SU1538907A3

SU1538907A3 - Источник бесперебойного питани

Info

Publication number: SU1538907A3
Application number: SU864027029A
Authority: SU
Inventors: Дж.Радди Вильям; В.Джонсон Роберт (Младший); Дж.Трейси Джон; В.Зонненберг Блазей
Original assignee: Эксид Электроникс Интернэшнл Корп. (Фирма)
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1990-01-23
Also published as: BR8600659A; IN168131B; GB2171861A; KR930010424B1; DE3604755A1; FR2577728B1; IT1190496B; GB8603684D0; IT8647663A0; KR860006854A; MX160227A; CA1241425A; CN86101648A; JPS61239311A; US4673825A; GB2171861B; JPH0664500B2; FR2577728A1; SG47489G; CN1009982B

Abstract

Изобретение относитс к устройствам питани оборудовани непрерывным переменным напр жением посто нной частоты, например компьюторной аппаратуры. Цель изобретени - повышение КПД. Источником напр жени 1 питаетс зар дное устройство 2 аккумул тора 3, который питает инвертор 4. Переменное напр жение с инвертора через переключатель 5 подаетс к критичной нагрузке 6 переменного тока. При повышении потреблени в нагрузке при наличии резервного источника 7 устройство переключает нагрузку на резерв 7 с помощью переключател 5 перехода. Блок контрол угла между напр жени ми источников используетс дл регулировани выходного тока и выполнен в виде магнитного шунта дл изменени св зи между обмотками трансформатора. При этом трансформатор снабжен третьей обмоткой, соединенной с третьим источником напр жени . Магнитный шунт блока контрол угла изолирует третью обмотку от первой и второй обмоток трансформатора. 7 з.п. ф-лы, 17 ил.

Description

с

Фиг.1

Изобретение относитс к устройствам питани оборудовани непрерывным переменным напр жением посто нной частоты, в частности компьютерной аппаратуре.

Цель изобретени - повышение КПД.

На фиг. 1 изображена блок-схема основной системы бесперебойного источника питани , включающей трансформатор с изолированной резервной обмоткой дл соединени источников мощности с нагрузкой; на фиг. 2 - блок-схема модификации системы бесперебойного источника питани «с индуктивностью , включенной последовательно в линию промышленной сети дл управлени коэффициентом мощности; на фиг. 3 - эквивалентна схема системы , на фиг. 4 и 5 - векторные диаграммы , иллюстрирующие работу аппаратуры; на фиг. 6 - график зависимости тока инвертора от напр жени в промышленной сети; на фиг. 7 - эквивалентна схема, иллюстрирующа повышение напр жени , получаемого при трансформаторной св зи; на фиг. 8 - график зависимости сквозного КПД от напр жени в промышленной сети , на фиг. 9 и 10 - электрические схемы, иллюстрирующие управление коэффициентом мощности при использовании отдельной индуктивности и шунтировани трансформатора соответственно; на фиг. 11 - электрическа схема ис10

15

15389074

врем , тогда как инвертор 4 продолжает выдавать нужное напр жение переменного тока, в то врем как одновременно осуществл етс существенна защита против помех шумового характера , бросков тока, кратковременных падений напр жени и нерегул рностей формы напр жени в промышленной сети. В случае повышени потреблени в нагрузке , при наличии резервного источника 7, устройство переключает нагрузку на резерв 7 с помощью переключател 5 перехода. Трансформатор 8 дает возможность поочередного подключени инвертора 4 или резервного источника 7 на критичную нагрузку 6 соответственно. Трансформатор 8 служит дл использовани различных напр жений промышленной и резервной сети, а также дл выдачи отличного по напр жению питани на критичную нагрузку 6. Переключатель 5 перехода вл етс средством дл быстрой смены источника мощности.

Промышленна сеть (фиг. 2) 9 подает напр жение переменного тока на четырехквадрантный инвертор 10 с широтно-импульсной модул цией и синусоидальным выходным напр жением через включенную последовательно катушку 11 индуктивности, и выход инвертора 10 соединен через трансформатор 8 на критичную нагрузку 6. Аккумул тор 3 соединен с инвертором 10

20

25

30

точника на фиг. 12 - св зь между об- 35 и инвертор определ ет, кака часть

мотками трансформатора в устройстве, на фиг. 13 и 14 - векторные диаграммы , иллюстрирующие работу источника; на фиг. 15 - блок-схема системы, включающей источник питани , на фиг. 16 и 17 - эпюры напр жений, иллюстрирующие двунаправленное улучшение параметров сети, получаемое в предлагаемой системе.

Источником напр жени промышленной сети или источником 1 питани питаетс выпр митель - зар дное устройство 2, который преобразует переменное напр жение сети в посто нное напр жение дл зар дки аккумул тора 3. Напр жение на этом аккумул торе затем используетс дл питани инвертора 4, который преобразует посто нное напр жение аккумул тора 3 в переменное напр жение и подает его через переключатель 5 к критичной нагрузке 6 переменного тока. С помощью этой системы промышленна сеть может отключатьс на значительное

0

тока критичной нагрузки подаетс от промышленной сети и кака часть от аккумул тора, и кака часть тока инвертора подаетс дл зар да аккумул тора .

На фиг. 2 показан источник в режиме нормальной работы. При работе в режиме резерва переключатель 5 перехода замкнут дл соединени резерв5 ного источника 7 с трансформатором 8 и одновременно отсоедин ет промышленную сеть 9.

На упрощенной эквивалентной схеме дл общего устройства (фиг. 3) изоб0 ражено напр жение промышленной сети Еу, последовательна индуктивность tt (L5), через которую течет ток , и критичную нагрузку 6 (Zu), в которой течет ток нагрузки 10. Инвертор и критична нагрузка по сути дела включены параллельно друг другу и за- питываютс напр жением от промышленной сети 9 через последовательную индуктивность 11 (L3).

5

Обобщенна векторна диаграмма схемы показана дл случа (фиг. 4), когда угол между фазой сетевого напр жени ЕЦ и выходным напр жением инвертора Е,- равен Ј , причем напр жение инвертора отстает по фазе. Напр жение EL на индуктивности вл етс разностью между векторами Е . и Е . и показано соедин ющим концы этих двух векторов. Ток в индуктивности IL дл практически отсутствующих потерь в индуктивности направлен под пр мым углом к Е. и ток.нагрузки I0 прин т отстающим от напр жени на инверторе на угол $ , определ емый коэффициентом мощности нагрузки. Ток инвертора I . равен векторной разности между током нагрузки I о и током в индуктивности IL (фиг. 4). Также показан угол d. t на который-1 отстает от Ev.

На фиг. 5 показаны векторные диаграммы при изменении угла Ј между напр жением промышленной сети Ev и выходным напр жением инвертора EJ, при этом модули Ev и Е,- равны. Показан случай, когда коэффициент мощности равен единице.

Когда угол ft мал (например, /J - Д) входной ток или ток в индуктивности 1 также мал, ток инвертора почти в фазе с напр жением инвертора EJ, и поэтому инвертор выдает активную мощность, чтобы питать нагрузку, не питаемую промышленной сетью. При этом аккумул тор инвертора разр жаетс .

Когда pi несколько больше (fi-fig) 1 значительно больше, фактически его активна часть (т.е. его проекци на горизонтальную ось) равна (, и промсеть дает всю мощность, расходуемую в нагрузке. Так как 1 примерно под углом 90° к напр жению инвертора Е., инвертор не выдает активной мощности и не берет ее, и поэтому ток аккумул тора равен нулю (пренебрега потер ми) . Однако -в инверторе течет существенный реактивный ток, как показано вектором 1| . Это состо ние когда практически отсутствует выдача и потребление активной мощности в инверторе обозначены случаем половинного режима.

Дл еще большего угла входного напр жени (t) ток I, но больше, так же как

i. существен- и ток инвертоpa I

Ч.

; , однако направление вектора показывает, что в инвертор вхо0

5

0

5

дит активна мощность, в то врем как аккумул тор инвертора зар жаетс при работе с углом / . При изменении входного угла ft существенно измен етс модуль тока инвертора I;.

На фиг. 6 показано изменение тока . инвертора в функции от входного напр жени (нормализованного) дл условий половинного режима. Дл коэффициента мощности, равного единице, ток инвертора минимален при значении входного напр жени сети Еу -равном 1,1 P.U. Работа системы улучшаетс при масштабировании или трансформировании входного напр жени сети с коэффициентом 1,1 (фиг. 7).

Таким образом, на фиг. 7 показано систему в виде эквивалентной схемы с коэффициентом трансформации на повышение 1:1,1, в напр жении между клеммами сети и входом индуктивности LJ. (На эквивалентной схеме показано выполнение в виде автотрансформатора ) . При таком коэффициенте 1,1 ток инвертора при сн той нагрузке фактически выше, чем при полной нагрузке, как показано стрелкой () на фиг. 6.

Эффект трансформировани входного напр жени иллюстрируетс на фиг. 8, где сквозной КПД показан в зависимости от нормализованного напр жени сети Ец дл инвертора с КПД 83%. Сквозной КПД максимален,

5 приблизительно, при минимальном токе инвертора, при трансформированном входном напр жении примерно 1,1. Указанные параметры рассчитаны дл системы питани на 120 В, 3 квА. Следо

0 вательно, дл нагрузки с единичным коэффициентом мощности, отношение 1,1 дает практически максимальный сквозной КПД и дает приемлемые КПД как дл коэффициента мощности 0,8 на от5 ставание, так и дл коэффициента мощности 0,9 на опережение. Дл других нагрузок, имеющих различные коэффициенты мощности, максимальный сквозной КПД и минимальный ток инвертора

0 в половинном режиме могут быть получены при использовании других подход щих величин коэффициента тран- сформации.

Промышленна сеть 9 (фиг. 9) по5 дает переменное напр жение к четырех- квадрантному инвертору с синусоидальным выходом и ШИМ 10 через последовательную индуктивность 11, и выход инвертора соединен через трансформа0

7153

тор 8 с критичной нагрузкой 6. Аккумул тор 3 соединен с инвертором 10 и последний определ ет, сколько тока от промышленной сети идет в критичную нагрузку и сколько от аккумул тора , и сколько тока от инвертора подаетс дл зар дки аккумул тора.

При работе в резервном режиме (фиг. 9) приводитс в действие переключатель 5 перехода, за счет чего резервный источник 7 соедин етс с , трансформатором 8, промышленна сеть 9 отключаетс от обмотки 12, а инвертор подключаетс к средству св зи через индуктивность 12 NTLS, котора выбираетс так, чтобы учитывалось соотношение витков обмоток трансформатора 8, и дл инвертора соединение

имитирует

работу от промышленной се 2Q входными проводами 24 и 25 фильтра

ШИМ. Кажда из секций моста выполнена на мощном переключающем транзис- Р торе типа NpNc полупроводниковым

диодом на большой ток параллельно 25 транзистору.

В каждой из верхних секций моста коллекторы двух транзисторов соединены с положительным полюсом аккути 9 с индуктивностью 11. Это позвол ет инвертору зар жать и поддерживать в зар женном состо нии аккумул тор на желаемом уровне даже когда нагрузка работает от резервного источника .

В модификации (фиг. 10) вместо использовани индуктивности LS в трансформаторную св зь вставл ютс магнитные шунты 13, имеющие такую же эквивалентную индуктивность. Обмотка критичной нагрузки 30, обмотка инвертора 14 и обмотка резервного источника 15 сильно св заны друг с другом, а обмотка промышленной сети 16 слабо св зана с остальными обмотками . Степень св зи выбираетс эквивалентной действию дискретной индуктивности .

В описанной системе используют одинаковые напр жени на входе и выходе . Трансформатор дает возможность преобразовывать одно напр жение переменного тока в другое. Однако , если измен етс коэффициент тран30

положительным полюсом ако

а транзисторы и диоды в

35

40

мул тора, а эмиттеры соединены с выходными лини ми моста.

Два диода в верхних секци х имеют такую пол рность, что их катоды соединены с кумул тора, нижних секци х В и D имеют пол рность противоположную пол рности в секци х А и С. При такой работе базы четырех ключевых транзисторов включаютс на проводимость и запирание попарно в наперед заданной последовательности и на наперед заданные интервалы времени (в этом примере, 26 раз за врем периода синусоиды), так что выходные выводы 24 и 25 мостовой схемы несут импульсные широтно-модусформации дл входной обмотки машины, 45 лирова-нные сигналы с порци ми энервеличина LJ автоматически измен етс в масштабе правильного значени , соответствующего требовани м входного напр жени . Одинаково возможно измен ть любую из обмоток трансформатора дл получени любого желаемого напр жени на критичной нагрузке от любого входного напр жени , и в случае большой нагрузки переходить на резервный источник с третьим напр жением , если нужно.

На фиг. 11 показан источник при сети переменного тока 120 В и напр жении потребл ющей нагрузке 3 КВА

5

8

при 60 Гц, коэффициент мощности нагрузки равен единице. Аккумул тор 17 в этом примере на 120 В посто нного напр жени соединен через соответствующий плавкий предохранитель 18 с шунтирующим конденсатором 19, в типичном случае с емкостью пор дка 15000 мкф. Также параллельно аккумул тору включен четырехквадрантный инвертор 19 с ШИМ и синусоидальным выходным напр жением, состо щий из фильтра ШИМ и четырех транзисторно- диодных секций А, В, С и Д, соединенных в схему моста, где аккумул тор включен между верхним 20 и нижним 21 соединени ми моста, а соединени 22 и 23 противоположной диагонали моста соединены с соответствующими

0

положительным полюсом ако

а транзисторы и диоды в

5

0

Два диода в верхних секци х имеют такую пол рность, что их катоды соединены с кумул тора, нижних секци х В и D имеют пол рность, противоположную пол рности в секци х А и С. При такой работе базы четырех ключевых транзисторов включаютс на проводимость и запирание попарно в наперед заданной последовательности и на наперед заданные интервалы времени (в этом примере, 26 раз за врем периода синусоиды), так что выходные выводы 24 и 25 мостовой схемы несут импульсные широтно-модуги по закону синусоиды, каковые сигналы после прохождени через фильтры 26 ШИМ нижних частот дают синусоиду из энергии аккумул тора. Каждый из

конденсаторов фильтра может иметь величину емкости примерно 200 мкф, а индуктивность каждой из двух катушек может быть пор дка 400 мкГн, а индуктивность катушки может быть около

13 мкГн,из чего получаетс фильтр нижних частот с верхним краем полосы около 3 кГц и режекторным фильтром- ловушкой на несущей частоте импульсов ШИМ. Выходные клеммы 27 и 28 инвер91538

тора подключены к инверторной обмотке 29 трансформатора через переключатель 5 перехода.

Обмотка 29 трансформатора может иметь количество витков, равное примерно половине количества витков в нагрузочной обмотке 30, котора питает нагрузку (т.е., если число витков в обмотке 30 равно N2, то число витков в выходной обмотке 29 инвертора равно 1/2 NI) . При работе в резервном режиме промышленна сеть соединена с обмоткой 21 с помощью статичес

кого выключател 32. В типичном слу- 4г ровку векторов, представл ющих напр - чае обмотка 31 трансформатора имеет жени обмотки 31 и обмотки 29. такое же количество витков, как и об- Соединение (фиг. 1 1) между гор чим мотка 30. Также и в резервном режиме инвертор соединен с выводом 33 и 28 обмотки через выключатель 34 пере- 2Q менного тока и индуктивность 35, позвол инвертору работать от обмотки 29 трансформатора 8, как если бы это была промышленна сеть.

Обмотки 31, 29 и 30 трансформато25

проводом 40сети иобмоткой 44проходит через плавкий предохранитель 47 и размыкатель 39 переменного тока, подобный по исполнению статическим выключател м 32 резерва и выключателю 34 переменного напр жени , приводимый в действие при желании электрическими сигналами средством управлени блоком 48 коммутации, подаваемыми на управл ющие электроды тиристоров. Например, если пропадает напр жение в сети, автоматически размыкаетс выключатель 39, и нагрузка питаетс переменным напр жением полностью от аккумул тора и инвертора.

ра сильно св заны друг с другом, например могут быть намотаны одна поверх другой на общем сердечнике из железа 36, так что выходное напр жение инвертора равно напр жению на нагрузке. Обмотка 30 трансформатора пр мо соединена с клеммами 37 и 38 нагрузки. Все статические переключатели 32, 34 и 39 используютс чтобы получить более быстрое переключение с блока НИП на другие источники. Они выполнены из пар, включенных встречно-параллельных тиристоров, каждый из которых включаетс на проводимост сигналами, подаваемыми на его управл ющий электрод, и пара таким образом служит двунаправленным электронным коммутатором, управл емым электрическими сигналами, индицирующими любую выбранную неисправность, как, например, большое изменение напр жени на выгрузке вследствие возмущени в нагрузке.

Сеть переменного тока, состо ща из горючего провода 40 и нейтрального провода 41 подключена через сете вые клеммы 42 и 43 к обмотке 44 трансформатора , котора намотана на том же сердечнике, где намотаны обмотки 31, 30 и 29, но слабо св зана с ними за счет промежуточных магнитных шунтов 45 и 46, которые имеют тела из ферромагнитного материала, расположенные так, чтобы шунтировать или перепускать часть магнитного потока,

07

10

котора в противном случае простиралась бы между обмоткой 44 и катушками 31 , 30 и 29. Каждый магнитный шунт выполнен с, по меньшей мере, небольшим воздушным зазором с каждой стороны шунта так, чтобы не получалось полного шунтировани . Такие конструкции и процедуры хорошо известны, а физическое исполнение трансформатора схематично иллюстрируетс на фиг. 12, где магнитные шунты обозначены позици ми 45 и 46. Эта разв зка индуктивностью позвол ет независимую регулиг ровку векторов, представл ющих напр - жени обмотки 31 и обмотки 29. Соединение (фиг. 1 1) между гор чим Q

5

0

При этом отношение R количества витков Ng обмотки 30 трансформатора к количеству витков М( обмотки 44

5 трансформатора отличаетс от единицы, т.е. Ыг/Ы(1,1.

Отношение витков NЈ/N обмоток 30 и 44 представлено положением отвода на автотрансформаторе, который фактически повышает напр жение сети, подаваемое на входной конец индуктивности L5 с Еу до величины на 10% большей Еу. Последовательна индуктивность Ls в действительности реали5 зуетс трансформатором 8 и магнитными шунтами 45 и 46, встроенными в него (фиг. 11). Этот коэффициент трансформации на повышение 1.1 уменьшает ток инвертора в половинном ре-

0 жиме, потребл емый системой при нормальной работе, и дает максимальный сквозной КПД.

Трансформатор 8 Ш-образного типа с магнитными шунтами, описанными

5 дл ослаблени магнитной цепи между обмотками 44 с одной стороны и обмотками 31, 29 и 30 с другой стороны, что дает эффектиную величину Lg примерно 5 мГн.

0

На фиг. 13 показаны фазовые соотношени в известном устройстве, в котором Ец и Е, отстает от EU, (например , на 23° в типичных услови х работы). Разностный вектор EL оп ть представл ет напр жение на последовательной индуктивности LS) а ток через эту индуктивность представлен

информации относительно положени выключател сети, выключател перехода на резерв, перегрева, перенапр жени или других параметров, которые желательно контролировать через устройство 53 ввода-вывода и обменом информации с соответствующим дисплеем 54. Микропроцессор также принимает

вектором Iu под пр мым углом к напр - JQ информацию от управлени прерыванием

жению. Выходной ток в этом примере принимаетс синфазным с выходным напр жением инвертора (т.е. нагрузка имеет коэффициент мощности, равный

относительно таких параметров, как напр жение сети, напр жение инвертора , врем и любых других желаемых параметров . В этом примере микропроцессор управл ет чипом счетного таймера (СТС), генератором 55 несущей и генератором 60 Гц СТС 56, который работает , чтобы выдавать по линии 57 несущую частоту, равную чатоте повторени импульсов с широтной модул цией (типично в 26 раз большую, чем частота Гц), и чтобы получать от генератора 58 синусоиды практичес- ки чистую синусную функцию на частоте сети и с желаемой амплитудой 120 В. Управление ШИМ управл ет инвертором , который в этом случае прини маетс включающим всю схему фиг. 11 так, чтобы определ ть фазу и ширину импульсов, которые открывают транзисторы моста ШИМ.

единице), так что вектор I лен под тем же углом, что

н прав- показанный вектор Е-. Разностный вектор Т тогда представл ет значительный циркулирующий ток в инверторе, который всегда существует в этих услови х, 20 если никакой активной мощности инвер- tTop не потребл ет и не выдает.

Напр жение сети Ец (фиг. 14) фактически трансформируетс на повышение с коэффициентом 1.1 до новой величины Ец, причем эта увеличенна величина E J достаточна дл получени вертикального положени вектора Е, а вектор I , перпендикул рной.к Е. ,

иЬ

направлен вдоль вектора тока инвертора I и равен ему. Он поэтому выдает весь так нагрузки, не оставл никакого тока, активного или реактивного , текущего в инвертор} или из него , как и желательно дл приведени к минимуму тока инвертора и повышени сквозного КПД.

Изменение длины Е (фиг. 13 и приводит к тому, что векторы Е. и

остава сь перпендикул рными друг дру- 40 ностью и в количестве, необходимых.

гу, вместе поворачиваютс т

относитель- соответ- может

дл коррекции любых отклонений в синусоиде, приложенной к нагрузке. В нормальном режиме синусоида прив зана к синусоиде в промышленной сети.

которое может мен ть- 45 Однако, дл получени подход щей синусоиды дл схемы сравнени в случае пропадани напр жени сети микропроцессор содержит стабильный кварцевый опорный генератор, питаемый от аккуно конца вектора Е, так что ствующим выбором длины Ьу, I, быть совмещен с 10, каким бы ни было направление I ,

с , например, в зависимости от коэффициента мощности нагрузки.

Микропроцессор 49 (фиг. 15) управл ет частотой и фазой | выхода

инвертора в виде синусоиды, запитывает- JQ мул тора, от которого можно получать с информацией программы из блока 50 желаемую идеальную синусоиду с жела- пам ти, персональной информацией системы обработки запитываетс От устройства 51, цифровой информацией о напр жении сети, напр жении на на- 55 грузке, токе в сети, токе в нагрузке, токе аккумул тора и напр жении ак-1 кумул тора от преобразовател аналог - цифра 52, массой контрольной

желаемую идеальную синусоиду с емой частотой сети

Микропроцессор сохран ет синхронность частоты между опорным синусоидальным напр жением и сетью, а также управл ет фазовым углом между ними. Он также контролирует все параметры системы и сравнивает их с предельными значени ми, заложенными в програминформации относительно положени выключател сети, выключател перехода на резерв, перегрева, перенапр жени или других параметров, которые желательно контролировать через устройство 53 ввода-вывода и обменом информации с соответствующим дисплеем 54. Микропроцессор также принимает

JQ информацию от управлени прерыванием

15

20

25

30

35

)

относительно таких параметров, как напр жение сети, напр жение инвертора , врем и любых других желаемых параметров . В этом примере микропроцессор управл ет чипом счетного таймера (СТС), генератором 55 несущей и генератором 60 Гц СТС 56, который работает , чтобы выдавать по линии 57 несущую частоту, равную чатоте повторени импульсов с широтной модул цией (типично в 26 раз большую, чем частота Гц), и чтобы получать от генератора 58 синусоиды практичес- ки чистую синусную функцию на частоте сети и с желаемой амплитудой 120 В. Управление ШИМ управл ет инвертором , который в этом случае принимаетс включающим всю схему фиг. 11 так, чтобы определ ть фазу и ширину импульсов, которые открывают транзисторы моста ШИМ.

Вывод обратной св зи инвертора идет от нагрузки 61 на усилитель 62 сравнени или сигнаЯа ошибки, который обнаруживает и усиливает любые разности между напр жением, подаваемым обратно от инвертора и идеальным синусоидальным напр жением от генератора 58 синусоиды, эта разность подаетс на управление ШИМ 59 с пол рмул тора , от которого можно получать желаемую идеальную синусоиду с жела-

Микропроцессор сохран ет синхронность частоты между опорным синусоидальным напр жением и сетью, а также управл ет фазовым углом между ними. Он также контролирует все параметры системы и сравнивает их с предельными значени ми, заложенными в программе . Пользователь имеет доступ к этим параметрам системы через графический дисплей 63 на передней панели.

Если сетевое напр жение Ew (фиг.16) состоит из синусоиды с наложенными на нее шумовыми выбросами, напр жение инвертора Еп-, подаваемое к нагрузке , имеет практически чистый

синусоидальный характер. Если ток на- JQ тора дл выдачи мощности переменного грузки 10 (Фиг, 17) искажен, это не

тока, к второй обмотке трансформатора через второй ключ переключател перехода с двум состо ни ми дл попеременного отсоединени и соединени подключен второй источник дл выдачи мощности переменного тока, вл ющийс резервным, третий источник дл подачи переменного тока к трансформатору, блок контрол угла между напр жени ми первого и третьего источников дл регулировани выходного тока инвертора, выполненный в виде магнитного шунта дл изменени св зи между обмотками трансформатора, отличающийс тем, что, с целью повышени КПД, трансформатор снабжен третьей обмоткой, соединенной с третьим источником напр жени , причем магнитный шунт блока контрол угла изолирует третью обмотку от первой и второй обмоток трансформатора.

отражаетс на токе в сети и не искажает ее параметров, ток в сети I.. остаетс практически чисто синусоидальным .

Предпочтительное воплощение изобретени было показано использующим трансформатор, в котором магнитные шунты создают эффективную последовательную индуктивность LS, и трансфер- маци напр жени вверх R обеспечиваетс отношением витков совершенно разных и изолированных обмоток трансформатора. Однако многие преимущества изобретени в смысле уменыпе- ни тока инвертора и увеличени сквозного КПД могут быть получены в случае, когда последовательна индуктивность LЈ вл етс реальной дискретной последовательной катушкой между гор чим проводом сети и выходом инвертора (фиг. 7). и фактически можно использовать автотрансформатор вместо полностью изолированных обмоток трансформатора предпочтительного исполнени .

Отношение Е-/Е..,

равное 1,1, оказалось предпочтительным дл многих практических применений, минимальный ток инвертора в некоторых случа х может получатьс при значении отношени , отличном от 1,1, в таком случае R выбирают другим дл уменьшени тока инвертора в половинном режиме работы, т.е. в некоторых случа х .коэффициент мощности нагрузки может находитьс не вблизи единицы, а может быть известное посто нное значение, значительно отличающеес от единицы, в этом случае R может быть выбрано значительно отличающимс от 1,1, так чтобы получить минимум потребного тока инвертора в нормальном режиме работы.

Claims

1. Источник бесперебойного питани содержащий трансформатор, выходна обмотка которого предназначена дл

соединени с критичной нагрузкой, такой, как компьютер, к первой обмотке трансформатора через первый ключ переключател перехода с двум состо ни ми дл попеременного соединени и отсоединени подключен первый источник , состо щий из последовательно соединенных аккумул тора и инверQ тора дл выдачи мощности переменного

5

п 5 0

5

0 5 0

5

2.Источник по п. 1, отличающийс тем, что в него введен блок регулировани напр жени третьего источника относительно напр жени первого источника так, чтобы минимизировать выходной ток инвертора, потребл емый при нормальной работе.

3.Источник по п. 1, отличающийс тем, что в блок контрол угла введена катушка индуктивности .

4.Источник по п. 1, отличающийс тем, что перва обмотка трансформатора выполнена автотрансформаторной .

5.Источник по п. 1, отличающийс тем, что количество витков третьей обмотки трансформатора меньше количества витков выходной обмотки.

6.Источник по п. 3, отличающийс тем, что между инвертором и катушкой индуктивности введен переключатель.

7.Источник по п. 6, отличающийс тем, что инвертор выполнен четырехгшечим с широтно-импульс- ной модул цией инвертора по синусоидальному закону.

15153890716

8, Источник по п. 7, отли- лельных управл емых диодов и блока

чающийс тем, что переключа-управлени диодами при неправильном

тель выполнен в виде встречно парал-функционировании системы.

ЯМ

д

«. Фи&.5

фие.2

Гц Ъ

Фиг.

Фиг.д

Фив. 10

Т1Щ 10

1 ВЯЗЯЕ

Јч

Ptal2

Ј,

«

#w. /У

ЛГ

59 Р%-

55 Яг/f

50

5/

$0. «Г

АЛЛ/,

ЛЛЛГ VWЙ« . л

-и

Фиг.W