FR2638299A1 - Appareil pour le fonctionnement parallele de dispositifs de source d'alimentation electrique sans interruption a trois points d'acces - Google Patents
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Abstract
Appareil pour le fonctionnement parallèle d'une pluralité de dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption 1 à 3, comportant des moyens 38 de contrôle de mode de fonctionnement, des moyens 41 de génération de signaux de synchronisation parallèles pour détecter une anomalie dans l'entrée de courant alternatif, et pour délivrer le résultat d'une opération logique sous la forme d'une impulsion de déclenchement au circuit oscillant 29, et des moyens 43 de contrôle de synchronisation pour effectuer une opération logique, et, lorsque les différences entre la phase de la sortie du circuit oscillant 29 d'un premier des dispositifs de source d'alimentation électrique et celle du circuit oscillant des dispositifs restants dépassent le niveau prescrit, pour délivrer un signal de mise hors parallèle afin d'ouvrir le commutateur de mise en parallèle dudit premier dispositif.
Description
APPAREIL POUR LE FONCTIONNEMENT PARALLELE DE DISPOSITIFS
DE SOURCE D'ALIMENTATION ELECTRIQUE SANS INTERRUPTION
A TROIS POINTS D'ACCES
Cette invention concerne un appareil pour le fonctionnement parallèle d'une pluralité de dispositifs de source d'alimentation sans interruption à trois points d'accès disposés en connexion parallèle et adoptés pour
délivrer du courant électrique & une charge.
La dissémination des ordinateurs et des microprocesseurs a donné une importance accrue aux dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption pour fournir des sources d'alimentation de
fonctionnement pour ces dispositifs électroniques.
Lorsque la puissance nécessitée par une charge donnée est suffisamment grande pour surpasser la capacité d'un dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption, il devient nécessaire de délivrer une quantité de courant accrue par le fonctionnement parallèle d'une pluralité de dispositifs de source
d'alimentation électrique.
Dans la plupart des cas, un tel dispositif de source d'alimentation sans interruption pour un fonctionnement parallèle comme mentionné ci-dessus est globalement configuré avec une source d'alimentation sans interruption classique comportant un dispositif inverseur alimenté par batterie et une source d'alimentation électrique commerciale qui sont connectés en parallèle l'un par rapport à l'autre, et plusieurs dispositifs inverseurs alimentés par batterie additionnelle connectés en parallèle à ladite source d'alimentation électrique sans interruption classique (comme exposé dans le traité intitulé "On the Paralleling of UPS systems" de Clement Fontaine à la Conférence Internationale sur l'Energie en
Télécommunications de 1986, par exemple).
L'utilisation de ces dispositifs de source
d'alimentation électrique sans interruption (désignés ci-
après en abrégé sous le nom de "UPS"') de la technique existante comme décrits ci-dessus amène les problèmes
suivants.
Tout d'abord, il faut que les efforts que la charge fait peser sur les UPS individuels soient proportionnés aux capacités d'inversion des UPS. Le contrôle de la distribution proportionnée de la charge n'est pas facile à effectuer. Dans les UPS conventionnels, les courants de sortie dépendent des phases des impulsions de commande des inverseurs et augmentent proportionnellement à l'avance des phases. Dans le but de la répartition proportionnelle mentionnée ci-dessus, il est nécessaire de détecter les courants de sortie des inverseurs dans le fonctionnement en parallèle et de commander les phases des impulsions de commande des inverseurs en fonction des capacités des inverseurs et des courants de sortie détectés. Le circuit pour cette commande et le procédé pour ce fonctionnement sont extrêmement compliqués. Par conséquent, la commande ne peut pas être effectuée
facilement avec une grande fiabilité.
Ensuite, le courant alternatif qui se produit entre les inverseurs de l'USP dans un fonctionnement parallèle lorsqu'une différence de phase est produite entre les tensions de sortie des inverseurs ne peut être supprimé que difficilement. Il est possible de supprimer la circulation de courant en insérant un élément de limitation du courant tel qu'une bobine de réactance dans chacun des circuits inverseurs ou en détectant le courant alternatif et en ajustant en conséquence le minutage de commande (phase) de l'inverseur. Dans ce cas, il se produit comme problème le fait que le nombre d'éléments de circuit nécessaires pour la commande est accru ou le problème que le circuit pour l'ajustement du minutage est compliqué. Troisièmement, en ce qui concerne la nécessité du fonctionnement synchrone des inverseurs de l'UPS dans un fonctionnement parallèle, bien que les UPS classiques soient commandés avec une sensibilité élevée à cause de leur faible inductance interne, ils présentent comme problème le fait qu'une interruption de la synchronisation parmi la pluralité d'inverseurs produit un courant alternatif très important. Pour résoudre ce problème, la synchronisation des inverseurs les uns par rapport aux autres doit être commandée avec une très grande précision et une très grande rapidité. Le circuit pour réaliser cette commande très précise et très rapide de la synchronisation comme mentionné ci-dessus, nécessite une conception avancée et une configuration compliquée et souffre d'un coût élevé et d'une faible fiabilité. Quatrièmement, lorsque l'un quelconque des UPS en fonctionnement parallèle développe un trouble de fonctionnement, il doit être déconnecté du groupement parallèle aussi rapidement que possible. Comme les USP classiques ont une faible inductance interne, comme mentionné ci-dessus, un court-circuit accidentel peut avoir pour résultat une vitesse excessive d'augmentation du courant de court-circuit. La prévision d'un tel
trouble demande la détection précoce du courant de court-
circuit exagéré et la mise en parallèle rapide de l'UPS défectueux. La complication des circuits capables d'accomplir cette fonction provoque les inconvénients
d'un coût élevé et d'une faible fiabilité.
L'objet de cette invention est de procurer un appareil pour le fonctionnement parallèle d'une pluralité de dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption, lequel appareil garantit une parfaite liberté vis-à-vis des problèmes mentionnés ci-dessus, permet de proportionner facilement les efforts dus à la charge aux capacités des UPS individuels (capacité des inverseurs et des transformateurs des UPS) sans nécessiter de complication de l'appareil ni de dégradation de la fiabilité, permet la suppression de la circulation de courant entre les inverseurs et l'obtention facile d'un fonctionnement synchrone des UPS, et permet d'obtenir la déconnexion du groupement parallèle d'un UPS sans qu'il y ait de perturbation appréciable. Pour accomplir l'objet décrit cidessus, cette invention est caractérisée par une configuration utilisant, comme UPS unitaires, des UPS à trois points d'accès comportant chacun une source d'alimentation électrique du commerce et un inverseur qui sont connectés en parallèle à un transformateur à trois points d'accès par l'intermédiaire de composants inductifs et qui possèdent une pluralité d'UPS unitaires connectés en parallèle les uns par rapport aux autres de façon à
délivrer de l'énergie électrique à la charge.
Cette invention vise un appareil pour le fonctionnement parallèle d'une pluralité de dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès qui sont adaptés pour être connectés en parallèle entre une source d'alimentation en courant électrique d'entrée et une borne de sortie, lesquels dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès comportent chacun un transformateur à trois enroulement ayant un premier, un deuxième et un troisième enroulements, une entrée de courant alternatif connectée au premier enroulement du transformateur par l'intermédiaire d'un premier composant inductif, un inverseur connecté au deuxième enroulement du transformateur par l'intermédiaire d'un deuxième composant inductif, une borne de sortie connectée au troisième enroulement du transformateur par l'intermédiaire d'un commutateur de mise en parallèle, des moyens de commande d'inverseur pour commander l'inverseur en synchronisme avec l'entrée de courant alternatif, un circuit de commande d'entrée de courant alternatif pour détecter le fait que l'entrée de courant alternatif est normale ou anormale, et des moyens de commande de mode pour commander la commutation de l'inverseur en fonction de la sortie de détection du circuit de contrôle d'entrée de courant alternatif entre un mode d'attente dans lequel aucun courant de sortie n'est généré par l'inverseur et un mode d'inversion dans lequel un courant de sortie est généré. L'appareil selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte de plus au moins des premiers moyens de contrôle de mode de fonctionnement pour effectuer une opération logique sur la sortie de détection du circuit de contrôle d'entrée de courant alternatif de chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès et pour délivrer les résultats de l'opération logique sous la forme d'un signal de commande de mode au moyen de commande de mode, des moyens de génération de signaux de synchronisation parallèles pour exécuter une opération logique sur la sortie du circuit oscillant dans chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptés pour être mis en fonctionnement parallèle, et, lors de la détection par le circuit de contrôle d'entrée de courant alternatif d'une défectuosité dans l'entrée de courant alternatif, pour délivrer le résultat de l'opération logique sous la forme d'une impulsion de déclenchement au circuit oscillant, et des moyens de contrôle de synchronisation pour exécuter une opération logique sur la sortie du circuit oscillant afin de commander l'inverseur dans chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptés pour être mis en fonctionnement parallèle, et, lorsque les différences entre la phase de la sortie du circuit oscillant de l'un des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès et les phases des sorties des circuits oscillants des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès restants en fonctionnement parallèle dépassent le niveau prescrit, pour délivrer un signal de mise hors parallèle afin d'ouvrir le commutateur de mise en parallèle dudit dispositif de source d'alimentation
électrique sans interruption à trois points d'accès.
Les UPS à trois points d'accès, du fait de la nature de leur structure, sont chacun munis d'une inductance de fuite série produite par un shunt magnétique d'un transformateur à trois enroulements ou d'une bobine de réactance série connectée de façon externe en série. Lorsqu'une pluralité de ces UPS à trois points d'accès sont connectés en parallèle, par conséquent, les courants de charge supportés par les UPS à trois points d'accès individuels sont inversement proportionnels à l'inductance de fuite série des UPS à trois points d'accès comme décrits de façon plus
spécifique ci-dessous.
Lorsque les valeurs des inductances de fuite série ou des bobines de réactance externes sont inversement proportionnelles aux capacités de sortie des UPS à trois points d'accès individuels, le courant de charge, du fait de sa nature, est divisé proportionnellement aux capacités de sortie deb UPS à trois points d'accès individuels en fonctionnement parallèle sans qu'il soit
nécessaire d'employer d'autres moyens.
Lorsqu'une différence se produit entre les tensions de sortie des inverseurs de la pluralité des UPS à trois points d'accès lors d'un fonctionnement parallèle, il se
produit une circulation de courant entre les inverseurs.
On peut empêcher efficacement l'accroissement exagéré de la circulation de courant parce que les inductances connectées en série fonctionnent également de façon à
supprimer la circulation de courant.
La circulation de courant qui est provoquée par un écart de minutage dans l'opération de commutation des transistors entre les inverseurs est limitée à une valeur relativement faible. La commande de la synchronisation entre les inverseurs et la commande de la sortie constante dans chacun des inverseurs ne nécessitent pas une précision très élevée et les circuits à utiliser pour
la commande peuvent être simplifiés.
De plus, lorsque l'UPS à trois points d'accès défectueux doit être retiré du fonctionnement parallèle, parce que les inductances de fuite série annulent la vitesse d'augmentation du courant de court-circuit durant un défaut de court-circuit, par exemple, le temps nécessaire pour la détection du court-circuit ou la déconnexion du groupement parallèle de l'UPS défectueux est allongé. Par conséquent, un dispositif peu coûteux et hautement fiable pour la mise hors parallèle et la protection de l'UPS défectueux peut être facilement réalisé. Grace à la disposition de moyens de contr8le de mode de fonctionnement capables d'exécuter l'opération
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o10 logique sur la sortie de détection du circuit de contrôle de l'entrée de courant alternatif de chacun des UPS à trois points d'accès, à la délivrance du résultat de ladite opération logique sous la forme d'un signal de commande de mode aux moyens de commande de mode de chacun des UPS à trois points d'accès, puis, lors de la détection d'une différence entre l'un des UPS à trois points d'accès et les UPS à trois points d'accès restants en fonctionnement parallèle dans leur mode de fonctionnement, à la délivrance d'un signal de mise hors parallèle pour provoquer la libération dudit UPS du fonctionnement parallèle, la commutation du mode d'inverseur au mode normal ou vice versa peut s'effectuer à l'aide d'un minutage fixe pour tous les UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle. Par conséquent, les inconvénients dus à la différence de minutage dans la commutation de mode (apparition d'une circulation de courant interne et instabilité du
fonctionnement parallèle) peuvent être résolus.
Gr&ce à la disposition des moyens de génération de signaux de synchronisation parallèles capables d'exécuter l'opération logique sur la sortie venant du circuit oscillant de commande d'inverseur de chacun des UPS à trois points d'accès, et, lorsque le circuit de contrôle d'entrée détecte une anomalie dans l'entrée de courant alternatif, à la délivrance du résultat de l'opération logique sous la forme d'une impulsion de déclenchement au il circuit oscillant, la différence de phase dans les sorties des inverseurs des UPS à trois points d'accès est substantiellement éliminée et la circulation de courant entre les inverseurs peut être supprimée jusqu'à un point permettant de diminuer la perte. Grâce à la disposition des moyens de contrôle de synchronisation capables d'exécuter l'opération logique sur la sortie du circuit d'oscillation de commande d'inverseur de chacun des UPS à trois points d'accès, et, lorsque la différence entre la phase de la sortie du circuit oscillant de l'un des UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle et la phase de la sortie des circuits oscillants de commande d'inverseur des UPS à trois points d'accès restants dépasse la valeur prescrite, de délivrer un signal de mise hors parallèle pour ouvrir le commutateur de mise hors parallèle dudit dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès, l'UPS à trois points d'accès qui a développé une anomalie et produit un écart par rapport à la synchronisation étant immédiatement déconnecté du groupement parallèle, et la propagation de l'anomalité dans tout le système, qui pourrait, sinon, se produire,
pouvant être évitée.
La figure 1 est une représentation générale
schématique illustrant une réalisation de cette invention.
la figure 2 est un schéma général illustrant une
configuration spécifique d'un UPS à trois points d'accès.
la figure 3 est un schéma général illustrant une configuration spécifique d'un circuit de contrôle de mode
de fonctionnement.
La figure 4 est un schéma général illustrant une configuration spécifique d'un circuit de génération de
signal de synchronisation parallèle.
La figure 5 est un schéma général illustrant une configuration spécifique d'un circuit de contrôle de synchronisation. La figure 6 est un schéma de circuit équivalent dont le but est d'expliquer le fonctionnement lorsqu'une source d'alimentation parallèle selon la présente
invention est commutée du mode d'inverseur au mode normal.
La figure 7 est une vue en perspective illustrant sous forme schématique les transformateurs adaptés pour
être utilisés dans la présente invention.
La figure 1 est une représentation générale
schématique illustrant une réalisation de cette invention.
Bien que le schéma représente trois UPS à trois points d'accès disposés en connexion parallèle, il apparaîtra que le nombre d'UPS & trois points d'accès devant être
connectés en parallèle peut être changé à volonté.
Les UPS à trois points d'accès I à 3 sont mutuellement connectés en parallèle par l'intermédiaire d'un bus 5 d'entrée en courant alternatif, d'un bus 6 de sortie en courant alternatif, et d'un bus 7 d'entrée en courant continu. Le bus 5 d'entrée en courant alternatif est connecté à une source 9 d'alimentation électrique en courant alternatif du commerce. Le bus 7 d'entrée en courant continu est connecté & une batterie 10 d'accumulateur (d'une façon générale à une source d'alimentation électrique en courant continu) et la batterie 10 d'accumulateur est chargée à partir de la source 9 d'alimentation électrique du commerce par
l'intermédiaire d'un chargeur 12.
Le bus 6 de sortie en courant alternatif est connecté à une borne de sortie 15 par l'intermédiaire d'un disjoncteur de sortie 14. La source 9 d'alimentation électrique du commerce est connectée à la borne de sortie par l'intermédiaire d'une ligne 17 de dérivation et d'un disjoncteur 18 de dérivation. Les trois UPS 1 à 3 à trois points d'accès sont mutuellement connectés par l'intermédiaire d'un bus 20 de signaux de commande et soumis à la commande de synchronisation et à la commande
de mode comme décrits de façon spécifique ci-après.
Les UPS 1 à 3 à trois points d'accès illustrés en figure 1 ont une seule structure identique. La figure 2 est un schéma général illustrant une structure
caractéristique de ceux-ci.
Un noyau 22a en fer d'un transformateur 22 à trois points d'accès est divisé en trois sections par deux shunts magnétiques 22d, 22e. Un enroulement 22 b d'entrée pour courant alternatif, un enroulement 22f d'entrée inverseur, et un enroulement 22c de sortie sont formés
séparément dans ces sections.
L'enroulement 22b d'entrée pour courant alternatif est connecté au bus 5 d'entrée en courant alternatif par l'intermédiaire d'un commutateur 23 de ligne et l'enroulement 22f d'entrée d'inverseur est connecté à la borne de sortie d'un inverseur 26 par l'intermédiaire d'un commutateur 24 d'inverseur. L'enroulement 22c de sortie est connecté au bus 6 de sortie à courant alternatif par l'intermédiaire d'un commutateur 25 de
mise en parallèle.
En option, les commutateurs 23 à 25 peuvent être configurés avec une paire de thyristors disposés en connexion parallèle inverse, par exemple. Du côté de sortie du transformateur 22, un stabilisateur 35 de tension connue appropriée est connecté. Le côté d'entrée de l'inverseur 16 est connecté au bus 7 d'entrée en courant continu par l'intermédiaire d'un détecteur 37 de courant. Un circuit 27 de génération de signaux de synchronisation d'entrée en courant alternatif génère une impulsion de déclenchement (signal de remise à zéro) synchronisée avec la source d'alimentation électrique du commerce (en particulier avec le point de passage au zéro). L'impulsio. de déclenchement synchronisé est transférée par l'intermédiaire d'une borne de courant alternatif d'un commutateur 28 de conversion à un circuit oscillant 29 et utilisée à l'intérieur de celui-ci pour
déclencher le circuit.
Un circuit 32 de contrôle d'inverseur compare l'onde rectangulaire venant d'un dispositif de commande 31 d'inverseur pour commander l'inverseur 26 en ce qui concerne la phase et la largeur d'impulsion de l'onde de sortie de l'inverseur 26, et, lorsque leur différence dépasse la valeur prescrite, tire comme conclusion le fait que l'inverseur 26 est anormal, et délivre un signal
F de défaut.
Le signal de défaut est utilisé non seulement pour visualiser et/ou pour signaler l'anomalie de l'inverseur au moyen d'une alarme, pour ouvrir le commutateur 24 d'inverseur et/ou pour amener le fonctionnement de l'inverseur à s'arrêter, mais également pour ouvrir le commutateur 25 de mise en parallèle afin de libérer l'UPS à trois points d'accès défectueux du fonctionnement parallèle. Un circuit 34 de contrôle d'entrée de courant alternatif contrôle la source 9 d'alimentation électrique du commerce au moyen d'un procédé classique (d'après l'écart possible depuis la valeur standard du niveau de tension, du cycle de fréquence au point de passage au zéro, ou de la forme d'onde de tension, par exemple), et, i. ors de la détection d'une anomalie, fait passer le commutateur 28 de conversion à l'opposé, c'est-à-dire sur
une borne IN, illustrée dans le schéma.
La sortie du circuit 34 de contrôle d'entrée en courant alternatif est simultanément délivrée à un circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement et à des circuits de contrôle de mode de fonctionnement des autres UPS à trois points d'accès lors du fonctionnement parallèle, ceci n'étant pas représenté. Le circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement reçoit les sorties de détection des circuits 34 de contrôle d'entrée en courant alternatif de i'UPS à trois points d'accès approprié, et des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès lors du fonctionnement parallèle, et, sur la base du résultat de l'opération logique (qui est décrite ci-après en se référant à la figure 3) effectué sur ces sorties des circuits de contrôle d'entrée de courant alternatif, délivre un signal de commande de mode
et un signal de mise hors parallèle.
Un circuit 39 de commande de mode, lors de la réception du signal de commande de mode, commande un déphaseur 30, et, lorsque la source d'alimentation électrique du commerce ou l'entrée de courant alternatif est normale, retarde la phase de l'onde rectangulaire de commande d'inverseur (la sortie du circuit oscillant 29) de façon à effectuer une mise à zéro subtantielle du courant d'entrée de l'inverseur 26 (devant être détecté par le détecteur 37 de courant), et, cependant, lorsque l'entrée de courant alternatif est anormale, avance la phase de l'onde rectangulaire de commande d'inverseur de façon à l'égaliser par rapport & la phase du courant alternatif dans l'état normal, et, en même temps, ouvre le commutateur 23 de ligne de façon à libérer du transformateur 22 la source d'alimentation électrique du commerce. Un circuit 41 de génération de signaux de synchronisation parallèles reçoit les sorties d'onde rectangulaire depuis les circuits oscillants 29 de i'UPS à trois points d'accès appropriés et des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès en fonctionnement parallèle, et, sur la base du résultat de l'opération logique (qui est décrite en détail ci-après en se référant à la figure 4) effectuée sur les signaux de sortie d'onde rectangulaire, délivre une impulsion de déclenchement de synchronisation
à la borne IN du commutateur 28 de conversion.
La figure 3 est un schéma général illustrant une configuration spécifique du circuit 38 de contrôle de
mode de fonctionnement.
Le signal de sortie de détection venant du circuit 34 de contrôle d'entrée de courant alternatif et les signaux de sortie de détection venant des circuits de contrôle d'entrée de courant alternatif des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès lors du fonctionnement parallèle sont délivrés par paires au circuit ET 51 à 53, respectivement. Dans la réalisation décrite, par conséquent, la sortie "1" est produite par l'un quelconque des circuits ET 51 à 53 lorsque les signaux de sortie de détection venant de deux quelconques des trois UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès sont tous deux à "1", c'est-à-dire lorsque les entrées de courant alternatif dans deux quelconques des UPS à trois points d'accès sont considérés comme étant normales (en général par la régie. de décision majoritaire) ou lorsque les entrées de courant alternatif dans le nombre prescrit "m" de jeux d'UPS à trois points d'accès parmi le nombre total "n" de
jeux est jugé comme étant normal.
Inversement, les sorties des circuits ET 51 à 53 sont invariablement à "0" lorsque les signaux de sortie de détection venant de deux quelconques des trois UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès sont tous deux à "0" (en général par la règle de décision majoritaire) ou lorsque les entrées de courant alternatif dans le nombre prescrit "p" de jeux d'UPS à trois points d'accès parmi le nombre
total "n" de jeux est jugé comme étant anormal.
Les sorties des circuits ET 51 à 53 sont appliquées au circuit 39 de commande de mode par l'intermédiaire d'un circuit OU 54. Le mode de fonctionnement coïncident résultant est utilisé comme un mode de fonctionnement pour tous les UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès dans
le système de fonctionnement parallèle.
Le signal de sortie de détection venant du circuit 34 de contrôle d'entrée de courant alternatif de l'UPS 1 à trois points d'accès approprié est combiné avec les signaux de sortie de détection venant des circuits de contrôle d'entrée de courant alternatif des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès. Les signaux combinés sont délivrés à des circuits OU exclusif 55 et 56 à deux entrées. Les circuits OU exclusif 55 et 56 ne produisent pas de sortie lorsque le signal de sortie de détection venant de l'UPS i à trois points d'accès approprié coïncide avec les signaux de sortie de détection venant des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès. Lorsque les signaux de sortie de détection venant des deux autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès coïncident l'un avec l'autre et que le signal de sortie de détection venant de l'UPS 1 à trois points d'accès approprié diffère des autres signaux de sortie de détection, les deux circuits OU exclusif 55 et 56 produisent chacun une sortie "1" et un circuit ET
57 produit par conséquent une sortie "1".
Comme les sorties d'un circuit ET 57 et d'un circuit de minutage (ou circuit de retard) 58 sont délivrés à un circuit ET 59, le circuit ET 59 produit une sortie "1" lorsque l'état anormal de l'UPS à trois points d'accès approprié se poursuit au-delà de la durée prescrite. La sortie constitue en elle-même un signal F de libération pour ouvrir le commutateur 25 de mise en parallèle. La figure 4 est un schéma général illustrant une configuration spécifique du circuit 41 de génération de
signaux de synchronisation parallèles.
Un circuit 61 de génération d'impulsions (tel que, par exemple, un multivibrateur monostable) reçoit une sortie d'onde rectangulaire depuis le circuit oscillant 29 et génère une impulsion de déclenchement synchronisée avec le bord avant de l'onde rectangulaire correspondante. D'autres circuits 62 et 63 de génération d'impulsion reçoivent de façon similaire les sorties d'onde rectangulaire venant des circuits oscillants (non représentés) des deux autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès de façon à générer une impulsion de déclenchement synchronisée avec le bord avant de chacune des ondes rectangulaires. Les impulsions de déclenchement sont appariées et délivrées à des circuits ET 65 à 67. Dans la présente réalisation, par conséquent, l'un quelconque des circuits ET 65 à 67 produit une sortie lorsque les phases des ondes rectangulaires reçues des circuits oscillants de deux quelconques des trois UPS 1, 2 et 3 à trois points
d'accès coïncident les unes avec les autres. Les impulsions délivrées par les circuits ET 65 à 67 sont appliquées par
l'intermédiaire d'un circuit OU 68 à la borne IN (inverseuse) du commutateur 28 de conversion et servent d'impulsions de déclenchement pour le circuit oscillant 29 commun à la totalité des UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès lors du fonctionnement parallèle pendant que le fonctionnement s'accomplit dans
le mode d'inverseur.
De la façon décrite cl-dessus, la synchronisation entre les inverseurs des UPS 1, 2 et 3 à trois points
d'accès lors du fonctionnement parallèle est assurée.
Dans la configuration de la figure 4, une multiplication logique ne peut pas être normalement réalisée à cause de l'écart de phase mentionné cidessus lorsque les impulsions de déclenchement délivrées par les circuits 61 à 63 de génération d'impulsion se révèlent avoir une largeur trop faible (inférieure au niveau situé entre 6 et 10 ps environ, par exemple). Il est souhaitable que ce défaut soit corrigé en fixant la largeur d'impulsion de sortie des circuits 61 à 63 de génération d'impulsion à l'avance à une taille suffisamment grande (200 ps, par exemple), en commandant un générateur d'impulsion additionnelle (non représenté) de façon à ce qu'il produise des impulsions de déclenchement avec des largeurs plus étroites en réponse aux impulsions de sortie venant des circuits OU 68, et en délivrant les impulsions de déclenchement de largeurs plus étroites à la borne IN du commutateur 28 de conversion. La figure 5 est un schéma général illustrant une configuration spécifique d'un circuit 43 de contrôle de synchronisation. Les sorties d'onde rectangulaire venant des circuits oscillants 29 de l'UPS 1 à trois points d'accès approprié et des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès lors du fonctionnement parallèle sont mises par paires et délivrées aux circuits OU exclusif 71 et 72 à deux entrées. Les circuits OU exclusif 71 et 72 ne produisent pas de sortie, et, par conséquent, le circuit 43 de contrôle de synchronisation ne produit pas de sortie lorsque la phase de la sortie venant du circuit oscillant 29 de l'UPS 1 à trois points d'accès approprié coincide avec celle des sorties venant des circuits oscillants des
deux autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès.
Lorsque la phase de la sortie venant du circuit oscillant 29 de l'UPS 1 à trois points d'accès s'écarte de celle des sorties venant des circuits oscillants des deux autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès, les sorties de la paire de circuits OU exclusif 71 et 72 sont des "1", et, par conséquent, un circuit ET 73 produit un
"1" en sortie.
Le "1" de sortie du circuit ET 73, de la même façon que dans le cas du circuit de contrôle de mode de fonctionnement montré en figure 3, est appliqué à un circuit de minutage (ou circuit de retard) 74, et, ensuite, les deux sorties du circuit ET 73 et du circuit
de minutage 74 sont délivrées à un circuit ET 75.
En résultat, le circuit ET 75 produit une sortie lorsque l'état dans lequel la sortie du circuit oscillant 29 s'écarte de celle des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès se poursuit au-delà de la durée prescrite, et ladite sortie est utilisée comme signal F de mise hors parallèle ou de libération pour ouvrir le commutateur 25
de mise en parallèle.
En général, l'opération logique exclusive pour le contrôle de la synchronisation durant le fonctionnement parallèle d'UPS multiples à trois points d'accès peut être accomplie de façon appropriée en fonction de l'idée décrite ci-dessus. Toutefois, comme la possibilité pour une pluralité d'UPS à trois points d'accès de développer simultanément un écart de phase est très faible, il est suffisant dans la pratique de contrôler la synchronisation entre le premier UPS particulier à trois points d'accès faisant l'objet du contrôle et chacun des
UPS à trois points d'accès restants.
A présent, le fonctionnement de la réalisation de cette invention décrite jusqu'à maintenant va être
expliqué ci-dessous.
Le démarrage de l'UPS 1 à trois points d'accès faisant partie du système de fonctionnement parallèle selon l'invention est obtenu par la commande de séquence
classique pour le démarrage comme décrit ci-dessous.
Lorsque les disjoncteurs de source d'alimentation électrique en courant continu du commerce (non représentés) sur les côtés d'entrée de 1'UPS 1 à trois points d'accès sont hors service, le commutateur 2- de ligne, le commutateur 24 d'inverseur, et le commutateur de mise en parallèle sont invariablement hors service, et l'inverseur 26 est au repos, la source d'alimentation électrique pour le circuit de commande de l'UPS 1 à trois points d'accès est mis en service. Par conséquent, le circuit oscillant 29 est déclenché par un signal de remise à zéro interne et commence à osciller à une fréquence substantiellement égale à la fréquence de la
source d'alimentation électrique du commerce.
L'inverseur 26 est démarré par la fermeture du disjoncteur de la source d'alimentation électrique en courant continu sur le côté d'entrée de l'UPS 1. Comme le commutateur 24 d'inverseur est simultanément mis en service, le transformateur 22 à trois points d'accès est excité. Lorsque le disjoncteur de la source d'alimentation électrique du commerce sur le côté d'entrée de l'UPS 1 est fermé, la fréquence d'oscillation du circuit oscillant 29 est diminuée jusqu'à une valeur légèrement inférieure à la fréquence nominale de la source d'alimentation électrique du commerce. Lorsque la phase des ondes rectangulaires de sortie du circuit oscillant 29 coincide avec celle de l'entrée de courant alternatif, le circuit oscillant 29 commence à être commandé par les signaux de passage au zéro venant du circuit 27 de génération de signaux de synchronisation d'entrée de courant alternatif et commence à générer des ondes rectangulaires parfaitement synchronisées avec l'entrée
de courant alternatif.
Après que la synchronisation de l'inverseur 26 et de la source d'alimentation électrique du commerce d'entrée soit confirmée de la façon décrite ci-dessus, le commutateur 23 de ligne est mis en service à la condition que le circuit 32 de contrôle de l'inverseur ait détecté que l'inverseur 26 fonctionne normalement. En même temps, le circuit 39 de commande de mode commande le déphaseur 30 de façon à ce qu'il retarde la phase des ondes rectangulaires produites par les circuits oscillants 29, de telle sorte que le courant détecté par le détecteur 37 de courant d'inverseur soit de zéro, c'est-à-dire que l'inverseur 26 soit empêché de supporter le courant de charge. En conséquence, l'UPS 1 à trois
points d'accès commence à fonctionner dans le mode normal.
Les autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès sont démarrés et mis en fonctionnement dans le mode normal comme décrit ci-dessus. Comme les temps nécessaires pour le démarrage des UPS à trois points d'accès individuels ne sont pas uniformes, le fonctionnement parallèle de ces UPS à trois points d'accès nécessite la séquence de
commande particulière suivante pour leur démarrage.
Dans la configuration illustrée en figure 1, par exemple, lorsqu'il est d'abord confirmé que les UPS 1 et 2 à trois points d'accès ont pris le mode normal, les commutateurs 25 de mise en parallèle correspondants sont simultanément fermés pour démarrer le fonctionnement
parallèle de ces deux UPS 1 et 2 à trois points d'accès.
Ensuite, lorsque l'UPS 3 à trois points d'accès rentre par la suite dans le mode normal, le commutateur 25 de mise en parallèle correspondant à 1'UPS 3 est fermé pour achever le fonctionnement parallèle en mode normal des
trois UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès.
A ce moment, la totalité des UPS à trois points d'accès sont parfaitement synchronisés parce que les circuits oscillants 29 de tous les UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès sont commandés par les impulsions de déclenchement synchronisées avec le signal de passage au zéro de la source d'alimentation électrique du commerce
unique qui est l'entrée de courant alternatif commune.
Dans les cas dans lesquels les inverseurs dans les trois UPS 1 à 3 à trois points d'accès dans le mode parallèle de fonctionnement normal décrit ci-dessus sont invariablement normaux et la source 9 d'alimentation électrique du commerce servant d'entrée de courant alternatif est également normale, le circuit 34 de contrôle ad'entrée de courant alternatif illustré en figure 2 produit le signal "1" indicatif de la normalité du courant alternatif et le commutateur 28 de conversion est connecté à la borne de courant alternatif comme illustré. Le circuit 27 de génération de signaux de synchronisation d'entrée de courant alternatif produit des impulsions de déclenchement synchronisées avec le passage au zéro de la tension de la source d'alimentation électrique du commerce, et, par conséquent, provoque la production par le circut oscillant 29 d'ondes rectangulaires ayant la même phase que les passages au zéro de la tension de la source d'alimentation en courant
électrique du commerce.
Les ondes rectangulaires produites par les circuits oscillants dans les UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès ont des phases identiques parce que les circuits oscillants dans les deux autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès fonctionnant en parallèle produisent les ondes rectangulaires dans les mêmes phases que les passages au zéro de la tension de la source d'alimentation électrique
du commerce.
En conséquence, les circuits 61 à 63 de génération d'impulsion des circuits 41 de génération de signaux de synchronisation parallèles génèrent des impulsions de déclenchement en phase qui sont délivrées à la borne IN
du commutateur 28 de conversion.
Comme on le note clairement à partir de la
description donnée ci-dessus, les deux jeux d'impulsions
de déclenchement délivrés par le circuit 27 de génération de signaux de synchronisation d'entrée de courant alternatif et le circuit 41 de génération de signaux de synchronisation parallèles sont parfaitement synchronisés
et en phase l'un avec l'autre.
Les sorties des circuits ET 51 à 53 dans le circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement sont invariablement & "1" parce que les sorties des circuits 34 de contrôle d'entrée de courant alternatif dans tous les UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès lors du fonctionnement parallèle, c'est-à-dire les entrées des circuits 38 de contrôle de mode de fonctionnement, sont toutes identiques. En conséquence, le signal de commande de mode produit par le circuit.OU 54 est à "1" et le circuit 39 de commande de mode ferme le commutateur 23 de ligne, et, en même temps, commande le déphaseur 30 de façon à ce qu'il provoque la mise à l'état d'attente de l'inverseur 26 par le circuit de commande 31 d'inverseur. De façon plus spécifique, la phase des ondes rectangulaires produites par les circuits oscillants 29 est retardée, de telle sorte que le courant d'entrée de l'inverseur 26 soit maintenu à zéro et que l'inverseur 26 soit empêché de supporter le courant de charge. Une commande de ce type est bien connue des personnes ayant des connaissances normales de la technique. A ce moment, le commutateur 24 d'inverseur est maintenu dans l'état EN
SERVICE.
Dans le même temps, les sorties des deux circuits OU exclusif 55, 56 dans le circuit 38 sont à "0" et la sortie du circuit 43 de contrôle de synchronisation est également à "0". Il s'ensuit que le signal F de mise en parallèle qui est la sortie du circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement et le circuit 43 de contrôle de synchronisation sont également à "0o", avec, pour résultat, que le commutateur 25 de mise en parallèle est maintenu
dans l'état fermé.
Le fonctionnement parallèle en mode normal des UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès est effectué comme décrit ci-dessus. Lorsque l'entrée de courant alternatif est dans l'état normal, comme l'inverseur est maintenu dans l'état d'attente (le courant d'entrée de celui-ci étant de zéro), substantiellement tout le courant de charge est délivré à la charge à partir de la source 9 d'alimentation électrique du commerce par l'intermédiaire du commutateur 23 de ligne et du transformateur 22 à trois points d'accès. De plus, à ce moment, la batterie d'accumulateurs est chargée par la source 9 d'alimentation électrique du commerce par l'intermédiaire du chargeur 12. Il est évident que la batterie 10 d'accumulateurs peut être remplacée par une autre source
d'alimentation électrique en courant continu appropriée.
Lorsque les circuits 34 de contrôle d'entrée de courant alternatif développent une anomalie durant le cours du fonctionnement parallèle en mode normal décrit ci-dessus, les circuits OU exclusif 55 et 56 et le circuit ET 57 des circuits 38 de contrôle de mode de fonctionnement génèrent respectivement les sorties "1", et, après que les sorties "1" aient duré au-delà de la durée prescrite, le signal F de mise hors parallèle est délivré.En conséquence, le commutateur 25 de mise en parallèle est ouvert et l'UPS 1 à trois points d'accès '
approprié est libéré du fonctionnement parallèle.
Lorsque l'inverseur 26 développe une anomalie, le circuit 32 de contrôle d'inverseur qui compare le signal de commande d'inverseur et le signal de sortie de l'inverseur 26 délivre un signal d'anomalie. En. conséquence, le commutateur 24 d'inverseur et le commutateur 25 de mise en parallèle sont ouverts et l'UPS 1 à trois points d'accès est libéré du fonctionnement parallèle. La puissance efficace P de l'UPS à trois points d'accès est représentée par la formule (1) suivante: P = VO-V1 Sin 8/ L.. . (1) Dans la formule, VO indique la tension de sortie, Vl indique la tension d'entrée, 0 indique la différence de phase entre les tensions d'entrée et de sortie, L indique l'inductance de fuite du transformateur à trois
points d'accès, et indique la fréquence angulaire.
La puissance efficace de l'UPS à trois points d'accès est inversement proportionnelle à l'inductance de fuite. Par conséquent, si l'on proportionne les inductances de fuite des UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle à l'inverse de leurs capacités de sortie, la charge peut. être répartie proportionnellement aux capacités d'inverseur des UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle sans qu'il y ait besoin d'aucun moyen de commande de charge spéciale. Une fois que la détermination mentionnée ci-dessus est établie, même lorsque l'un de la pluralité d'UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle développe une anomalie, le fonctionnement parallèle peut être poursuivi avec une répartition appropriée de la charge sans employer aucun moyen de commande spéciale (tel que, par exemple, des moyens pour réajuster la
répartition de la charge).
Lorsque la source 9 d'alimentation électrique du commerce tombe en panne au cours du fonctionnement parallèle en mode normal, le circuit 34 de contrôle d'entrée de courant alternatif de l'UPS 1 à trois points d'accès délivre un signal "0" d'anomalie de courant alternatif, avec pour résultat que le commutateur 28 de conversion passe du côté AC au côté IN et que le circuit oscillant 29 commence à être commandé par des impulsions de déclenchement venant du circuit 41 de génération de
signaux de synchronisation parallèles.
Comme les impulsions de déclenchement du côté AC et du côté IN ont été commandées de façon à posséder des phases parfaitement identiques comme décrit ci-dessus, la phase des ondes rectangulaires produite par le circuit oscillant 29 ne varie pas mais elle a la possibilité de
maintenir u..e continuité.
Lorsque le signal "0" d'anomalie de courant alternatif est délivré, les circuits ET 51 à 53 et le circuit OU 54 dans le circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement produisent la sortie "0" et le circuit 39 de commande de mode ouvre le commutateur 23 de ligne et, en même temps, commute l'inverseur 26 du mode d'attente
au mode de fonctionnement ou au mode d'inverseur.
De façon spécifique, le déphaseur 30 est commandé de façon à réduire & zéro les retards de phase des ondes rectangulaires produites par les circuits oscillants 29, ou, en d'autres termes, de façon à égaliser la phase des ondes rectangulaires avec celle de la source 9 d'alimentation électrique du commerce avant l'apparition de l'anomalie, et ceci provoque la délivrance par l'inverseur 26 d'un courant de charge égal à celui qui a été supporté par la source d'alimentation électrique du commerce d'entrée de courant alternatif avant l'apparition de l'anomalie. Une commande de ce type est bien connue aux personnes ayant des connaissances
normales dans la technique.
Dans le même temps, les sorties des circuits OU exclusif 55 et 56 et des circuits ET 57 et 59 du circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement sont invariablement non altérées et la sortie du circuit 43 de contrôle de synchronisation n'est pas altérée. Par conséquent, toute action pour ouvrir le commutateur 25 de
mise en parallèle n'est pas effectuée.
Lorsque l'anomalie se produit dans l'entrée de courant alternatif comme décrit ci-dessus, la totalité des UPS 1 à 3 à trois points d'accès sont simultanément commutés du mode d'attente au mode d'inverseur de façon à établir l'état du fonctionnement parallèle en mode d'inverseur. La commutation au fonctionnement parallèle en mode d'inverseur en réponse à l'anomalie dans l'entrée de courant alternatif est obtenue substantiellement instantanément sur la totalité des UPS à trois points d'accès mis en parallèle parce que la détection de l'anomalie dans l'entrée de courant alternatif est effectuée tôt et rapidement. Par conséquent, il n'y a pas de nécessité de considération concernant la répartition de la charge sur les UPS à trois points d'accès au cours
de la commutation.
Lorsque l'entrée de courant alternatif est rétablie et que le fonctionnement parallèle en mode normal est repris au cours du fonctionnement parallèle en mode d'inverseur, comme le discernement du rétablissement de la normalité de l'entrée de courant alternatif demande un temps relativement long et que le temps nécessaire pour ledit discernement varie souvent entre les UPS à trois points d'accès, il existe une possibilité pour que la répartition de la. charge sur les UPS à trois points
d'accès perde son équilibre.
La possibilité mentionnée ci-dessus va être décrite ci-dessous en se référant à la figure 6. La figure 6 représente un circuit équivalent à la source d'alimentation électrique de mise en parallèle montré en figure 1 au moment o, dans l'UPS 1 à trois points d'accès, le commutateur 23 de ligne est mis en service et o l'inverseur 26 n'a pas encore pris l'état en attente et la sortie de celui-ci est en phase avec la source d'alimentation électrique du commerce, tandis que les UPS 2 et 3 à trois points d'accès ont déjà été mis dans le mode normal (les inverseurs correspondants étant dans
l'état en attente).
Pour la simplicité de l'explication, on suppose que la totalité des UPS 1 à 3 à trois points d'accès possèdent des capacités égales, et, par conséquent, que les inductances de fuite formées par les shunts magnétiques 22d, 22e des transformateurs 22 à trois points d'accès sont fixées à des valeurs L égales. A partir de ladite hypothèse, l'impédance interne de l'UPS 1 à trois points d'accès est la moitié de celle des UPS 2
ou 3 à trois points d'accès.
Comme la charge supportée par chacun des UPS à trois points d'accès est inversement proportionnelle à la valeur de l'inductance de fuite comme décrit ci-dessus, l'UPS 1 à trois points d'accès est destiné à supporter deux fois plus de puissance que les autres UPS 2 ou 3 à trois points d'accès. Par conséquent, il s'ensuit comme inconvénient le fait que les applications de la charge cessent d'être proportionnelles aux capacités des UPS à
trois points d'accès.
De plus, comme le stabilisateur 351 de tension de i'UPS 1 à trois points d'accès souffre d'un effort accru de façon exagérée, les stabilisateurs 352 et 353 de tension des autres UPS 2 et 3 à trois points d'accès fonctionnent de façon à assister le stabilisateur 351 de tension face à la lourde charge, et, par conséquent, à induire l'écoulement d'un courant réactif entre les UPS 1, 2 et 3 à trois points d'accès. Le courant réactif ne provoque pas seulement une perte dans les dispositifs de source d'alimentation électrique en parallèle, mais met
également en péril la stabilité du système.
Le circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement de la présente invention sert à prévenir le phénomène désavantageux décrit ci-dessus. De façon spécifique, les circuits ET 51 à 53 et le circuit OU 54 dans le circuit 38 de contrôle de mode de fonctionnement délivrent un signal de commande de mode lorsque le nombre prescrit dans la totalité des UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle est commuté du mode inverseur au mode normal. Par conséquent, la totalité des UPS à trois points d'accès en fonctionnement parallèle est simultanément mise dans le mode normal avec le même minutage. Dans la réalisation décrite ci-dessus, le transformateur 22 à trois points d'accès & été décrit comme étant muni des shunts magnétiques et comme provoquant l'inductance de fuite produite par ceux-ci de
façon à être utilisée comme inductance en courant continu.
De façon optionnelle, les transformateurs 22 à trois points d'accès peuvent etre munis d'éléments de réactance externes. Les circuits 38 de contrôle de mode de fonctionnement et les circuits 41 de génération de signaux de synchronisation parallèles ont été décrits comme étant installés séparément dans les UPS à trois points d'accès individuels. De façon optionnelle, un circuit de contrôle de mode de fonctionnement unique et un circuit de génération de signaux de synchronisation parallèles uniques peuvent être disposés de façon à être utilisés en commun par la totalité des UPS à trois points
d'accès en parallèle.
Dans la réalisation de la figure 2, le coeur magnétique du transformateur 22 est décrit comme étant divisé par la paire de shunts magnétiques 22d, 22e en trois sections, l'enroulement 22c de sortie étant formé dans la section centrale. Lorsque l'enroulement de sortie est formé dans une section terminale comme exposé dans le Brevet Américain 4.556.802 qui a été cédé au présent cessionnaire, par exemple, la commande du passage des UPS à trois points d'accès entre le mode normal et le mode d'inverseur peut être effectuée de façon simple et précise. Les réalisations précédentes ont été décrites comme utilisant des transformateurs indépendants pour chacune des trois phases. De façon optionnelle, les coeurs magnétiques de ceux-ci peuvent avoir la forme d'un prisme triangulaire (ou une forme en delta) comme exposé dans la
description de la Demande de Brevet Américaine n' 213.257,
qui a été cédée au présent cessionnaire, par exemple. De façon spécifique, les trois transformateurs pour trois phases sont disposés substantiellement le long des bords d'un prisme triangulaire, de telle sorte que les coeurs magnétiques rectangulaires de deux transformateurs adjacents quelconques soient disposés parallèlement l'un
à l'autre de façon à former trois pattes appareillées.
Ensuite, un enroulement commun est formé sur les trois
pattes appariées.
Dans la configuration de la figure 7, qui est reprise dans les dessins de la Demande de Brevet Américaine n' 213.257, trois transformateurs TS1 à TS3 sont chacun formés d'un coeur en fer (ou magnétiquement perméable) en forme de bâti rectangulaire possédant chacun une paire correspondante de shunts magnétiques MS11 et MS12, MS21 et MS22, ou MS31 et MS32 (lesquels sont partiellement cachés dans le schéma) afin de former
de ce fait trois fenêtres ou sections d'enroulement.
Ces transformateurs sont placés ensemble approximativement sous la forme de trois faces d'un prisme triangulaire, de telle sorte que les parties de pattes adjacentes de deux ou des trois transformateurs se dressent côte à c8té comme illustré en figure 7. Des enroulements communs sont formés sur les paires de pattes adjacentes pour chacune des trois paires de pattes adjacentes. Comme les coeurs en fer sont chacun divisés en trois sections d'enroulement par paires de shunts magnétiques comme décrit ci-dessus, les enroulements sont formés avec une de chaque paire des sections d'enroulement adjacentes pour une de chaque paire
adjacente de coeurs.
Un jeu d'enroulement de sortie 91, 92 et 93 est formé dans la deuxième section d'enroulement
correspondante au centre de paires adjacentes de coeurs.
Deux jeux d'enroulement d'entrée 101 à 103 et 81 à 83 sont formés, respectivement, dans les sections correspondantes de la première section d'enroulement adjacente et dans les sections correspondantes des troisièmes sections d'enroulement dans les parties supérieures et inférieures des paires adjacentes de coeurs. Grâce à l'application d'enroulements communs de la façon décrite ci-dessus, un enroulement a la possibilité
de fonctionner de façon équivalente à deux enroulements.
Dans ladite configuration, par conséquent, le nombre d'enroulements peut être réduit de moitié par rapport à ce qui est nécessaire lorsque les enroulements sont formés chacun sur un des transformateurs. De plus, les écarts de phase dans les tensions de sortie qui se produisent lorsque la source d'alimentation électrique et/ou la charge sont privées d'équilibre peuvent être diminués. Comme cela apparaît de façon simple à partir de la
description donnée ci-dessus, cette invention apporte les
effets suivants.
(1) Du fait que les inductances de fuite (inductances internes) des UPS à trois points d'accès sont déterminées à l'avance de façon à être inversement proportionnelles aux capacités de sortie des UPS à trois points d'accès, les répartitions du courant de charge peuvent être proportionnelles aux capacités de sortie des UPS à trois points d'accès en temps réel lors du fonctionnement parallèle sans qu'il y ait besoin d'aucun
moyen de commande spéciale.
(2) Durant le fonctionnement dans le mode d'inverseur, tout écart de synchronisation entre les inverseurs ou une différence de phase entre les tensions de sortie est substantiellement réduite à zéro et la circulation de courant est minimisée parce que les phases des impulsions de déclenchement du circuit oscillant dans la totalité des UPS à trois points d'accès peuvent être maintenues en phase les unes par rapport aux autres par le circuit de génération de signaux de synchronisation parallèles. (3) La commutation entre le mode normal et le mode d'inverseur peut être effectuée simultanément sur la totalité des UPS à trois points d'accès, d'après une opération logique prescrite appropriée (telle que, par exemple, la règle de décision majoritaire ou le dépassement d'un niveau défini) effectuée sur les signaux de discrimination de mode à partir des UPS à trois points d'accès. Par conséquent, le déséquilibre des répartitions de charge, l'apparition de la circulation de courant, l'instabilité du système, etc.., dus au manque de coïncidence dans le minutage de commutation peuvent être évités. (4) Dans la déconnexion du fonctionnement parallèle d'un UPS à trois points d'accès particulier en défaut,
comme la vitesse d'augmentation du courant de court- circuit dans le cas d'un court-circuit, par exemple, peut être annulée par
l'inductance de fuite (inductance interne) mentionnée ci-dessus, le temps alloué à la détection du court-circuit ou à la mise hors parallèle de l'UPS en défaut peut être allongé et la structure des moyens de détection et de protection doit être simplifiée afin de donner au système un faible coût et une fiabilité élevée.
Claims (18)
1. Appareil pour le fonctionnement parallèle d'une pluralité de dispositifs (1 à 3) de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès qui sont adaptés pour être connectés en parallèle entre une source (9) d'alimentation électrique d'entrée en courant alternatif et une borne de sortie (6), caractérisé en ce que lesdits dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès comportent chacun un transformateur (22) à trois enroulements ayant un premier, un deuxième et un troisième enroulements (22b, 22c et 22f), une entrée de courant alternatif (5) connectée au premier enroulement (22b) du transformateur par l'intermédiaire d'un premier composant inductif, un inverseur (26) connecté au deuxième enroulement (22f) du transformateur par l'intermédiaire d'un deuxième composant inductif, une borne de sortie (6) connectée au troisième enroulement (22c) du transformateur par l'intermédiaire d'un commutateur (25) de mise en parallèle, des moyens (31) de commande d'inverseur pour commander l'inverseur (26) en synchronisme avec l'entrée de courant alternatif, un circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif pour détecter le caractère normal ou anormal de l'entrée de courant alternatif, et des moyens (39) de commande de mode pour commander la commutation de l'inverseur en fonction de la sortie de détection du circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif entre un mode d'attente dans lequel 'aucun courant de sortie n'est généré par l'inverseur et un mode d'inverseur dans lequel
un courant de sortie est généré.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens (38) de contrôle de mode de fonctionnement pour effectuer une opération logique sur la sortie de détection du circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif de chacun des dispositifs (1 à 3) de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès et pour délivrer le résultat de l'opération logique sous la forme d'un signal de commande de mode aux moyens (39) de commande de mode.
3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande d'inverseur comportent un circuit oscillant (29) adapté pour être déclenché par le signal de passage au zéro de la forme d'onde de tension d'entrée et de courant alternatif, un déphaseur (30) pour effectuer un déphasage de la forme d'onde de sortie délivrée par le circuit oscillant, et un circuit de commande (31) d'inverseur pour commander l'inverseur avec la sortie du déphaseur, lequel dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès comporte de plus des moyens (41) de génération de signaux de synchronisation parallèles pour exécuter une opération logique sur la sortie du circuit oscillant (29) dans chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptés pour être mis en fonctionnement parallèle, et, lors de la détection d'une anomalie dans l'entrée de courant alternatif par le circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif, la délivrance du résultat de l'opération logique sous la forme d'une impulsion de
déclenchement au circuit oscillant.
(4) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande d'inverseur comportent un circuit oscillant (29) adapté pour être déclenché par le signal de passage au zéro de la forme d'onde de tension d'entrée de courant alternatif, un déphaseur (30) pour effectuer le déphasage de la forme d'onde de sortie produite par le circuit oscillant, et un circuit de commande (31) d'inverseur pour faire commander l'inverseur par la sortie du déphaseur, le dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès comportant de plus des moyens (43) de contrôle de synchronisation pour exécuter une opération logique sur la sortie du circuit oscillant (29) dans chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptés pour être mis en fonctionnement parallèle, et, lorsque les différences entre la phase de la sortie du circuit oscillant d'un premier des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès et les phases des sorties des circuits oscillants des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès restants en fonctionnement parallèle dépassent le niveau prescrit, pour délivrer un signal de mise hors parallèle afin d'ouvrir le commutateur (25) de mise en parallèle dudit premier dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption à trois
points d'accès.
5. Appareil selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens (38) de contrôle de mode de fonctionnement pour exécuter une opération logique sur la sortie de détection du circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif de chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès en fonctionnement parallèle et pour délivrer le résultat de l'opération logique sous la forme d'un signal de commande de mode aux moyens (39) de
commande de mode.
6. Appareil selon la revendication 3 ou la revendication 5, caractérise en ce qu'il comporte de plus des moyens (43) de contrôle de synchronisation pour exécuter une opération logique sur la sortie du circuit oscillant afin de commander l'inverseur dans chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptés pour être mis en fonctionnement parallèle, et, lorsque les différences entre la phase de la sortie du circuit oscillant d'un premier des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès et les phases des sorties des circuits oscillants des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès restants en fonctionnement parallèle dépassent le niveau prescrit, pour délivrer un signal de mise hors parallèle afin d'ouvrir le commutateur (25) de mise en parallèle dudit premier dispositif de source d'alimentation électrique
sans interruption à trois points d'accès.
7. Appareil selon la revendication 2 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (38) de contrôle de mode de fonctionnement sont chacun disposés dans les sources d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptées pour être
mises en fonctionnement parallèle.
8. Appareil selon la revendication 2 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'un seul moyen (38) de contrôle de mode de fonctionnement est disposé en commun pour les sources d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptées pour être
connectées en parallèle.
9. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 3, 5 et 6, caractérisé en ce que les
moyens (41) de génération de signaux de synchronisation parallèles sont chacun disposés dans les sources d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès adaptées pour être mises en fonctionnement parallèle.
10. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 3, 5 et 6, caractérisé en ce qu'un seul
moyen (41) de génération de signaux de synchronisation parallèle est disposé en commun pour les sources d'alimentation électriques sans interruption à trois
points d'accès adaptées pour être connectées en parallèle.
11. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 4, 5 et 6, caractérisé en ce que les
moyens (43) de contrôle de synchronisation sont disposés chacun dans les sources d'alimentation électriques sans interruption à trois points d'accès adaptées pour être
mises en fonctionnement parallèle.
12. Appareil selon la revendication 2, ou la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (38) de contrôle de mode de fonctionnement exécutent une opération logique sur la sortie de détection du circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif de chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès, et, lcrsque la sortie de détection du circuit (34) de contrôle d'entrée de courant alternatif d'un premier des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès diffère des sorties de détection des circuits de contrôle d'entrée de courant alternatif des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès restants en fonctionnement parallèle, en ce qu'ils délivrent le résultat de l'opération logique sous forme de signal de mise hors parallèle pour ledit premier dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption à
trois points d'accès.
13. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un
des premier et deuxième composants inductifs est une inductance de fuite générée par le shunt magnétique (22d, 22e) formé sur un coeur (22a) magnétiquement perméable du
transformateur (22) à trois enroulements.
14. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un
des premier et deuxième composants inductifs est une bobine d'induction connectée en série avec l'enroulement d'entrée correspondant du transformateur (22) à trois enroulements.
15. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les
grandeurs des premier et deuxiGme composants inductifs de chacun des dispositifs de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès sont fixées de façon à être inversement proportionnelles aux
capacités de sortie respectives.
16. Appareil sèlon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le coeur
(22) magnétiquement perméable du transformateur à trois enroulements est divisé par deux shunts magnétiques (22d, 22e) en trois sections comportant une section centrale et deux sections terminales et en ce que le troisième enroulement (22c) est formé sur une section terminale et en ce que les premier et deuxième enroulements (22b et
22f) sont fermés sur les deux sections restantes.
17. Appareil selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la borne de
sortie a un stabilisateur (35) de tension connecté sur celle-ci.
18. Appareil selon l'une quelconque des
revendications i à 4, caractérisé en ce que le
dispositif de source d'alimentation électrique sans interruption à trois points d'accès est utilisé pour une configuration triphasée et en ce que les trois transformateurs (TS1 à TS3) sont disposés substantiellement le long des bords d'un prisme triangulaire de telle façon que les coeurs rectangulaires magnétiquement perméables de deux transformateurs adjacents quelconques soient disposés parallèlement l'un à l'autre de façon à former trois pattes appariées et en ce qu'un enroulement commun (81 à 83, 91 à 93 et 101 à
103) est formé sur chacune des pattes appariées.
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