okolí stavu naprátdno. Ďalej odpadá prepínanie medzi zdrojmi a napokon filtračný obvod nie je třeba predimenzovávat.The inductance of the separating coil between the two power sources is used, which coil forms, together with the connected capacitor, an un-tuned filter circuit for the output voltage of the static converter. Both sources, the static inverter and the network, can therefore work permanently in parallel. Most preferably, in terms of converter losses, it is operation with uneven power distribution that the static inverter operates in the idle state. The advantages of said circuitry according to the invention are the low active losses of the static converter, since it can operate in the vicinity of the idle state. Furthermore, switching between the sources is eliminated and, finally, the filter circuit does not need to be oversized.

Na pripojenom výkrese je na obr. 1 uvedená schéma zapojenia pre nepřetržité napájanie elektrických spotrebičov a na obr. 2 sú ukázané priebehy fázových napatí a prúdov. Chráněný spotřebič 3. je připojený na zdroj sieťového napátia cez ochranný obvod A ^a súčasne cez sériovú kombináciu ochranného obvodu 2 ^a oddelovacej cievky 6 ku výstupu statického meniča 2, Vstup statického meniča 2 je spojený so zdrojom sieťového napátia. Na vstup chráněného spotřebiče 3. je rovnako připojený filtračný kondenzátorIn the attached drawing, FIG. 1 shows a circuit diagram for the continuous supply of electrical appliances, and FIG. 2 shows the phases of phase voltages and currents. The protected appliance 3 is connected to the mains voltage supply via the protective circuit A ^and at the same time through a series combination of the protective circuit 2 ^{and the} separating coil 6 to the output of the static converter 2. A filter capacitor is also connected to the input of the consumer device 3

Zapojenie podlá vynálezu pracuje nasledujúcim spSsobom.The circuit according to the invention operates in the following manner.

Oba zdroje, zdroj sieťového napátia 1 a statický měnič 2, tvořený usmernovačom, batériou a striedačom, pracujú paralelné cez oddelovaciu cievku 6 a zabezp.ečujú nepřerušované napájanie spotřebiče 3. V případe poruchy zdroja sieťového napátia 1 sa tento odpojí ochranným elektronickým obvodom £ a dodávku energie zabezpečí statický měnič z pomocnej batérie. Pri poruehe statického meniča 2, zabezpečí jeho odpojenie ochranný elektronický obvod 5..Both the power supply 1 and the static converter 2, consisting of a rectifier, a battery and an inverter, operate in parallel via the isolation coil 6 and provide uninterrupted power to the appliance 3. In the event of a failure of the power supply 1 power is provided by the static converter from the auxiliary battery. In case of a failure of the static converter 2, the protective electronic circuit 5 ensures its disconnection.

V případe, že by spotřebič 3 nevyžadoval harmonické napájanie, filtračný kondenzátor 2. nie je potřebné zapájať. Na obr. 2 sú, ako výsledok riešenia matematického modelu ukázané priebehy fázových napátí a prúdov, kde U₁ je priebeh fázováno napatia zdroja sieťového napátia 1> 11 j^e fázové napátie statického meniča 2 a i je priebeh fázového prúdu v stave naprázdno.In case the appliance 3 does not require a harmonic power supply, the filter capacitor 2 need not be switched on. In FIG. 2 are, as a result of the solution of the mathematical model shown of the phase voltage and current, wherein U ₁ is the course of the phasing of the supply voltage of the line voltage 1> 11 j ^e phase voltage of the inverter 2 even still the course of the phase current in a no-load state.

Uvedená schéma platí pre n-fázové zapojenia pre nepřetržité napájanie elektrických spotrebičov, kedy bude ekonomický přínos najvačSí.The above scheme applies to n-phase wiring for uninterrupted power supply to electrical appliances where the economic benefit will be greatest.

Claims

3 233456 The diagram above applies to n-phase connections for continuous power supply of electrical appliances when the economic benefits are greatest. OBJECT OF THE INVENTION Connections for continuous powering of electrical appliances characterized by a protected consumer (3) being connected to a source of ground voltage (1) via a protective circuit (4) and simultaneously to a static converter output (2) via its protective circuit (5) ) and a separating coil (6), with a filter capacitor (7) connected thereto, wherein the input of the static converter (2) is coupled to the source of the ground voltage (1). 2 drawings