DE3935564A1

DE3935564A1 - DEVICE FOR THE PARALLEL OPERATION OF NON-INTERRUPTABLE THREE-PORT POWER SUPPLY DEVICES

Info

Publication number: DE3935564A1
Application number: DE3935564A
Authority: DE
Inventors: Fukutoshi Tominaga; Yasuhiro Kawata; Hidehiro Koike
Original assignee: Nishimu Electronics Industries Co Inc
Current assignee: Nishimu Electronics Industries Co Inc
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1990-04-26
Also published as: AU607639B2; FR2638299B1; CA1319412C; JPH02119541A; JP2849598B2; GB2224895B; GB8922379D0; FR2638299A1; GB2224895A; AU4242989A

Abstract

When the mains A.C. supply is normal, each UPS has its AC input switch 23, inverter output switch 24 and paralleling switch 25 all closed, an oscillator 29 operates in synchronism with mains zero crossings and drives inverter 26 via phase shifter 30 controlled so that inverter 26 operates on standby delivering no load current. On mains failure or restoration, all UPS's switch between standby and operation mode together. In the operation mode, oscillators 29 are synchronised by circuit 41 and the delays of phase shifter 30 are nullified. The leakage inductance, due to shunts 22d, e, of each UPS is inversely proportional to its output capacity whereby load current allocation between UPS's is proportional to their output capacities without requiring special control means. If an AC input monitor circuit 34 of one UPS fails, a monitor circuit 38 with majority volting logic, (Fig 3) opens switch 25 of that UPS. Both switch 25 and also switch 24 are opened if a monitor 32 senses an abnormality in inverter 26. Switch 25 is also opened if a monitor 43 senses that oscillator 29 is out of phase with oscillators 29 of the other UPS's. In a three phase triport UPS, the transformer cores may be arranged as a triangular prism with common windings on paired legs of adjacent cores (Fig 7). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum parallelen Betreiben einer Vielzahl von nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen, die parallelgeschaltet und für die Leistungsversorgung einer Last eingerichtet sind.The present invention relates to a device for parallel operation of a variety of non-interruptible Dreiport power supply facilities that connected in parallel and for the power supply of one Load are set up.

Die Verbreitung von Computern und Mikroprozessoren hat die Bedeutung von nichtunterbrechbaren Leistungsversorgungseinrichtungen als Leistungsversorgungsquellen für derartige elektronische Geräte vergrößert. Wenn die von einer gegebenen Last benötigte Leistung so groß ist, daß die Kapazität einer nichtunterbrechbaren Leistungsversorgungseinrichtung überschritten wird, muß eine zusätzliche Menge an Leistung durch den Parallelbetrieb mehrer Leistungsversorgungseinrichtungen geliefert werden. The spread of computers and microprocessors has the Meaning of non-interruptible Power supply facilities as Power sources for such electronic Devices enlarged. If that from a given load required power is so large that the capacity of one non-interruptible power supply device is exceeded, an additional amount of power must be paid through the parallel operation of several Power supply facilities are supplied.

In den meisten Fällen besteht eine derartige nichtunberbrechbare Leistungsversorgungseinrichtung für den vorerwähnten Parallelbetrieb aus einer konventionellen nichtunterbrechbaren Leistungsquelle, die eine batteriebetriebene Wechselrichter- bzw. Inverter-Vorrichtung und eine handelsübliche Leistungsquelle aufweist, die parallelgeschaltet sind, und sie weist einige zusätzliche, parallel zur konventionellen nichtunterbrechbaren Leistungsquelle geschaltete batteriebetriebene Wechselrichtervorrichtungen auf, wie beispielsweise in der Abhandlung von Clement Fontaine mit dem Titel "On the Paralleling of UPS Systems" von 1986 auf der International Telecommunications Energy Conference berichtet wurde.In most cases there is one non-unbreakable power supply device for the aforementioned parallel operation from a conventional uninterruptible power source which is a battery-powered inverter or Inverter device and a commercially available Has power source, which are connected in parallel, and it exhibits some additional ones, parallel to the conventional one switched uninterruptible power source battery powered inverter devices on how for example in the treatise by Clement Fontaine entitled "On the Paralleling of UPS Systems" from 1986 the International Telecommunications Energy Conference was reported.

Die Verwendung von nichtunterbrechbaren Leistungsversorgungseinrichtungen (im folgenden der Kürze wegen als "UPS" bezeichnet) gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik bringt folgende Probleme mit sich.The use of non-interruptible Power supply facilities (in the following for brevity referred to as "UPS" due to that described above The prior art has the following problems.

Erstens ist es wünschenswert, daß die auf die einzelnen UPS entfallende Belastung proportional zu den Wechselrichterkapazitäten der UPS ist. Die Steuerung der proportionalen Lastverteilung ist aber nicht leicht durchzuführen. Bei den konventionellen UPS hängt die Stromabgabe von der Phase der Steuerimpulse der Wechselrichter ab und sie wächst in dem Maße, wie sich die Phasen nach vorne verschieben. Um die erwähnte Proportionalität zu erzielen, ist es erforderlich, die Ausgangsströme der parallelgeschalteten Wechselrichter zu erfassen und die Phasen der Wechselrichtersteuerimpulse gemäß den Wechselrichterkapazitäten und den erfaßten Ausgangsströmen zu steuern. Die Schaltung für eine solche Steuerung und das Verfahren zu ihrer Durchführung sind sehr verwickelt. Die Steuerung kann also nicht leicht mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit durchgeführt werden.First, it is desirable that the individual UPS is no longer proportional to the load UPS's inverter capacity. The control of the proportional load distribution is not easy perform. With conventional UPS it depends Power delivery from the phase of the control pulses Inverter and it grows as the Shift phases forward. To the mentioned To achieve proportionality, it is necessary to Output currents of the inverters connected in parallel capture and the phases of the inverter control pulses according to the inverter capacities and the detected To control output currents. The circuit for one Control and the procedure for their implementation very involved. The control system can not be easy to use a high degree of reliability.

Zweitens wird der beim Entstehen einer Phasendifferenz zwischen den Ausgangsspannungen der Wechselrichter bei Parallelbetrieb zwischen den Wechselrichtern der UPS auftretende Kreisstrom nur unter Schwierigkeiten unterdrückt. Der Kreisstrom kann möglicherweise durch Einschalten eines Strombegrenzerelementes, wie etwa einer Reaktanz in jede Wechselrichterschaltung, oder durch Erfassen des Kreisstromes und entsprechende Anpassung der Steuerzeiteinstellung (Phase) des Wechselrichters unterdrückt werden. In diesem Falle tritt jedoch das Problem auf, daß die Anzahl der zur Steuerung benötigten Schaltungselemente vergrößert wird, oder es ergibt sich das Problem, daß die Schaltung zur Anpassung der Zeiteinstellung kompliziert ist.Second, when a phase difference arises between the output voltages of the inverters Parallel operation between the UPS inverters Circulating current occurring only with difficulty suppressed. The circulating current can possibly pass through Turn on a current limiter element, such as one Reactance in any inverter circuit, or by Detect the circulating current and adapt it accordingly Control time setting (phase) of the inverter be suppressed. In this case, however, this occurs Problem on that the number of controls needed Circuit elements is enlarged, or it results the problem that the circuit to adjust the Time setting is complicated.

Drittens ergibt sich in bezug auf den bei den Wechselrichtern für die UPS im Parallelbetrieb erforderlichen Synchronbetrieb das Problem, daß einerseits die konventionellen UPS aufgrund ihrer kleinen inneren Induktivität hochgradig reagibel gesteuert werden, andererseits ein Versagen der Synchronisation zwischen den in größerer Zahl vorhandenen Wechselrichtern einen sehr starken Kreisstrom hervorruft. Um mit diesem Problem fertig zu werden, muß die Synchronisation zwischen den Wechselrichtern sehr genau und schnell gesteuert werden. Die Schaltung zur Durchführung einer solch genauen und schnellen Regelung der erwähnten Synchronisation erfordert eine fortgeschrittene Konstruktion und eine komplizierte Gestaltung und ist mit dem Nachteil hoher Kosten und geringer Zuverlässigkeit behaftet. Thirdly, with regard to the Inverters for the UPS in parallel operation required synchronous operation the problem that one hand the conventional UPS because of its small inner Inductance can be controlled in a highly responsive manner on the other hand a failure of synchronization between the a large number of inverters available strong circulating current. To deal with this problem to be finished, the synchronization between the Inverters can be controlled very precisely and quickly. The circuit to carry out such an accurate and rapid regulation of the mentioned synchronization requires an advanced construction and a complicated one Design and is disadvantageous with high costs and low reliability.

Wenn viertes irgendeine der UPS im Parallelbetrieb eine Störung verursacht, muß sie so schnell wie möglich aus dem Parallelbetrieb herausgenommen werden. Da die konventionelle UPS, wie oben erwähnt, nur eine kleine innere Induktivität besitzt, kann ein versehentlicher Kurzschluß möglicherweise eine übermäßige Zuwachssteigerung des Kurzschlußstromes zur Folge haben. Die Vermeidung eines solchen Störfalls erfordert die frühzeitige Erkennung des übermäßigen Kurzschlußstromes sowie ein schnelles Heraustrennen der in Gefahr befindlichen UPS aus der Parallelschaltung. Eine Schaltung, die diese Anforderungen erfüllt, ist so verwickelt, daß sie den Nachteil hoher Kosten und geringer Zuverlässigkeit zur Folge hat.Fourth, any of the UPS running in parallel Interference, it must be removed from the system as soon as possible Parallel operation can be removed. Since the conventional UPS, as mentioned above, only a small one internal inductance can be accidental Short circuit may be excessive Increase the short-circuit current increase. Avoiding such an accident requires early detection of excessive short-circuit current as well as a quick detachment of the at risk located UPS from the parallel connection. A Circuit that meets these requirements is like this involved that they have the disadvantage of high cost and less Reliability.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät für den Parallelbetrieb einer Vielzahl von nichtunterbrechbaren Leistungsversorgungseinrichtungen zu schaffen, bei dem die vorgenannten Probleme vollständig beseitigt sind, der eine leichte Lastverteilung proportional zu den Kapazitäten der einzelnen UPS (Kapazitäten der Wechselrichter und der UPS-Transformatoren) ermöglicht, ohne zu einer verwickelten Apparatur oder zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit zu kommen, das die Unterdrückung des Kreisstromes zwischen den Wechseltrichtern und eine leichte Durchführung des Synchronbetriebs der UPS ermöglicht, und das das Ausschalten eines von einer Störung betroffenen UPS aus der Parallelschaltung ohne nennenswerten Störungen gestattet.The aim of the present invention is to provide a device for Parallel operation of a large number of non-interruptible To create power supply facilities in which the the aforementioned problems are completely eliminated, the one light load distribution proportional to the capacities of the individual UPS (capacities of the inverters and the UPS transformers) allows without becoming one implicated equipment or deterioration of the Reliability to come that is the suppression of the Circular current between the inverters and a slight one Enables the synchronous operation of the UPS, and that the turning off one affected by a malfunction UPS from parallel connection without any noteworthy faults allowed.

Um das obengenannte Ziel zu erreichen, ist die Erfindung durch eine Konfiguration gekennzeichnet, bei der als UPS-Einheiten Dreiport-UPS verwendet werden, von denen jede eine handelsübliche Energieversorgungsquelle und einen Dreiport-Transformator unter Zwischenschaltung einer Induktivitätskomponente aufweist, und bei der eine Vielzahl von untereinander parallelgeschalteten UPS-Einheiten zur Versorgung der Last mit Leistung vorhanden sind.In order to achieve the above goal, the invention is characterized by a configuration where UPS units three-port UPS are used, one of which each a commercial power source and one Three-port transformer with the interposition of one Has inductance component, and in which a variety of UPS units connected in parallel to each other The load is supplied with power.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät für den Parallelbetrieb einer Vielzahl von nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen, die parallel zwischen einer Wechselstrom-Eingangsversorgungsquelle und einer Ausgangsklemme angeschlossen sind, wobei jede der nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen folgende Komponenten aufweist: einen Dreiwicklungstransformator mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Wicklung, einen Wechselstromeingang, der über eine erste induktive Komponente mit der ersten Wicklung des Transformators verbunden ist; einen Wechselrichter, der über eine zweite induktive Komponente mit der zweiten Wicklung des Transformators verbunden ist; eine Ausgangsklemme, die durch einen parallelschaltenden Schalter mit der dritten Wicklung des Transformators verbunden ist; Wechselrichtersteuermittel zum Steuern des Wechselrichters synchron mit dem Wechselstromeingang, eine Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung zum Erfassen des Normalitäts- oder Abnormalitätszustandes des Wechselstromeinganges; und Betriebsartsteuermittel zum Steuern der Schaltvorgänge des Wechselrichters in Übereinstimmung mit dem Ausgangserkennungssignal der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung zwischen einem Bereitschaftsmodus, bei dem der Wechselrichter keinen Ausgangsstrom erzeugt, und einem Wechselrichtermodus, bei dem ein Ausgangsstrom erzeugt wird. The invention relates to a device for Parallel operation of a large number of non-interruptible Three-port power supplies that run in parallel between an AC input power source and an output terminal are connected, each of the non-interruptible Dreiport power supply facilities following Components has: a three-winding transformer with a first, a second and a third winding, an AC input via a first inductive Component with the first winding of the transformer connected is; an inverter that has a second inductive component with the second winding of the Transformer is connected; an output terminal that through a parallel switch with the third Winding of the transformer is connected; Inverter control means for controlling the inverter synchronous with the AC input, one AC input monitoring circuit for detection of the normality or abnormality state of the AC input; and mode control means for Control the switching processes of the inverter in Agreement with the output detection signal of the AC input monitoring circuit between one Standby mode in which the inverter does not Output current generated, and an inverter mode, at which generates an output current.

Das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es weiter folgende Komponenten aufweist: mindestens ein Betriebsüberwachungsmittel zum Durchführen einer logischen Operation am Ausgangserkennungssignal der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung jeder der nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen, und zum Anlegen des Ergebnissignals der logischen Operation als Betriebsartsteuersignal an die Betriebsartsteuermittel; Mittel zum Erzeugen eines Parallel-Synchronisierungssignals zum Durchführen einer Logikoperation am Ausgangssignal der Oszillatorschaltung jeder nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen auf, die in Parallelbetrieb gebracht werden können, wobei das Ergebnissignal der logischen Operation bei Erkennen einer Anomalie am Wechselstromeingang seitens der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung als Auslöseimpuls an die Oszillatorschaltung geliefert wird; und Synchronisationsüberwachungsmittel zum Durchführen einer logischen Operation am Ausgangssignal der Oszillatorschaltung zur Steuerung des Wechselrichters jeder nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtung aufweist, die in Parallelbetrieb gebracht werden können; wobei ein Parallelabschaltungssignal zum Öffnen des parallelschaltenden Schalters der betreffenden nichtunterbrechbaren Leistungsversorgungseinrichtung ausgegeben wird, wenn die Unterschiede zwischen der Phase des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung einer der nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen und der Phase der Ausgangssignale der Oszillatorschaltung der übrigen nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtungen im Parallelbetrieb das vorgeschriebene Niveau überschreiten.The device according to the present invention is thereby characterized in that it further includes the following components comprises: at least one operational monitoring means for Perform a logical operation on Output detection signal of the AC input monitoring circuit of each of the non-interruptible Dreiport power supply facilities, and to Application of the result signal of the logical operation as Mode control signal to the mode control means; Means for generating a Parallel synchronization signal to perform a Logic operation on the output signal of the oscillator circuit everyone non-interruptible Dreiport power supply facilities that in Parallel operation can be brought, the Result signal of the logical operation upon detection of one AC input abnormality on the part of AC input monitoring circuit as Trigger pulse is supplied to the oscillator circuit; and synchronization monitoring means for performing a logical operation on the output signal of the Oscillator circuit for controlling the inverter everyone non-interruptible Has three-port power supply device, which in Parallel operation can be brought; being a Parallel shutdown signal to open the parallel switch of the concerned non-interruptible power supply device is output when the differences between the phase the output signal of the oscillator circuit one of the non-interruptible Dreiport power supply facilities and the phase the output signals of the oscillator circuit of the rest non-interruptible Dreiport power supply facilities in Parallel operation exceed the prescribed level.

Die Dreiport-UPS sind aufgrund ihrer Struktur mit in Reihe geschalteten Streuinduktivitäten versehen, die durch einen magnetischen Nebenanschluß des Dreiwicklungstransformators gebildet sind, oder aber mit einer in Serie geschalteten äußeren Drosselspule. Dementsprechend sind die von den einzelnen Dreiport-UPS geführten Lastströme, wenn eine Vielzahl solcher Dreiport-UPS parallelgeschaltet ist, umgekehrt proportional zu den in Serie geschalteten Streuinduktivitäten der Dreiport-UPS, wie nachfolgend näher beschrieben wird. Wenn die Größe der Serienstreuinduktivitäten oder der äußeren Drosselspulen umgekehrt proportional zu den Ausgangskapazitäten der einzelnen Dreiport-UPS ist, ist der Laststrom naturgemäß proportional zu den Ausgangskapazitäten der einzelnen, parallel arbeitenden Dreiport-UPS aufgeteilt, ohne daß dazu irgendwelche anderen Mittel benötigt würden.Due to their structure, the three-port UPS are also in series switched leakage inductances provided by a magnetic auxiliary connection of the three-winding transformer are formed, or with a series connected outer choke coil. Accordingly, those of the individual three-port UPS carried load currents, if one A large number of such three-port UPSs are connected in parallel, inversely proportional to those connected in series Leakage inductances of the three-port UPS, as below is described in more detail. If the size of the Series leakage inductors or the external choke coils inversely proportional to the output capacities of the individual three-port UPS, the load current is natural proportional to the initial capacities of each, split three-port UPS working in parallel without any other means would be needed.

Tritt zwischen den Ausgangsspannungen der Wechselrichter einer Vielzahl von parallel arbeitenden Dreiport-UPS ein Unterschied auf, fließt ein Kreisstrom zwischen den Wechselrichtern. Der Kreisstrom wird aber am übermäßigen Anwachsen wirksam gehindert, weil die in Serie geschalteten Induktivitäten auch den Kreisstrom unterdrücken helfen.Occurs between the output voltages of the inverters a variety of three-port UPS working in parallel Difference, a circulating current flows between the Inverters. The circulating current becomes excessive Growth effectively prevented because of series production switched inductors also the circulating current help suppress.

Der Kreisstrom, der durch eine Abweichung in der Zeiteinstellung des Schaltbetriebes der Transistoren zwischen den Wechselrichtern verursacht wird, wird auf einen relativ kleinen Wert begrenzt. Die Steuerung der Synchronisation zwischen den Wechselrichtern und die Steuerung einer konstanten Ausgangsleistung jedes Wechselrichters erfordert keine sehr hohe Genauigkeit, so daß die für die Steuerung benötigte Beschaltung vereinfacht werden kann.The circulating current caused by a deviation in the Time setting of the switching operation of the transistors is caused between the inverters limited a relatively small value. The control of the Synchronization between the inverters and the Control of constant output power each Inverter does not require very high accuracy, so that the circuitry required for the control can be simplified.

Wenn der von einer Störung betroffene Dreiport-UPS aus dem Parallelbetrieb herausgenommen werden muß, wird, da die in Serie geschalteten Streuinduktivitäten beispielsweise das im Falle eines Kurzschlusses auftretende Abwachsen des Kurzschlußstromes unterdrücken, die für die Erkennung des Kurzschlusses oder die Parallelausschaltung der gestörten UPS zulässige Zeit verlängert. Somit kann die Vorrichtung zum Parallelausschalten und zum Schutz der von einer Störung betroffenen UPS leicht zu niedrigen Kosten und mit hoher Zuverlässigkeit hergestellt werden. Da Mittel zur Überwachung der Betriebsart vorgesehen sind, die am Erkennungsausgangssignal der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung jedes Dreiport-UPS die logische Operation ausführen und das Ergebnis der logischen Operation als Betriebsartsteuersignal an die Betriebsartsteuermittel jedes Dreiport-UPS liefern können, und da durch anschließendes Feststellen eines Unterschiedes im Betriebsmodus zwischen dem einen und den übrigen, parallelarbeitenden Dreiport-UPS ein Parallelausschaltungssignal zum Herausnehmen des betreffenden UPS aus dem Parallelbetrieb ausgegeben wird, kann das Umschalten vom Wechselrichtermodus auf Normalbetriebsmodus, oder umgekehrt, durch eine festeingestellte Zeitvorgabe für alle, parallelarbeitenden Dreiport-UPS durchgeführt werden. Somit können die durch den Unterschied der Zeiteinstellung des Umschaltmodus hervorgerufenen Nachteile (Auftreten eines inneren Kreisstromes und instabiler Parallelbetrieb) weitgehend beseitigt werden.If the three-port UPS affected by a malfunction comes from the Parallel operation must be taken out, since the in Series-connected leakage inductances, for example that in the event of a short circuit, waxing of the Suppress short-circuit current, which is necessary for the detection of the Short circuit or the parallel switching off of the disturbed UPS time allowed. Thus the device for switching off in parallel and for protecting one UPS easily affected at low cost and with failure high reliability. Because means of Monitoring of the operating mode are provided, which on Detection output signal of the AC input monitoring circuit each Dreiport-UPS perform the logical operation and that Result of the logical operation as Mode control signal to the mode control means any three port UPS can deliver, and through it then finding a difference in the Operating mode between one and the other, parallel three-port UPS Parallel switch-off signal for removing the relevant UPS is issued from parallel operation, can switch from inverter mode to Normal operating mode, or vice versa, by a fixed time specification for everyone working in parallel Dreiport-UPS can be carried out. Thus, the through the difference in the time setting of the switching mode disadvantages caused (occurrence of an internal Circulating current and unstable parallel operation) largely be eliminated.

Weil weiter Mittel zum Erzeugen des Parallel-Synchronisierungssignals vorgesehen sind, die die logische Operation am Ausgangssignal der Wechselrichter-Steueroszillatorschaltung jedes der Dreiport-UPS durchführen können, und da, wenn die Eingangsüberwachungsschaltung eine Anomalie beim Wechselstromausgangssignal feststellt, das Ergebnis der logischen Operation als Auslöseimpuls an die Oszillatorschaltung geliefert wird, wird der Phasenunterschied in der Leistungsabgabe der Wechselrichter der Dreiport-UPS im wesentlichen beseitigt und der zwischen den Wechselrichtern fließende Kreisstrom in einem Ausmaß unterdrückt, daß der Unterschied kleiner wird.Because further means of generating the Parallel synchronization signal are provided which the logical operation on the output signal of the Inverter control oscillator circuit each of the Dreiport UPS can carry out, and there if the Input monitoring circuit an anomaly at AC output signal determines the result of the logical operation as a trigger to the Oscillator circuit is supplied, the Phase difference in the power output of the Three port UPS inverter essentially eliminated and the circulating current flowing between the inverters suppressed to an extent that the difference is smaller becomes.

Wegen der vorgesehenen Synchronsisationsüberwachungsmittel, die in der Lage sind, am Ausgangssignal der Wechselrichter-Steueroszillatorschaltung jedes Dreiport-UPS die logische Operation auszuführen, und da, wenn der Unterschied zwischen der Phase des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung einer der parallel arbeitenden Dreiport-UPS und der Phase des Ausgangssignals der Wechselrichter-Steueroszillatorschaltungen der übrigen Dreiport-UPS den vorgeschriebenen Wert überschreitet, ein Parallel-Ausschaltungssignal zum Öffnen des Parallel-Ausschaltungsschalters der betreffenden nichtunterbrechbaren Dreiport-Leistungsversorgungseinrichtung ausgegeben wird, kann die Dreiport-UPS, in der eine Anomalie aufgetreten ist und die eine Synchronisationsabweichung herbeigeführt hat, unmittelbar aus der Parallelschaltung herausgenommen und die andernfalls mögliche Ausbreitung der Anomalie auf das gesamte System verhindert werden. Because of the proposed synchronization monitoring means, who are able to the output signal of the Inverter control oscillator circuit each Three port UPS to perform the logical operation and there if the difference between the phase of Output signal of the oscillator circuit one of the parallel working three-port UPS and the phase of the output signal of the inverter control oscillator circuits of the rest Dreiport-UPS exceeds the prescribed value Parallel switch-off signal to open the Parallel switch of the concerned non-interruptible Three-port power supply device is output, can the three-port UPS in which an anomaly occurred and which causes a synchronization deviation has taken directly out of the parallel connection and the otherwise possible spread of the anomaly the entire system can be prevented.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.Other features, advantages and possible uses of the present invention result from the following Description of exemplary embodiments in connection with the drawing.

Fig. 1 stellt eine schematische Blockschaltung zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung dar; Fig. 1 is a schematic block circuit diagram illustrating an embodiment of the invention;

Fig. 2 stellt eine Blockschaltung zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform einer Dreiport-Leistungsversorgungsquelle (UPS) dar; Fig. 2 is a block circuit diagram illustrating a specific embodiment of a three-port power supply (UPS) group;

Fig. 3 stellt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform einer Betriebsmodusüberwachungsschaltung dar; Fig. 3 is a block diagram illustrating a specific embodiment illustrates a mode of operation monitoring circuit;

Fig. 4 stellt eine Blockschaltung zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform einer Schaltung zur Erzeugung eines Parallel-Synchronisierungssignals dar; Figure 4 illustrates a block circuit illustrating a specific embodiment of a circuit for generating a parallel synchronization signal;

Fig. 5 stellt eine Blockschaltung zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform einer Synchronisationsüberwachungsschaltung dar; Fig. 5 shows a block circuit diagram illustrating a specific embodiment is a synchronization monitoring circuit;

Fig. 6 stellt ein Äquivalentblockschaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise dar, wenn eine parallelgeschaltete Versorgungsquelle gemäß der Erfindung vom Wechselrichtermodus auf den Normalbetriebsmodus umgeschaltet wird; und FIG. 6 is an equivalent block diagram is for explanation of the operation when a parallel-connected power source of the invention is switched from the inverter mode to the normal operation mode in accordance with; and

Fig. 7 stellt eine perspektivische Ansicht dar, welche in schematischer Form die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Transformatoren zeigt. Fig. 7 is a perspective view showing in schematic form the transformers designed for use in the present invention.

Fig. 1 stellt eine schematische Blockschaltung zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dar. Obwohl die Schaltung speziell drei Dreiport-UPS in Parallelschaltung zeigt, ist klar, daß die Anzahl der parallelzuschaltenden Dreiport-UPS willkürlich geändert werden kann. Fig. 1 is a schematic block diagram illustrating an embodiment of the invention. Although the circuit specifically shows three three-port UPS in parallel, it is clear that the number of three-port UPS to be connected in parallel can be changed arbitrarily.

Die Dreiport-UPS 1 bis 3 sind über eine Wechselstrom-Eingangsschiene 5, eine Wechselstrom-Ausgangsschiene 6 und eine Gleichstrom-Eingangsschiene 7 untereinander parallelgeschaltet. Die Wechselstrom-Eingangsschiene 5 ist mit einer netzseitigen Wechselstromversorgungsquelle 9 verbunden. Die Gleichstrom-Eingangsschiene 7 ist an eine Speicherbatterie 10 (im allgemeinen eine Gleichstromversorgungsquelle) angeschlossen und wird über eine Ladeeinheit 12 aus der netzseitigen Versorgungsquelle 9 geladen.The three-port UPS 1 to 3 are connected in parallel with one another via an AC input rail 5 , an AC output rail 6 and a DC input rail 7 . The AC input rail 5 is connected to a network-side AC power source 9 . The DC input rail 7 is connected to a storage battery 10 (generally a DC supply source) and is charged via a charging unit 12 from the mains-side supply source 9 .

Die Wechselstrom-Ausgangsschiene 6 ist über einen Ausgangsschalter 14 mit einer Ausgangsklemme 15 verbunden. Die netzseitige Versorgungsquelle 9 ist über eine Nebenschlußleitung 17 und einen Nebenschlußschalter 18 an die Ausgangsklemme 15 angeschlossen. Die drei Dreiport-UPS 1 bis 3 sind miteinander durch einen Steuersignalbus 20 verbunden und unterliegen der Synchronisationssteuerung sowie der Betriebsmodussteuerung, wie anschließend näher beschrieben wird.The AC output rail 6 is connected to an output terminal 15 via an output switch 14 . The mains-side supply source 9 is connected to the output terminal 15 via a shunt line 17 and a shunt switch 18 . The three three-port UPS 1 to 3 are connected to one another by a control signal bus 20 and are subject to the synchronization control and the operating mode control, as will be described in more detail below.

Die in Fig. 1 dargestellten Dreiport-UPS 1 bis 3 besitzen ein und dieselbe Struktur. Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer typischen Struktur einer UPS.The three-port UPS 1 to 3 shown in FIG. 1 have one and the same structure. Fig. 2 shows a block diagram illustrating a typical structure of a UPS.

Der Eisenkern 22 a des Dreiport-Transformators 22 wird durch zwei magnetische Nebenschlüsse 22 d, 22 e in drei Abschnitte unterteilt. Auf diesen Abschnitten sind mehrmals eine Wechselstromeingangswicklung 22 b, eine Wechselrichtereingangswicklung 22 f und eine Ausgangswicklung 22 c aufgebracht.The iron core 22 a of the three-port transformer 22 is divided into three sections by two magnetic shunts 22 d , 22 e . On these sections, an AC input winding 22 b , an inverter input winding 22 f and an output winding 22 c are applied several times.

Die Wechselstromeingangswicklung 22 b ist über einen Leitungsschalter 23 mit der Wechselstrom-Eingangsschiene 5, und die Wechselrichtereingangswicklung 22 f ist über einen Wechselrichterschalter 24 mit der Ausgangsklemme eines Wechselrichters 26 verbunden. Die Ausgangswicklung 22 c ist über einen parallelgeschalteten Schalter 25 an die Wechselstrom-Ausgangsschiene angeschlossen.The AC input winding 22 b is connected to the AC input rail 5 via a line switch 23 , and the inverter input winding 22 f is connected to the output terminal of an inverter 26 via an inverter switch 24 . The output winding 22 c is connected to the AC output rail via a switch 25 connected in parallel.

Wahlweise können die Schalter 23 und 25 beispielsweise durch ein Paar von Thyristoren in Antiparallelschaltung dargestellt werden. An die Ausgangsseite des Transformators 22 ist eine passende bekannte Spannungsstabilisierungseinheit 25 angeschlossen. Die Eingangsseite des Wechselrichters 26 ist über einen Stromdetektor 37 mit der Gleichstrom-Eingangsschiene 7 verbunden.Optionally, switches 23 and 25 can be represented, for example, by a pair of thyristors in anti-parallel connection. A suitable known voltage stabilization unit 25 is connected to the output side of the transformer 22 . The input side of the inverter 26 is connected to the DC input rail 7 via a current detector 37 .

Eine Schaltung 27 zur Erzeugung eines Wechselstrom-Eingangssynchronisierungssignals erzeugt Auslöseimpulse (Rückstellsignal), die mit der netzseitigen Versorgungsquelle synchronisiert sind (insbesondere mit den Nulldurchgangspunkten). Der synchronisierte Auslöseimpuls wird über eine Wechselstromquelle des Umlegeschalters 28 an eine Oszillatorschaltung 29 übertragen und dort zum Auslösen der Schaltung benutzt. A circuit 27 for generating an AC input synchronization signal generates trigger pulses (reset signal) which are synchronized with the mains-side supply source (in particular with the zero crossing points). The synchronized trigger pulse is transmitted to an oscillator circuit 29 via an alternating current source of the reversing switch 28 and is used there to trigger the circuit.

Die Wechselrichterüberwachungsschaltung 32 vergleicht die Rechteckwelle eines Wechselrichtertreibers 31 zum Steuern des Wechselrichters 26 mit der Ausgangswelle des Wechselrichters 26 hinsichtlich der Phase und der Impulsbreite. Wenn deren Unterschied den vorgeschriebenen Wert überschreitet, stellt die Überwachungsschaltung fest, daß sich der Wechselrichter 26 in einem anomalen Zustand befindet und liefert ein Störungssignal F.The inverter monitoring circuit 32 compares the square wave of an inverter driver 31 for controlling the inverter 26 with the output shaft of the inverter 26 with regard to the phase and the pulse width. If the difference thereof exceeds the prescribed value, the monitoring circuit determines that the inverter 26 is in an abnormal state and supplies an error signal F.

Das Störungssignal dient nicht nur zur Anzeige und/oder Warnung bezüglich der Anomalie des Wechselrichters durch einen Alarm bzw. zum Öffnen des Wechselrichterschalters 24 und/oder zum Beendigen des Wechselrichterbetriebs, sondern auch zum Öffnen des parallelschaltenden Schalters 25, um die von einer Störung betroffene Dreiport-UPS aus dem Parallelbetrieb herauszunehmen.The fault signal not only serves to display and / or warn about the anomaly of the inverter due to an alarm or to open the inverter switch 24 and / or to end the inverter operation, but also to open the parallel switch 25 to the three-port affected by a fault -UPS to take out of parallel operation.

Die Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 überwacht mit Hilfe einer herkömmlichen Methode die netzseitige Versorgungsquelle 9 (beispielsweise basierend auf der möglichen Abweichung des Spannungsniveaus vom Standardwert, vom Frequenzzyklus im Nulldurchgangspunkt, oder von der Spannungswellenform), und sie schaltet bei Erfassung der Anomalie den Umlegeschalter 28 in die entgegengesetzte Stellung um, d. h., an eine IN-Klemme, wie in der Zeichnung dargestellt.The AC input monitoring circuit 34 monitors the mains supply source 9 using a conventional method (for example, based on the possible deviation of the voltage level from the standard value, from the frequency cycle at the zero crossing point, or from the voltage waveform), and switches the flip switch 28 to when the abnormality is detected opposite position, that is, to an IN terminal, as shown in the drawing.

Das Ausgabesignal der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 wird gleichzeitig an eine Betriebsmodus-Überwachungsschaltung 38 und an die Betriebsmodus-Überwachungsschaltungen der anderen drei parallel arbeitenden Dreiport-UPS gelegt, die nicht dargestellt sind. The output signal of the AC input monitoring circuit 34 is applied simultaneously to an operating mode monitoring circuit 38 and to the operating mode monitoring circuits of the other three three-port UPSs operating in parallel, which are not shown.

Die Betriebsmodus-Überwachungsschaltung 38 ist mit den Detektorausgängen der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltungen 34 der betroffenen Dreiport-UPS und der anderen, parallel geschalteten Dreiport-UPS 2 und 3 verbunden und liefert auf der Basis des Ergebnisses der an diesen Ausgangssignalen der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltungen durchgeführten logischen Operation (die anschließend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wird), ein Modussteuersignal und ein Signal zum Parallelausschalten.The operating mode monitoring circuit 38 is connected to the detector outputs of the AC input monitoring circuits 34 of the three-port UPS concerned and the other three-port UPS 2 and 3 connected in parallel and supplies on the basis of the result of the logical operation performed on these output signals of the AC input monitoring circuits (which will be described later with reference to Fig. 3), a mode control signal and a parallel turn-off signal.

Die Betriebsmodussteuerschaltung 39 steuert bei Erfassung des Modussteuersignals einen Phasenschieber 30 an und verzögert, wenn die netzseitige Versorgungsquelle oder die Wechselstromeinspeisung normal ist, die Phase der rechteckigen Wechselrichtertreiberwelle (das Ausgabesignal der Oszillatorschaltung 29), so daß eine substanzielle Annullierung des Eingangsstromes zum Wechselrichter 26 bewirkt wird (was vom Stromdetektor 37 zu erfassen ist). Demgegenüber verschiebt die Betriebsmodussteuerschaltung 39 die Phase der rechteckigen Wechselrichtertreiberwelle nach vorne, wenn die Wechselstromeinspeisung anomal ist, um sie mit der Phase des Wechselstromeingangs in normalem Betriebszustand in Übereinstimmung zu bringen, und sie öffnet gleichzeitig den Leitungsschalter 23, um die netzseitige Versorgungsquelle vom Transformator 22 abzuschalten.The operating mode control circuit 39 drives a phase shifter 30 upon detection of the mode control signal and delays the phase of the rectangular inverter drive wave (the output signal of the oscillator circuit 29 ) when the mains supply source or the AC power supply is normal, so that a substantial cancellation of the input current to the inverter 26 is effected (which can be detected by the current detector 37 ). In contrast, the operating mode control circuit 39 shifts the phase of the rectangular inverter drive shaft forward when the AC feed is abnormal to match the phase of the AC input in normal operating condition, and at the same time opens the line switch 23 to disconnect the grid-side supply source from the transformer 22 .

Eine Schaltung 41 zur Erzeugung eines Parallel-Synchronisierungssignal empfängt die rechteckige Ausgangswelle der Oszillatorschaltungen 29 der betreffenden Dreiport-UPS und der anderen, parallelgeschalteten Dreiport-UPS 2 und 3 und liefert, auf der Basis des Ergebnisses der an den rechteckigen Ausgangssignalwellen durchgeführten logischen Operation (die anschließend näher unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben wird), einen Synchronisationsauslöseimpuls an die IN-Klemme des Umlegeschalters 28.A parallel synchronization signal generating circuit 41 receives the rectangular output wave of the oscillator circuits 29 of the respective three-port UPS and the other three-port UPS 2 and 3 connected in parallel, and supplies (on the basis of the result of the logical operation performed on the rectangular output signal waves) will be described subsequently in greater detail with reference to Fig. 4), a synchronization trigger pulse to the iN terminal of the Umlegeschalters 28th

Fig. 3 stellt eine Blockschaltung zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform der Betriebsmodus-Überwachungsschaltung 38 dar. FIG. 3 illustrates a block circuit illustrating a specific embodiment of the mode monitor circuit 38 .

Das Detektorausgangssignal der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 und die Detektorausgangssignale der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltungen der anderen, parallelgeschalteten Dreiport-UPS 2 und 3 werden paarweise jeweils an die UND-Schaltungen 51-53 geliefert.The detector output of the AC input monitor circuit 34 and the detector output of the AC input monitor circuits of the other three-port UPS 2 and 3 connected in parallel are supplied in pairs to the AND circuits 51-53 , respectively.

Bei der hier behandelten Ausführungsform der Erfindung wird daher das Ausgangssignal "1" von irgendeiner der UND-Schaltungen 51-53 erzeugt, wenn die Detektorausgangssignale und zwei der drei Dreiport-UPS 1, 2 und 3 beide eine "1" darstellen, d. h., wenn die Wechselstromeinspeisungen in zwei beliebige Dreiport-UPS als normal beurteilt werden (im allgemeinen durch Anwendung der Mehrheitsentscheidungsregel), oder wenn die Wechselstromeinspeisungen in die vorgeschriebene Anzahl von "m"-Sätzen von Dreiport-UPS innerhalb der Gesamtzahl von "n"-Sätzen als normal beurteilt wird.In the embodiment of the invention discussed here, therefore, the output signal "1" is generated by any of the AND circuits 51-53 if the detector output signals and two of the three three-port UPS 1 , 2 and 3 both represent a "1", ie if the AC feeds into any two three-port UPSs are judged to be normal (generally using the majority decision rule), or if the AC feeds into the prescribed number of "m" sets of three-port UPSs within the total number of "n" sets are normal is judged.

Umgekehrt stehen die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 51-53 unveränderlich auf "0", wenn die Detektorausgangssignale von zwei beliebigen der drei Dreiport-UPS 1, 2 und 3 beide "0" sind (was im allgemeinen durch Anwendung der Mehrheitsentscheidungsregel festgestellt wird), oder wenn die Wechselstromeinspeisungen in die vorgeschriebene Anzahl von "p"-Sätzen von Dreiport-UPS innerhalb der Gesamtzahl von "n"-Sätzen als anomal beurteilt wird.Conversely, the outputs of AND gates 51-53 are invariably at "0" when the detector outputs from any two of the three three-port UPS 1, 2 and 3 are both "0" (which is generally determined using the majority decision rule), or if the AC feeds to the prescribed number of "p" sets of three port UPS within the total number of "n" sets are judged to be abnormal.

Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 51-53 werden über eine ODER-Schaltung 54 an die Betriebsmodussteuerschaltung 39 angelegt. Der entstehende Koinzidenzbetriebsmodus wird für alle Dreiport-UPS 1, 2 und 3 als Betriebsmodus im Parallelbetriebssystem benutzt.The output signals of the AND circuits 51-53 are applied to the operation mode control circuit 39 via an OR circuit 54 . The resulting coincidence operating mode is used for all three-port UPS 1, 2 and 3 as the operating mode in the parallel operating system.

Das Detektorausgangssignal der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 der betreffenden Dreiport-UPS 1 wird mit den Detektorausgangssignalen der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltungen der anderen Dreiport-UPS 2 und 3 kombiniert. Die kombinierten Signale werden an die Exklusiv-ODER-Schaltungen 55 und 56 mit zwei Eingängen geliefert.The detector output signal of the AC input monitoring circuit 34 of the respective three-port UPS 1 is combined with the detector output signals of the AC input monitoring circuits of the other three-port UPS 2 and 3 . The combined signals are provided to exclusive-OR circuits 55 and 56 with two inputs.

Die Exklusiv-ODER-Schaltungen 55 und 56 erzeugen kein Ausgangssignal, wenn das Detektorausgangssignal der betreffenden Dreiport-UPS 1 mit den Detektorausgangssignalen der übrigen Dreiport-UPS 2 und 3 zusammenfällt. Wenn die Detektorausgangssignale der anderen beiden Dreiport-UPS 2 und 3 zusammenfallen, während das Detektorausgangssignal der betroffenen Dreiport-UPS 1 von den anderen Detektorsignalen abweicht, erzeugt jede der beiden Exklusiv-ODER-Schaltungen 55 und 56 ein Ausgabesignal "1", so daß auch die UND-Schaltung 57 ein Ausgangssignal "1" erzeugt.The exclusive OR circuits 55 and 56 do not generate an output signal if the detector output signal of the relevant three-port UPS 1 coincides with the detector output signals of the remaining three-port UPS 2 and 3 . If the detector output signals of the other two three-port UPS 2 and 3 coincide while the detector output signal of the affected three-port UPS 1 deviates from the other detector signals, each of the two exclusive-OR circuits 55 and 56 generates an output signal "1", so that also the AND circuit 57 generates an output signal "1".

Da die Ausgangssignale der UND-Schaltung 57 und der Zeitgeberschaltung (oder Verzögerungsschaltung) 58 an die UND-Schaltung 59 geliefert werden, erzeugt die UND-Schaltung 59 ein Ausgabesignal "1", wenn der anormale Zustand der betroffenen Dreiport-UPS über die vorgeschriebene Zeit hinaus andauert. Das Ausgangssignal bildet selber ein Freigabesignal F zum Öffnen des parallelschaltenden Schalters 25.Since the outputs of the AND circuit 57 and the timer circuit (or delay circuit) 58 are supplied to the AND circuit 59 , the AND circuit 59 generates an output signal "1" when the abnormal condition of the three-port UPS concerned is over the prescribed time continues. The output signal itself forms an enable signal F for opening the parallel switch 25 .

Fig. 4 stellt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform der Schaltung 41 zur Erzeugung des Parallel-Synchronisierungssignals dar. FIG. 4 shows a block diagram to illustrate a specific embodiment of the circuit 41 for generating the parallel synchronization signal.

Eine Impulserzeugungsschaltung (wie beispielsweise ein monostabiler Multivibrator) 61 erhält ein rechteckiges Ausgangssignal von der Oszillatorschaltung 29 und erzeugt einen Auslöseimpuls, der mit der Vorderflanke der entsprechenden Rechteckwelle synchronisiert ist. Andere Impulserzeugungsschaltungen 62 und 63 werden in ähnlicher Weise mit rechteckigen Ausgangssignalen von (nicht dargestellten) Oszillatorschaltungen der anderen beiden Dreiport-UPS 2 und 3 angesteuert und liefern einen Auslöseimpuls, der mit der Vorderflanke jeder der Rechteckwellen synchronisiert ist.A pulse generating circuit (such as a monostable multivibrator) 61 receives a rectangular output from the oscillator circuit 29 and generates a trigger pulse which is synchronized with the leading edge of the corresponding square wave. Other pulse generation circuits 62 and 63 are similarly driven with rectangular output signals from (not shown) oscillator circuits of the other two three-port UPS 2 and 3 and provide a trigger pulse which is synchronized with the leading edge of each of the square waves.

Die Auslöseimpulse werden paarweise an die UND-Schaltungen 63-67 angelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform erzeugt daher jeder der UND-Schaltungen 65-67 ein Ausgangssignal, wenn die Phasen der von den Oszillatorschaltungen und zwei beliebigen der drei Dreiport-UPS 1, 2 und 3 gelieferten Rechteckwellen miteinander zusammenfallen.The trigger pulses are applied in pairs to the AND circuits 63-67 . In the present embodiment, therefore, each of the AND circuits 65-67 generates an output signal when the phases of the square waves supplied by the oscillator circuits and any two of the three three-port UPS 1, 2 and 3 coincide with each other.

Die von den UND-Schaltungen 65-67 gelieferten Impulse werden über eine ODER-Schaltung 68 an die IN(Wechselrichter bzw. Inverter)-Klemme des Umlegeschalters 28 angelegt und dienen als Auslöseimpulse der allen, im Betrieb parallelarbeitenden Dreiport-UPS 1, 2 und 3 gemeinsamen Oszillatorschaltung 29, wobei der Betrieb im Wechselrichtermodus erfolgt.The pulses supplied by the AND circuits 65-67 are applied via an OR circuit 68 to the IN (inverter or inverter) terminal of the reversing switch 28 and serve as triggering pulses for all three-port UPS 1 , 2 and 3 which operate in parallel 3 common oscillator circuit 29 , the operation taking place in the inverter mode.

Durch die oben beschriebene Art und Weise wird die Synchronisation zwischen den Wechselrichtern der parallelarbeitenden Dreiport-UPS 1, 2 und 3 gewährleistet.The manner described above ensures synchronization between the inverters of the parallel-working three-port UPS 1, 2 and 3 .

Mit dem Schaltungsaufbau nach Fig. 4 kann eine logische Multiplikation normalerweise wegen der obenerwähnten Phasenabweichung nicht durchgeführt werden, wenn die von den Impulserzeugungsschaltungen 61-63 gelieferten Auslöseimpulse nur eine übermäßig kleine Breite besitzen (weniger als beispielsweise 6-10 µs). Gewünschtenfalls wird diese Schwierigkeit durch vorheriges Einstellen der Breite des Ausgangsimpulses der Impulserzeugungsschaltungen 61-63 auf einen geeigneten größeren Betrag korrigiert (beispielsweise 200 µs, wobei ein zusätzlicher Impulsgenerator (nicht dargestellt) mit dem Zweck angesteuert wird, als Antwort auf die Ausgangsimpulse der ODER-Schaltungen 68 Auslöseimpulse schmalerer Breite zu erzeugen und diese an die IN-Klemme des Umlegeschalters 28 anzulegen.With the circuit arrangement shown in Fig. 4, logical multiplication cannot normally be performed because of the above-mentioned phase deviation when the trigger pulses provided by the pulse generating circuits 61-63 are only excessively small in width (less than, for example, 6-10 µs). If desired, this difficulty is corrected by previously setting the width of the output pulse of the pulse generating circuits 61-63 to an appropriately larger amount (e.g., 200 µsec, with an additional pulse generator (not shown) being driven for the purpose of responding to the output pulses of the OR circuits Generate 68 trigger pulses of narrower width and apply them to the IN terminal of the flip switch 28 .

Fig. 5 stellt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform einer Synchronisationsüberwachungsschaltung 43 auf. Fig. 5 is a block diagram illustrating a specific embodiment of a synchronization guarding circuit 43.

Die rechteckförmigen Ausgangssignale der Oszillatorschaltungen 29 der betroffenen Dreiport-UPS 1 und der anderen, parallelgeschalteten Dreiport-UPS 2 und 3 werden paarweise an die Exklusiv-ODER-Schaltungen 71 und 72 mit zwei Eingängen angelegt. Die Exklusiv-ODER-Schaltungen 71 und 72 erzeugen kein Ausgangssignal, und dementsprechend erzeugt auch die Synchronisationsüberwachungsschaltung 43 kein Ausgangssignal, während die Phase des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung 29 der betroffenen Dreiport-UPS 1 mit derjenigen der Ausgangssignale der Oszillatorschaltungen der anderen beiden Dreiport-UPS 2 und 3 zusammenfällt.The rectangular output signals of the oscillator circuits 29 of the three-port UPS 1 concerned and the other three-port UPS 2 and 3 connected in parallel are applied in pairs to the exclusive-OR circuits 71 and 72 with two inputs. The exclusive-OR circuits 71 and 72 do not generate an output signal, and accordingly the synchronization monitoring circuit 43 does not produce an output signal either, while the phase of the output signal of the oscillator circuit 29 of the three-port UPS 1 concerned with that of the output signals of the oscillator circuits of the other two three-port UPS 2 and 3 coincides.

Wenn die Phase des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung 29 der Dreiport-UPS 1 von derjenigen der Ausgangssignale der Oszillatorschaltungen der beiden anderen Dreiport-UPS 2 und 3 abweicht, gehen die Ausgänge des Paares der Exklusiv-ODER-Schaltungen 71 und 72 auf "1", so daß die UND-Schaltung 73 das Ausgabesignal "1" erzeugt.If the phase of the output signal of the oscillator circuit 29 of the three-port UPS 1 deviates from that of the output signals of the oscillator circuits of the other two three-port UPS 2 and 3 , the outputs of the pair of exclusive-OR circuits 71 and 72 go to "1", so that the AND circuit 73 generates the output signal "1".

Die Ausgabe "1" der UND-Schaltung 73 wird, ähnlich wie im Falle der Betriebsmodusüberwachungsschaltung nach Fig. 3, an eine Zeitgeberschaltung (oder Verzögerungsschaltung) 74 angelegt, und dann werden beide Ausgaben der UND-Schaltung 73 und der Zeitgeberschaltung 74 an eine UND-Schaltung 75 angelegt.The "1" output of the AND circuit 73 is applied to a timer circuit (or delay circuit) 74 similarly to the case of the operation mode monitoring circuit shown in Fig. 3, and then both outputs of the AND circuit 73 and the timer circuit 74 are applied to an AND Circuit 75 created.

Als Ergebnis erzeugt die UND-Schaltung 75 ein Ausgangssignal, wenn der Zustand, hinsichtlich dessen das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 29 von demjenigen der anderen Dreiport-UPS 2 und 3 abweicht, über die vorgeschriebene Zeit hinaus andauert. Das Ausgangssignal wird als ein Parallelabschaltungs- oder Freigabesignal F zum Öffnen des parallelschaltenden Schalters 25 verwendet.As a result, the AND circuit 75 generates an output signal when the state in which the output signal of the oscillator circuit 29 differs from that of the other three-port UPS 2 and 3 continues beyond the prescribed time. The output signal is used as a parallel shutdown or enable signal F for opening the parallel switch 25 .

Allgemein kann die Exklusiv-Logik-Operation zur Überwachung der Synchronisation während des Parallelbetriebs einer Vielzahl von Dreiport-UPS in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Konzeption passend eingestellt werden. Da die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, daß eine Vielzahl von Dreiport-UPS gleichzeitig eine Phasenabweichung entwickelt, genügt es praktisch, die Synchronisation zwischen dem betroffenen und daher zu überwachenden Dreiport-UPS und jedem der übrigen Dreiport-UPS zu überwachen.In general, the exclusive logic operation can Monitoring the synchronization during the Operating a variety of three-port UPS in parallel Agreement with the concept described above can be set appropriately. Because the probability is very is small that a variety of three-port UPS it develops a phase deviation at the same time, it is sufficient practically, the synchronization between the affected and therefore to monitor three-port UPS and each of the to monitor the remaining three-port UPS.

Im folgenden soll die Betriebsweise der bisher beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden.The following is the operation of the previously described embodiments of the present invention are explained.

Die Inbetriebnahme der Komponenten-Dreiport-UPS 1 des Parallelbetriebssystems gemäß der Erfindung wird durch die konventionelle, weiter unten beschriebene Startfolgesteuerung herbeigeführt.The start-up of the component three-port UPS 1 of the parallel operating system according to the invention is brought about by the conventional start sequence control described below.

Wenn die Unterbrecher der netzseitigen Wechselstromversorgungsquelle und der Gleichstromversorgungsquelle (nicht dargestellt) an der Eingangsseite der Dreiport-UPS 1 ausgeschaltet sind, sind auch der Leitungsschalter 23, der Wechselrichterschalter 24 und der paralleleinschaltende Schalter 35 unveränderlich geöffnet und der Wechselrichter 23 ist außer Betrieb, während die Versorgungsquelle der Steuerschaltung des Dreiport-UPS 1 eingeschaltet ist. Infolgedessen wird die Oszillatorschaltung 29 durch ein internes Rückstellsignal ausgelöst und beginnt mit einer Frequenz zu schwingen, die im wesentlichen der Frequenz der netzseitigen Leistungsversorgungsquelle entspricht.When the circuit breakers of the AC power source and the DC power source (not shown) on the input side of the three-port UPS 1 are turned off, the line switch 23 , the inverter switch 24 and the parallel switch 35 are also invariably opened and the inverter 23 is out of operation while the Supply source of the control circuit of the three-port UPS 1 is switched on. As a result, the oscillator circuit 29 is triggered by an internal reset signal and begins to oscillate at a frequency which essentially corresponds to the frequency of the mains-side power supply source.

Der Wechselrichter 26 wird durch Schließen des Unterbrechers der Gleichstromversorgungsquelle an der Eingangsseite der UPS 1 in Betrieb gesetzt. Da gleichzeitig der Wechselrichterschalter 24 eingeschaltet wird, wird auch der Dreiport-Transformator 22 erregt. The inverter 26 is started by closing the breaker of the DC power source on the input side of the UPS 1 . Since the inverter switch 24 is switched on at the same time, the three-port transformer 22 is also excited.

Wenn der Unterbrecher der netzseitigen Versorgungsquelle an der Eingangsseite der UPS 1 geschlossen ist, wird die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung 29 auf einen Wert abgesenkt, der geringfügig kleiner als die Netzfrequenz der netzseitigen Versorgungsquelle ist. Wenn die Phase des von der Oszillatorschaltung 29 erzeugten Rechtecksignals mit derjenigen des Wechselstromeingangs übereinstimmt, wird die Oszillatorschaltung 29 durch die Nulldurchtrittssignale der Schaltung 27 zur Erzeugung des Wechselstrom-Eingangssynchronisierungssignals angesteuert und beginnt, präzise mit dem Wechselstromeingang synchronisierte Rechteckwellen zu erzeugen.When the interrupter of the network-side supply source on the input side of the UPS 1 is closed, the oscillation frequency of the oscillator circuit 29 is reduced to a value which is slightly lower than the network frequency of the network-side supply source. When the phase of the square wave signal generated by the oscillator circuit 29 coincides with that of the AC input, the oscillator circuit 29 is driven by the zero crossing signals of the circuit 27 for generating the AC input synchronization signal and starts to generate square waves precisely synchronized with the AC input.

Wenn die Synchronisation des Wechselrichters 26 mit dem Eingang der netzseitigen Versorgungsquelle in der Weise wie oben beschrieben bestätigt ist, wird der Leitungsschalter 23 unter der Bedingung eingeschaltet, daß die Wechselrichterüberwachungsschaltung 32 das normale Funktionieren des Wechselrichters 26 erkannt hat.When the synchronization of the inverter 26 with the input of the grid-side supply source is confirmed in the manner as described above, the line switch 23 is turned on under the condition that the inverter monitoring circuit 32 has recognized the normal functioning of the inverter 26 .

Gleichzeitig steuert die Betriebsmodussteuerschaltung 39 den Phasenschieber 30 an, damit dieser die Phase der von der Oszillatorschaltung 29 erzeugten Rechteckwellen derart verzögert, daß der vom Wechselrichterstromdetektor 37 erfaßte Strom Null ist, so daß der Wechselrichter 26 daran gehindert wird, Laststrom zu führen. Daraufhin beginnt die Dreiport-UPS 1 ihren Betrieb im Normalmodus.At the same time, the operating mode control circuit 39 drives the phase shifter 30 so that it delays the phase of the square waves generated by the oscillator circuit 29 such that the current detected by the inverter current detector 37 is zero, so that the inverter 26 is prevented from carrying load current. The three-port UPS 1 then starts operating in normal mode.

Die anderen Dreiport-UPS 2 und 3 werden in der oben beschriebenen Weise in Betrieb gesetzt und auf den normalen Betriebsmodus eingestellt. Da die zum Starten der einzelnen Dreiport-UPS erforderlichen Zeiten nicht gleich sind, erfordert das parallele Betreiben dieser Dreiport-UPS für die Inbetriebnahme die folgende besondere Startfolgesteuerung. The other three-port UPS 2 and 3 are started in the manner described above and set to the normal operating mode. Since the times required to start the individual three-port UPS are not the same, operating this three-port UPS in parallel requires the following special start sequence control for commissioning.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden beispielsweise, nachdem zunächst bestätigt wurde, daß die Dreiport-UPS 1 und 2 den Normalmodusbetrieb aufgenommen haben, die entsprechenden parallelschaltenden Schalter 25 gleichzeitig geschlossen, um den Parallelbetrieb dieser beiden Dreiport-UPS 1 und 2 einzuleiten. Als nächstes wird, wenn anschließend die Dreiport-UPS 3 den Normalmodusbetrieb aufgenommen hat, der parallelschaltende Schalter 25 für die UPS 3 geschlossen, um den Parallelbetrieb der drei Dreiport-UPS 1, 2 und 3 im Normalmodusbetrieb zu vervollständigen.In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, for example, after first confirming that the three-port UPS 1 and 2 have started normal mode operation, the corresponding parallel-switching switches 25 are closed simultaneously in order to enable the parallel operation of these two three-port UPS 1 and 2 initiate. Next, when the three-port UPS 3 has started the normal mode operation, the parallel switch 25 for the UPS 3 is closed to complete the parallel operation of the three three-port UPS 1, 2 and 3 in the normal mode operation.

Jetzt sind alle Dreiport-UPS einwandfrei synchronisiert, weil die Oszillatorschaltungen 29 aller Dreiport-UPS 1, 2 und 3 durch die mit dem Nulldurchgangssignal der einzigen netzseitigen Versorgungsquelle, die den gemeinsamen Wechselstromeingang bildet, synchronisierten Auslöseimpulse gesteuert werden.Now all three-port UPSs are perfectly synchronized because the oscillator circuits 29 of all three-port UPSs 1, 2 and 3 are controlled by the trigger pulses synchronized with the zero crossing signal of the only network-side supply source which forms the common AC input.

In Fällen, in denen die Wechselrichter der drei Dreiport-UPS 1-3 im normalen Parallelbetriebsmodus, wie oben beschrieben, unveränderlich normal arbeiten und auch die netzseitige Versorgungsquelle 9, die als Wechselstromeingang dient, ebenfalls normal arbeitet, erzeugt die in Fig. 2 dargestellte Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 das Signal "1", das die Normalität des Wechselstromes anzeigt, während der Umlegeschalter 28 mit der Wechselstromklemme verbunden ist, wie dargestellt.In cases in which the inverters of the three three-port UPS 1-3 operate invariably in the normal parallel operating mode, as described above, and the grid-side supply source 9 , which serves as an AC input, also operates normally, the AC current shown in FIG. 2 is generated Input monitor circuit 34, signal "1", which indicates the normality of the alternating current while the flip switch 28 is connected to the alternating current terminal, as shown.

Die Schaltung 27 zur Erzeugung des Wechselstrom-Eingangssynchronisierungssignals erzeugt Auslöseimpulse, die mit den Nulldurchgängen der netzseitigen Versorgungsquellenspannung synchronisiert sind, und veranlaßt dementsprechend die Oszillatorschaltung 29, Rechteckwellen mit der gleichen Phase als derjenigen der Nulldurchgänge der netzseitigen Versorgungsquellenspannung zu erzeugen.The AC input synchronization signal generation circuit 27 generates trigger pulses synchronized with the zero crossings of the mains supply source voltage and accordingly causes the oscillator circuit 29 to generate square waves with the same phase as that of the zero crossings of the mains supply voltage.

Die von den Oszillatorschaltungen der Dreiport-UPS 1, 2 und 3 erzeugten Rechteckwellen besitzen identische Phasen, weil die Oszillatorschaltungen der anderen beiden, parallelarbeitenden Dreiport-UPS 2 und 3 Rechteckwellen mit der gleichen Phase wie derjenigen der Nulldurchgänge der netzseitigen Versorgungsquellenspannung erzeugen.The square waves generated by the oscillator circuits of the three-port UPS 1, 2 and 3 have identical phases, because the oscillator circuits other two operating in parallel three-port UPS generate the 2 and 3 square waves with the same phase as that of the zero crossings of the grid-side power source voltage.

Als Ergebnis erzeugen die Impulserzeugungsschaltungen 61-63 der Schaltungen 41 zur Erzeugung des Parallelsynchronisierungssignals phasenrichtige Auslöseimpulse, welche an die IN-Klemme des Umlegeschalters 28 gelegt werden.As a result, the pulse generation circuits 61-63 of the circuit 41 for generating the parallel synchronization signal generate in-phase trigger pulses which are applied to the IN terminal of the flip switch 28 .

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich hervorgeht, sind die beiden Auslöseimpulssätze, die von der Schaltung 27 zur Erzeugung des Wechselstrom-Eingangssynchronisierungssignals und der Schaltung 41 zur Erzeugung des Parallel-Synchronisierungssignals ausgegeben werden, exakt synchronisiert und untereinander phasengleich.As is clear from the above description, the two trigger pulse sets which are output by the circuit 27 for generating the AC input synchronization signal and the circuit 41 for generating the parallel synchronization signal are exactly synchronized and in phase with one another.

Die Ausgabesignale der UND-Schaltungen 51-53 der Betriebsmodusüberwachungsschaltung 38 bleiben unverändert auf "1", weil die Ausgabesignale der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltungen 34 aller parallel arbeitender Dreiport-UPS 1, 2 und 3, d. h. die Eingabesignale in die Betriebsmodusüberwachungsschaltungen 38, alle identisch sind. The output signals of the AND circuits 51-53 of the operating mode monitoring circuit 38 remain unchanged at "1" because the output signals of the AC input monitoring circuits 34 of all three-port UPS 1, 2 and 3 operating in parallel, ie the input signals into the operating mode monitoring circuits 38 , are all identical .

Infolgedessen ist das von der ODER-Schaltung 54 erzeugte Modussteuersignal "1", während die Modussteuerschaltung 39 den Leitungsschalter 23 schließt und gleichzeitig den Phasenschieber 30 steuert, um den Wechselrichtertreiber 31 zu veranlassen, den Wechselrichter 26 in den Wartezustand zu versetzen. Genauer gesagt, wird die Phase der von den Oszillatorschaltungen 29 erzeugten Rechteckwellen verzögert, derart, daß der Eingangsstrom des Wechselrichters 26 auf Null gehalten und der Wechselrichter daran gehindert wird, Laststrom zu führen. Eine Steuerung dieser Art ist Fachleuten bekannt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Wechselrichterschalter 24 im EIN-Zustand.As a result, the mode control signal generated by the OR circuit 54 is "1" while the mode control circuit 39 closes the line switch 23 and at the same time controls the phase shifter 30 to cause the inverter driver 31 to put the inverter 26 on standby. More specifically, the phase of the square waves generated by the oscillator circuits 29 is delayed such that the input current of the inverter 26 is kept at zero and the inverter is prevented from carrying load current. Control of this type is known to those skilled in the art. At this time, the inverter switch 24 is in the ON state.

In der Zwischenzeit sind die Ausgabesignale der beiden Exklusiv-ODER-Schaltungen 55, 56 der Schaltung 38 ebenfalls "0", und auch das Ausgabesignal der Synchronisationsüberwachungsschaltung 43 ist "0". Die Folge ist, daß das Paralleleinschaltungssignal F, welches von der Betriebsmodusüberwachungsschaltung 38 und der Synchronisationsüberwachungsschaltung 43 ausgegeben wird, ebenfalls "0" ist, mit dem Ergebnis, daß der paralleleinschaltende Schalter 25 geschlossen bleibt.In the meantime, the output signals of the two exclusive-OR circuits 55, 56 of the circuit 38 are also "0", and the output signal of the synchronization monitoring circuit 43 is also "0". As a result, the parallel turn-on signal F , which is output from the operation mode monitor circuit 38 and the synchronization monitor circuit 43 , is also "0", with the result that the parallel switch 25 remains closed.

Der Parallelbetrieb im Normalmodus der Dreiport-UPS 1, 2 und 3 läuft, wie oben beschrieben, ab. Während die Wechselstromeinspeisung normal verläuft, weil sich der Wechselrichter im Wartezustand befindet (der Eingangsstrom ist Null), wird praktisch der gesamte Laststrom von der netzseitigen Versorgungsquelle 9 über den Leitungsschalter 23 und den Dreiport-Transformator 22 an die Last geliefert. Weiter wird jetzt die Speicherbatterie 10 von der netzseitigen Versorgungsquelle 9 über die Ladeeinheit 12 geladen. Natürlich kann die Speicherbatterie durch eine andere geeignete Gleichstromversorgungsquelle ersetzt werden.The parallel operation in normal mode of the three-port UPS 1, 2 and 3 runs as described above. While the AC feed is normal because the inverter is in the waiting state (the input current is zero), practically all of the load current is supplied to the load from the grid-side supply source 9 via the line switch 23 and the three-port transformer 22 . Furthermore, the storage battery 10 is now charged from the network-side supply source 9 via the charging unit 12 . Of course, the storage battery can be replaced with another suitable DC power source.

Wenn sich im Laufe des oben beschriebenen Parallelbetrieb im Normalmodus in der Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 eine Anomalie aufbaut, erzeugen die Exklusiv-ODER-Schaltungen 55 und 56 sowie die UND-Schaltung 57 der Betriebsmodusüberwachungsschaltungen 38 jeweils die Ausgaben "1"; und wenn die Ausgaben "1" über die vorgeschriebene Zeit hinaus bestanden haben, wird das Parallelausschaltungssignal F ausgegeben. Daraufhin wird der paralleleinschaltende Schalter 25 geöffnet und die betreffende Dreiport-UPS 1 aus dem Parallelbetrieb herausgenommen.When an abnormality builds up in the AC input monitor circuit 34 during the normal mode parallel operation described above, the exclusive OR circuits 55 and 56 and the AND circuit 57 of the operation mode monitor circuits 38 each generate the outputs "1"; and if the outputs "1" persisted beyond the prescribed time, the parallel turn-off signal F is output. The switch 25 which switches on in parallel is then opened and the three-port UPS 1 in question is removed from parallel operation.

Wenn der Wechselrichter 26 ein abweichendes Verhalten entwickelt, gibt die Wechselrichterüberwachungsschaltung 32, welche das Wechselrichtertreibersignal und das Ausgangssignal des Wechselrichters 26 vergleicht, ein Anomaliesignal aus. Daraufhin werden der Wechselrichterschalter 24 und der parallelschaltende Schalter 25 geöffnet und die Dreiport-UPS 1 aus dem Parallelbetrieb herausgenommen.If the inverter 26 develops a different behavior, the inverter monitoring circuit 32 , which compares the inverter driver signal and the output signal of the inverter 26 , outputs an anomaly signal. Then the inverter switch 24 and the parallel switch 25 are opened and the three-port UPS 1 is removed from parallel operation.

Die Effektivleistung P der Dreiport-UPS wird durch folgende Formel (1) dargestellt:The effective power P of the three-port UPS is represented by the following formula (1):

P = V 0 · V 1 sin R/ω L (1) P = V 0V 1 sin R / ω L (1)

In der Formel bedeutet:In the formula:

V 0 - die Ausgangsspannung;
V 1 - die Eingangsspannung;
R - der Phasenunterschied zwischen der Engangs- und der Ausgangsspannung;
L - die Streuinduktivität des Dreiport-Transformators; und
ω - die Winkelfrequenz. V 0 - the output voltage;
V 1 - the input voltage;
R - the phase difference between the input and output voltage;
L - the leakage inductance of the three-port transformer; and
ω - the angular frequency.

Die Effektivleistung der Dreiport-UPS ist der Streuinduktivität umgekehrt proportional. Dadurch, daß für den Parallelbetrieb die Streuinduktivität der Dreiport-UPS umgekehrt proportional zu ihren Ausgabekapazitäten gewählt wird, kann die Last proportional zu den Wechselrichterkapazitäten der parallelarbeitenden Dreiport-UPS aufgeteilt werden, ohne daß dazu spezielle Laststeuermittel benötigt werden.The effective power of the three port UPS is that Stray inductance is inversely proportional. The fact that for the parallel operation the leakage inductance of the three-port UPS chosen inversely proportional to their output capacities the load can be proportional to the Inverter capacities of those working in parallel Dreiport-UPS can be divided without special Load control means are needed.

Wenn einmal die vorgenannte Beschaltung eingerichtet ist, kann der Parallelbetrieb selbst dann mit der richtigen Lastverteilung fortgesetzt werden, wenn eine der parallelarbeitenden Dreiport-UPS unter mehreren ein abweichendes Verhalten entwickelt, und zwar ohne daß spezielle Steuermittel herangezogen werden (wie beispielsweise Mittel zur Neueinstellung der Lastverteilung).Once the aforementioned wiring is set up, parallel operation can then be carried out with the correct one Load balancing will continue if one of the parallel three-port UPS among several deviant behavior developed, without special tax funds are used (such as for example, means to reinstall the Load distribution).

Falls die netzseitige Versorgungsquelle 9 während des Parallelbetriebs im Normalmodus versagt, gibt die Wechselstrom-Eingangsüberwachungsschaltung 34 der Dreiport-UPS 1 ein Wechselstromanomaliesignal "0" aus, mit der Folge, daß der Umlegeschalter 28 von der Wechselstromseite auf die IN-Seite umgeschaltet wird, und die Oszillatorschaltung 29 von Auslöseimpulsen der Schaltung 41 zur Erzeugung des Parallel-Synchronisierungssignals gesteuert wird.If the mains supply source 9 fails during normal operation in parallel mode, the AC input monitoring circuit 34 of the three-port UPS 1 outputs an AC anomaly signal "0", with the result that the changeover switch 28 is switched from the AC side to the IN side, and the oscillator circuit 29 is controlled by trigger pulses of the circuit 41 for generating the parallel synchronization signal.

Da die Auslöseimpulse auf der Wechselstromseite und auf der IN-Seite so eingeregelt worden sind, daß sie genau identische Phasen besitzen, wie oben beschrieben wurde, wird die Phase der von der Oszillatorschaltung 29 erzeugten Rechteckwellen nicht verändert, sondern kann ihr Gleichmaß beibehalten. Since the trigger pulses on the AC side and on the IN side have been adjusted so that they have exactly identical phases, as described above, the phase of the square waves generated by the oscillator circuit 29 is not changed, but can maintain its uniformity.

Wenn das Wechselstromanomaliesignal "0" ausgegeben wird, erzeugen die UND-Schaltungen 51-53 und die ODER-Schaltung 54 der Betriebsmodusüberwachungsschaltung 38 das Ausgangssignal "0", und die Modussteuerschaltung 39 öffnet den Leitungsschalter 23 und schaltet gleichzeitig den Wechselrichter 26 von Wartemodus auf Betriebsmodus oder Wechselrichtermodus um.When the AC abnormality signal "0" is output, the AND circuits 51-53 and the OR circuit 54 of the operation mode monitoring circuit 38 generate the output signal "0", and the mode control circuit 39 opens the line switch 23 and at the same time switches the inverter 26 from the waiting mode to the operating mode or inverter mode.

Im einzelnen wird der Phasenschieber 30 so gesteuert, daß die Phasenverschiebungen zwischen den von den Oszillatorschaltungen 29 erzeugten Rechteckwellen verschwindet. Mit anderen Worten werden die Phasen der Rechteckwellen in Übereinstimmung mit der von dem Auftreten der Anomalie bestehenden Phase der netzseitigen Versorgungsquelle 9 gebracht, wodurch der Wechselrichter 26 veranlaßt wird, einen Laststrom abzugeben, der demjenigen entspricht, welchen der Wechselstromeingang der netzseitigen Versorgungsquelle vor dem Auftreten der Anomalie geliefert hat. Eine Steuerung dieser Art ist Fachleuten bekannt.Specifically, the phase shifter 30 is controlled so that the phase shifts between the square waves generated by the oscillator circuits 29 disappear. In other words, the phases of the square waves are brought into line with the phase of the grid-side supply source 9 from the occurrence of the anomaly, thereby causing the inverter 26 to output a load current corresponding to that of the AC input of the grid-side supply source before the occurrence of the Delivered anomaly. Control of this type is known to those skilled in the art.

In der Zwischenzeit bleiben die Ausgabesignale der Exklusiv-ODER-Schaltungen 55 und 56 und der UND-Schaltungen 57 und 59 der Betriebsmodus-Überwachungsschaltung 28 unverändert, so daß auch das Ausgangssignal der Synchronisationsüberwachungsschaltung 43 nicht verändert wird. Damit wird keine Maßnahme zum Öffnen des parallelschaltenden Schalters 25 ausgeführt.In the meantime, the output signals of the exclusive OR circuits 55 and 56 and the AND circuits 57 and 59 of the operating mode monitoring circuit 28 remain unchanged, so that the output signal of the synchronization monitoring circuit 43 is not changed either. Thus, no measure for opening the parallel switch 25 is carried out.

Wenn die Abweichung, wie oben beschrieben, in der Wechselstromeingabe auftritt, werden alle Dreiport-UPS 1-3 gleichzeitig von Wartemodus auf Wechselrichtermodus umgeschaltet, um den Zustand des Wechselrichtermodus im Parallelbetrieb herbeizuführen. If, as described above, the deviation occurs in the AC input, all three-port UPS 1-3 are switched from wait mode to inverter mode at the same time in order to bring about the state of the inverter mode in parallel operation.

Das Umschalten auf Parallelbetrieb im Wechselrichtermodus als Reaktion auf die Anomalie in der Wechselstromeingabe wird bei allen parallelgeschalteten Dreiport-UPS im wesentlichen augenblicklich erreicht, weil die Erfassung der Anomalie in der Wechselstromeingabe früh und schnell ausgeführt wird. Es brauchen also keine Vorkehrungen bezüglich der Aufteilung der Last auf die Dreiport-UPS während des Umschaltens getroffen werden.Switching to parallel operation in inverter mode in response to the anomaly in the AC input is used in all three-port UPSs connected in parallel achieved essentially instantaneously because of the capture the anomaly in AC input early and quickly is performed. So no precautions are needed regarding the distribution of the load on the three-port UPS be hit during switching.

Wenn die Wechselstromversorgung wiederhergestellt und der Parallelbetrieb im Normalmodus wieder im Laufe des Parallelbetriebs im Wechselrichtermodus aufgenommen worden ist, besteht die Möglichkeit der Lastverteilung auf die die Gleichgewichtsbelastung verlierende Dreiport-UPS, weil die Erkennung der Wiederherstellung der Normalität der Wechselstromversorgung relativ lange Zeit benötigt, und die für die Erkennung benötigte Zeit oft zwischen den Dreiport-UPS schwankt.When AC power is restored and the Parallel operation in normal mode again in the course of Parallel operation has been started in inverter mode there is the possibility of load distribution on the three port UPS losing the equilibrium load because the detection of restoring the normality of the AC power supply takes a relatively long time, and the time required for the detection often between the Dreiport UPS fluctuates.

Die oben erwähnte Möglichkeit soll jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben werden. Fig. 6 zeigt eine Äquivalentschaltung der parallelgeschalteten Versorgungsquelle nach Fig. 1 in dem Zeitpunkt, in dem beim Dreiport-UPS 1 der Leitungsschalter 23 eingeschaltet, aber der Wechselrichter 26 noch nicht in den Wartezustand getreten ist und die Ausgabe mit der netzseitigen Versorgungsquelle in Phase ist, während die Dreiport-UPS 2 und 3 bereits auf Normalbetriebsmodus übergegangen sind (mit den entsprechenden Wechselrichtern im Wartezustand).The above-mentioned possibility will now be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 shows an equivalent circuit of the supply source connected in parallel according to FIG. 1 at the time when the line switch 23 in the three-port UPS 1 is switched on but the inverter 26 has not yet entered the waiting state and the output is in phase with the supply side supply source , while the three-port UPS 2 and 3 have already switched to normal operating mode (with the corresponding inverters in the waiting state).

Zur Vereinfachung der Erläuterung sei angenommen, daß alle Dreiport-UPS 1-3 die gleiche Kapazität besitzen und daß demgemäß die durch die magnetischen Nebenschlüsse 22 d, 22 e des Dreiport-Transformators 22 gebildeten Streuinduktivitäten auf die gleiche Größe L eingestellt sind. Unter dieser Annahme ist der innere Scheinwiderstand der Dreiport-UPS 1 halb so groß wie derjenigen der Dreiport-UPS 2 oder 3.To simplify the explanation, it is assumed that all three-port UPS 1-3 have the same capacitance and accordingly the leakage inductances formed by the magnetic shunts 22 d , 22 e of the three-port transformer 22 are set to the same size L. Under this assumption, the internal impedance of the three-port UPS 1 is half that of the three-port UPS 2 or 3 .

Da die von jeder Dreiport-UPS übernommene Last umgekehrt proportional zur Größe ihrer Streuinduktivität ist, wie oben beschrieben, muß die Dreiport-UPS 1 zweimal soviel Leistung übernehmen wie die anderen Dreiport-UPS 2 oder 3. Daraus folgt der Nachteil, daß die Lastverteilung nicht länger proportional zu den Kapazitäten der Dreiport-UPS bleibt.Since the load taken up by each three-port UPS is inversely proportional to the size of its leakage inductance, as described above, the three-port UPS 1 has to take up twice as much power as the other three-port UPS 2 or 3 . The disadvantage of this is that the load distribution no longer remains proportional to the capacities of the three-port UPS.

Da weiter der Spannungsstabilisator 351 der Dreiport-UPS 1 nachteiligerweise eine übermäßig vergrößerte Belastung aufweist, unterstützen die Spannungsstabilisatoren 352 und 353 der anderen Dreiport-UPS 2 und 3 den unter hoher Belastung stehenden Spannungsstabilisator 351 und induzieren dementsprechend einen Blindstrom zwischen den Dreiport-UPS 1, 2 und 3. Der Blindstrom verursacht nicht nur Verluste in den parallelgeschalteten Leistungsversorgungsvorrichtungen, sondern gefährdet auch die Stabilität des Systems. Die Betriebsmodusüberwachungsschaltung 38 der vorliegenden Erfindung dient dazu, die oben beschriebenen nachteiligen Phänomene auszuschließen. Genauer gesagt, geben die UND-Schaltungen 51-53 und die ODER-Schaltung 54 der Betriebsmodus-Überwachungsschaltung 38 ein Modussteuersignal aus, wenn die vorgeschriebene Zahl der parallel arbeitenden Dreiport-UPS vom Wechselrichtermodus auf Normalbetriebsmodus umgeschaltet werden. Es werden also alle parallel arbeitenden Dreiport-UPS gleichzeitig mit der gleichen Zeiteinstellung auf den Normalmodus umgeschaltet. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurden die Dreiport-Transformatoren 22 als Transformatoren mit magnetischen Nebenschlüssen beschrieben, die die so gebildete Streuinduktivität als Gleichstrominduktivität benutzen. Wahlweise können die Dreiport-Transformatoren 22 auch mit äußeren Drosselspulen versehen werden.Furthermore, since the voltage stabilizer 351 of the three-port UPS 1 disadvantageously has an excessively increased load, the voltage stabilizers 352 and 353 of the other three-port UPS 2 and 3 support the voltage stabilizer 351 which is under high load and accordingly induce a reactive current between the three-port UPS 1, 2 and 3 . The reactive current not only causes losses in the power supply devices connected in parallel, but also endangers the stability of the system. The operation mode monitoring circuit 38 of the present invention serves to eliminate the disadvantageous phenomena described above. More specifically, the AND circuits 51-53 and the OR circuit 54 of the operation mode monitoring circuit 38 output a mode control signal when the prescribed number of three-port UPS operating in parallel are switched from the inverter mode to the normal operation mode. So all three-port UPS working in parallel are switched to normal mode at the same time. In the embodiment described above, the three-port transformers 22 have been described as transformers with magnetic shunts that use the leakage inductance thus formed as a DC inductor. The three-port transformers 22 can optionally also be provided with external choke coils.

Die Betriebsmodusüberwachungsschaltungen 38 und die Schaltungen 41 zur Erzeugung des Parallel-Synchronisierungssignals wurden als Schaltungen beschrieben, von denen mehrere in den einzelnen Dreiport-UPS installiert sind. Wahlweise kann eine einzelne Betriebsmodus-Überwachungsschaltung und eine einzelne Schaltung zur Erzeugung des Parallel-Synchronisierungssignals vorgesehen werden, die von allen parallel arbeitenden Dreiport-UPS gemeinsam benutzt wird.The operating mode monitoring circuits 38 and the circuits 41 for generating the parallel synchronization signal have been described as circuits, several of which are installed in the individual three-port UPS. Optionally, a single operating mode monitoring circuit and a single circuit for generating the parallel synchronization signal can be provided, which is shared by all three-port UPS operating in parallel.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird der Magnetkern des Transformators 22 als ein Magnetkern beschrieben, der durch ein Paar von magnetischen Nebenschlüssen 22 d, 22 e in drei Abschnitte unterteilt ist, wobei die Ausgangswicklung 22 c auf dem mittleren Abschnitt angebracht ist. Wenn die Ausgangswicklung auf einem Endabschnitt angebracht wird, wie beispielsweise im US-Patent Nr. 45 56 802 des Anmelders der vorliegenden Erfindung offenbart ist, kann die Steuerung des Wechsels von Normalbetriebsmodus auf Wechselrichtermodus der Dreiport-UPS einfach und genau durchgeführt werden.In the embodiment of FIG. 2, the magnetic core of the transformer 22 is described as a magnetic core which is divided into three sections by a pair of magnetic shunts 22 d , 22 e , the output winding 22 c being mounted on the middle section. When the output winding is attached to an end portion, as disclosed, for example, in Applicant's U.S. Patent No. 4,556,802, control of the change from normal operation mode to inverter mode of the three-port UPS can be performed easily and accurately.

Bei den vorausgehenden Ausführungsformen wurden unabhängige Transformatoren für jede der drei Wechselstromphasen beschrieben. Wahlweise können die Magnetkerne aber auch in Gestalt eines dreieckigen Prismas (oder in Delta-Form) ausgeführt werden, wie in der Patentbeschreibung der US-Patentanmeldung, Serial No. 2 13 257 des Anmelders der vorliegenden Erfindung offenbart ist.In the previous embodiments independent transformers for each of the three AC phases described. Optionally, the Magnetic cores also in the form of a triangular prism (or in delta form) as in the Patent description of the US patent application, serial no. 2 13 257 of the applicant of the present invention is.

Insbesondere sind die drei Transformatoren für drei Phasen im wesentlichen entlang der Kanten eines dreieckigen Prismas angeordnet, und zwar in der Weise, daß die rechteckigen magnetischen Kerne zweier beliebiger benachbarter Transformatoren parallel zueinander unter Bildung dreier paariger Schenkel angeordnet sind. Dann wird eine gemeinsame Wicklung auf die dreipaarigen Schenken aufgebracht.In particular, the three transformers are for three phases essentially along the edges of a triangular one Prismas arranged in such a way that the rectangular magnetic cores of any two neighboring transformers parallel to each other below Formation of three pairs of legs are arranged. Then becomes a common winding on the three-pair Gifted upset.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform, die von den Zeichnungen der US-Patentanmeldung, Serial No. 2 13 257 übernommen wurde, sind drei Transformatoren TS 1 bis TS 3 jeweils aus einem rechteckigen, rahmenförmigen Eisenkern (oder einem magnetisch durchlässigen Kern) aufgebaut, der ein entsprechendes Paar von magnetischen Nebenschlüssen MS 11 und MS 12, MS 21 und MS 22, oder MS 31 und MS 32 aufweist (die teilweise in der Zeichnung nicht sichtbar sind), die drei Wicklungsabschnitte oder Fenster bilden.In the embodiment shown in FIG. 2 13 257, three transformers TS 1 to TS 3 are each made up of a rectangular, frame-shaped iron core (or a magnetically permeable core), which has a corresponding pair of magnetic shunts MS 11 and MS 12 , MS 21 and MS 22 , or MS 31 and MS 32 (which are partially not visible in the drawing), which form three winding sections or windows.

Die Transformatoren sind annähernd in Gestalt der drei Seitenflächen eines dreieckigen Prismas angeordnet, wobei die benachbarten Schenkel von zwei oder drei Transformatoren nebeneinanderstehen, wie in Fig. 7 dargestellt. Auf den benachbarten Schenkelpaaren jedes der drei Paare benachbarter Schenkel sind gemeinsame Wicklungen aufgebracht. Da die Eisenkerne jeweils durch Paare von magnetischen Nebenschlüssen in drei Wicklungsabschnitte unterteilt sind, wie oben beschrieben, sind die Wicklungen aus einer einzelnen Wicklung für jedes Paar benachbarter Wicklungsabschnitte jedes benachbarten Magnetkernpaares gebildet. The transformers are arranged approximately in the shape of the three side faces of a triangular prism, the adjacent legs of two or three transformers standing next to one another, as shown in FIG. 7. Common windings are applied to the adjacent pairs of legs of each of the three pairs of adjacent legs. Since the iron cores are each divided into three winding sections by pairs of magnetic shunts, as described above, the windings are formed from a single winding for each pair of adjacent winding sections of each adjacent magnetic core pair.

In der Mitte der benachbarten Magnetkernpaare ist ein Satz Ausgangswicklungen 91, 92 und 93 in den entsprechenden Sekundärwicklungsabschnitten angebracht. Zwei Sätze von Eingangswicklungen 101-103 und 81-83 sind jeweils in den entsprechenden ersten und dritten Wicklungsabschnitten im oberen und unteren Teil der benachbarten Magnetkernpaare angeordnet.In the middle of the adjacent magnetic core pairs, a set of output windings 91, 92 and 93 is attached in the corresponding secondary winding sections. Two sets of input windings 101-103 and 81-83 are respectively arranged in the respective first and third winding sections in the upper and lower parts of the adjacent magnetic core pairs.

Durch die in der beschriebenen Weise angebrachten gemeinsamen Wicklungen kann eine einzelne Wicklung äquivalent für zwei Wicklungen arbeiten. Bei einem solchen Aufbau kann daher die Anzahl der Wicklungen auf die Hälfte verringert werden, was nötig ist, wenn die Wicklungen jeweils einzeln auf jedem der Transformatoren angebracht werden. Weiter können Phasenverschiebungen zwischen den Ausgangsspannungen verringert werden, die auftreten, wenn die Versorgungsquelle oder/und die Last aus dem Gleichgewicht geraten.By the attached in the manner described common windings can be a single winding work equivalent to two windings. With such a The number of windings can therefore be halved be reduced to what is necessary when the windings individually attached to each of the transformers will. Furthermore, phase shifts between the Output voltages that occur when are reduced the supply source and / or the load from the Get into balance.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ergeben sich durch die Erfindung folgende Wirkungen.As can be seen from the above description, effects by the invention.

(1) By setting the leakage inductances beforehand (internal inductors) of the three-port UPS in such a way that they are inversely proportional to the Power output capacities of the three-port UPS, the Distribution of the load current proportional to the Output power capacities which are normally in parallel working three-port UPS without special Tax funds are needed.
(2) During operation in inverter mode, any Postponement of synchronization between the Inverters or any phase difference between the Output voltages essentially disappear be brought, the circulating current to a minimum is depressed because the phases of the trigger pulses Oscillator circuit in all three-port UPS through the Circuit for generating the Parallel synchronization signal kept in phase can be.
(3) Switching between normal operating mode and Inverter mode can be used for all three port UPS be carried out simultaneously, on the basis an appropriate prescribed logic operation (e.g. majority rule) or coincidence with respect to a determined level), which are due to the mode distinction signals of the three-port UPS is carried out. Thus, the imbalance of the Load distribution, the occurrence of circulating currents, the System instability, etc. due to the lack of coincidence of the Time control when switching avoided.
(4) When switching off a specific one, from one Fault affected three-port UPS from parallel operation can, since the rate of increase of the short-circuit current in the case for example, a short circuit due to the above Stray inductance (internal inductance) is suppressed, those for the detection of the short circuit or for the Switch off the faulty UPS permissible time in parallel extended and the structure of the acquisition and Protection means in the interest of low cost and high System reliability can be simplified.

Claims

1. A device for parallel operation of a plurality of non-interruptible three-port power supply devices ( 1-3 ), which is connected in parallel between an AC (AC) input supply source ( 9 ) and an output terminal ( 6 ), each of the non-interruptible three-port power supply devices comprising the following components comprises: a three-winding transformer ( 22 ) with a first, a second and a third winding ( 22 b , 22 f and 22 ); an AC input ( 5 ) which is connected to the first winding ( 22 b ) of the transformer via a first inductive component; an inverter ( 26 ) which is connected to the second winding ( 22 f) of the transformer via a second inductive component; an output terminal ( 6 ) which is connected by a parallel switch ( 25 ) to the third winding ( 22 c) of the transformer; Inverter control means ( 31 ) for controlling the inverter ( 26 ) in synchronism with the AC input; an AC input monitor circuit ( 34 ) for detecting the normality or abnormality condition of the AC input; and mode control means ( 39 ) for controlling the switching operations of the inverter in accordance with the output detection signal of the AC input monitoring circuit ( 34 ) between a standby mode in which the inverter does not generate an output current and an inverter mode in which an output current is generated.

2. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises the following components:

- Operation mode monitoring means ( 38 ) for performing a logic operation on the output detection signal of the AC input monitoring circuit ( 34 ) of each of the non-interruptible three-port power supplies ( 1-3 ) and for applying the result signal of the logic operation as an operation mode control signal to the operation mode control means ( 39 ).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inverter driver means an oscillator circuit ( 29 ) which is triggered by the zero crossing point signal of the AC input voltage waveform, a phase shifter ( 30 ) for performing a phase shift of the output waveform supplied by the oscillator circuit, and an inverter driver ( 31 ) that controls the inverter with the output signal of the phase shifter:

- The non-interruptible three-port power supply device further means ( 41 ) for generating a parallel synchronization signal for performing a logic operation on the output signal of the oscillator circuit ( 29 ) performs each of the non-interruptible three-port power supply devices, which can be brought into parallel operation, wherein when an abnormality is detected in the AC input power from the AC input monitor circuit ( 34 ) provides the result of the logic operation as a trigger pulse to the oscillator circuit.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inverter driver means an oscillator circuit ( 29 ) which is triggered by the zero crossing point signal of the AC input voltage waveform, a phase shifter ( 30 ) for performing a phase shift of the output waveform supplied by the oscillator circuit, and an inverter driver ( 31 ) which controls the inverter with the output signal of the phase shifter;

the non-interruptible three-port power supply device further comprises synchronization monitoring means ( 43 ) for performing a logic operation on the output signal of the oscillator circuit ( 29 ) of each of the non-interruptible three-port power supply devices, which can be brought into parallel operation,
- And if the differences between the phase of the output signal of the oscillator circuit of one of the non-interruptible three-port power supply devices and the phases of the output signals of the oscillator circuits of the other non-interruptible, three-port power supply devices operating in parallel exceed the prescribed value, a parallel switch-off signal for opening the parallel-switching switch ( 25 ) the relevant uninterruptible three-port power supply device.

Apparatus according to claims 3 or 4, characterized in that it further comprises operating mode monitoring means ( 38 ) for performing a logic operation on the output detection signal of the AC input power monitoring circuit ( 34 ) of each of the three-port non-interruptible power supplies operating in parallel, the means being the result of logical operation as a mode control signal to the operating mode control means ( 39 ).

6. Apparatus according to claims 3 or 5, characterized in that it further comprises synchronization monitoring means ( 43 ) for performing a logical operation on the output signal of the oscillator circuit for controlling the inverter in each of the non-interruptible three-port power supply devices which can be brought into parallel operation, and which, if the differences between the phase of the output signal of the oscillator circuit of one of the non-interruptible three-port power supply devices and the phases of the output signals of the oscillator circuits of the other non-interruptible, three-port power supply devices operating in parallel exceed the prescribed value, a parallel switch-off signal for opening the parallel-switching switch ( 25 ) of the respective one output a non-interruptible three-port power supply.

7. Device according to claims 2 or 5, characterized in that the operating mode monitoring means ( 38 ) are arranged in each of the non-interruptible, three-port supply sources to be connected in parallel.

8. Device according to claims 2 or 5, characterized in that only a single operating mode monitoring means ( 38 ) is jointly available for the non-interruptible, three-port supply sources to be connected in parallel.

9. Device according to one of claims 3, 5 and 6, characterized in that the means ( 41 ) for generating the parallel synchronization signal is mounted in each of the non-interruptible, three-port supply sources to be connected in parallel.

10. Device according to one of claims 3, 5 and 6, characterized in that only a single means ( 41 ) for generating a parallel synchronization signal is available together for the non-interruptible, parallel-connected supply sources.

11. Device according to one of claims 4, 5 and 6, characterized in that in each case a synchronization monitoring means ( 43 ) is arranged in the non-interruptible, three-port supply sources to be connected in parallel.

Apparatus according to claims 2 or 5, characterized in that the operating mode monitoring means ( 38 ) performs a logic operation on the acquisition output signal of the AC feed-in monitoring circuit ( 34 ) of each non-interruptible three-port supply source, and when the acquisition output signal of the AC input monitoring circuit ( 34 ) distinguishes one of the three-port non-interruptible power supplies from the acquisition output signals of the AC input monitor circuits of the other three-port non-interruptible, parallel-type power supplies, which outputs results of the logical operation as a parallel shunt signal for the respective single three-port non-interruptible power supply.

13. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the first and second inductive magnetic components is a leakage inductance, which by the magnetically permeable core ( 22 a) of the three-winding transformer ( 22 ) formed magnetic shunts ( 22 d , 22 e) is generated.

14. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the first and second inductive components is a choke coil which is connected in series with the corresponding input winding of the three-winding transformer ( 22 ).

15. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the size the first and second inductive components of each of the non-interruptible Dreiport power supply facilities like this are set to be inversely proportional to the corresponding output power capacities.

16. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnetically permeable core ( 22 ) of the three-winding transformer by means of two magnetic shunts ( 22 d , 22 e) divided into three sections, consisting of a middle and two end sections is, the third winding ( 22 c) on one end section and the first and the second winding ( 22 b and 22 f) is applied to the remaining two sections.

17. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a voltage stabilizer ( 35 ) is connected to the output terminal.

18. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the non-interruptible three-port power supply device is designed in a three-phase circuit and the three transformers (TS 1 - TS 3 ) are arranged substantially along the edges of a triangular prism, in such a way that the rectangular, magnetically permeable cores of any two adjacent transformers are arranged parallel to each other and form three-pair legs, and that a common winding ( 81-83, 91-93 and 101-103 ) is attached to each of the pair of legs.