СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ


RU (11) 2037936 (13) C1

(51) 6 H02J9/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.03.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93014719/07 
(22) Дата подачи заявки: 1993.03.22 
(45) Опубликовано: 1995.06.19 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Патент Японии N 48-31289, 56С62, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР N 316154, кл. H 02J 9/06, 1970. 3. Авторское свидетельство СССР N 1690078, кл. H 02J 9/00, 1988. 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники 
(72) Автор(ы): Цветков Г.И. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники 

(54) СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ 

Область использования: электроснабжение ответственных потребителей переменного тока. Сущность изобретения: система бесперебойного электропитания содержит n источников переменного тока, каждый из которых имеет блок совпадения, источник ЭДС и линейный контактор, одноименные выходные зажимы которых объединены и подключены к фазному выводу нагрузки. Новым в системе является то, что каждый i-ый источник переменного тока дополнительно снабжен блоком контроля тока, включенным между источником ЭДС и линейным контактором, блоком контроля напряжения и m-входовым элементом ИЛИ - НЕ, где m=i+1, i= 1....n. При этом управляющий вход линейного контактора подключен к выходу блока совпадения, один вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ - НЕ, а другой вход - к выходу блока контроля напряжения, вход которого подключен к источнику ЭДС, (n - 1) входов элемента ИЛИ - НЕ в каждом i-м источнике переменного тока подключены к блокам контроля токов других источников переменного тока. Остальные входы упомянутого элемента ИЛИ - НЕ подключены к выходам блоков контроля напряжения источников переменного тока с номерами, меньшими i(i - 1, i - 2...). 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения ответственных потребителей переменного тока.

Известна система электропитания, содержащая статические преобразователи, подключенные к нагрузке через тиристорные ключи переменного тока [1]

Недостаток такой системы электропитания наличие уравнительных токов из-за неравенства амплитуд, фаз и форм выходного напряжения статических преобразователей и как следствие низкое качество напряжения на нагрузке в моменты подключения (отключения) потребителей.

Известна система электропитания, содержащая основной и резервный источники переменного тока [2] При аварии в основном источнике потребители отключаются от него и подключаются к резервному.

Недостаток таких систем невысокая надежность, так как используются только два источника.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система электропитания [3] содержащая n источников переменного тока, каждый из которых имеет последовательно соединенные источник ЭДС, уравнительный трансформатор, линейный контактор и логическую схему, содержащую двухвходовой элемент ИЛИ и двухвходовой элемент И-НЕ. Достоинство системы высокая надежность, так как может использоваться любое количество источников переменного тока.

Недостатком системы является низкий КПД, так как все источники работают параллельно и при равномерном распределении тока нагрузки между ними каждый загружен на n-ю часть своей номинальной мощности, а при уменьшении загрузки от номинального значения снижается КПД. Особенно это заметно, если в качестве источников переменного тока используются статические преобразователи, имеющие ярко выраженный максимум КПД при номинальной мощности.

Изобретение направлено на повышение эффективности функционирования системы бесперебойного электропитания и позволяет повысить КПД.

С целью получения указанного технического результата система бесперебойного электропитания содержит n источников переменного тока, каждый из которых имеет блок совпадения, источник ЭДС и линейный контактор, одноименные выходные зажимы которых объединены и подключены к фазному выводу нагрузки.

Новым является то, что каждый i-й источник переменного тока дополнительно снабжен блоком контроля тока, включенным между источником ЭДС и линейным контактором, блоком контроля напряжения и m-входовым элементом ИЛИ-НЕ, где mi+1, i 1.n, при этом управляющий вход линейного контактора подключен к выходу блока совпадения, один вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, а другой вход к выходу блока контроля напряжения, вход которого подключен к источнику ЭДС, (n-1)-входов элемента ИЛИ-НЕ в каждом i-м источнике переменного тока подключены к блокам контроля токов других источников переменного тока, остальные входы к выходам блоков контроля напряжения источников переменного тока с номерами, меньшими i (i-1,i-2,).

На чертеже изображена схема предлагаемой системы бесперебойного электропитания.

Она содержит (в частном случае) три источника переменного тока 1, 2, 3 и нагрузку 4. Каждый источник переменного тока содержит источник ЭДС 5, блок 6 контроля тока, линейный контактор 7, блок 8 контроля напряжения, блок 9 совпадения и m-входовой элемент ИЛИ-НЕ 10.

Выходы источников переменного тока 1, 2, 3 объединены и подключены к нагрузке 4. Источник ЭДС 5, датчик 6 тока и линейный контактор 7 соединены последовательно. Управляющий вход линейного контактора 7 подключен к выходу блока 9 совпадения, один вход которого подключен к выходу многовходового элемента ИЛИ-НЕ 10, а другой вход к выходу блока 8 контроля напряжения. В источнике 1 переменного тока элемент ИЛИ-НЕ 10 выполнен двухвходовым, при этом входы подключены к блокам 6 контроля тока, расположенным в источниках переменного тока 2 и 3.

В источнике 2 переменного тока элемент ИЛИ-НЕ 10 выполнен трехвходовым, при этом два входа подключены к блокам 6 контроля тока, расположенным в источниках переменного тока 1 и 3, а третий вход элемента ИЛИ-НЕ 10 подключен к блоку 8 контроля напряжения, расположенному в источнике 1 переменного тока. В источнике 3 переменного тока элемент ИЛИ-НЕ 10 выполнен четырехвходовым, при этом два входа подключены к блокам 6 контроля тока, расположенным в источниках переменного тока 1 и 2, третий вход к блоку 8 контроля напряжения, расположенному в источнике 2 переменного тока, а четвертый вход элемента ИЛИ-НЕ 10 к блоку 8 контроля напряжения, расположенному в источнике 1 переменного тока.

Блок 6 контроля тока представляет собой измерительный трансформатор тока со сравнивающим устройством, блок 8 контроля напряжения измерительный трансформатор напряжения со сравнивающим устройством.

Линейный контактор 7 выполнен на встречно включенных тиристорах.

Система бесперебойного электропитания работает следующим образом. В штатном режиме все источники переменного тока исправны, поэтому на выходе блока 8 контроля напряжения присутствует сигнал логической "1" (а 1). Этот сигнал поступает на вход элементов ИЛИ-НЕ 10, расположенных в источниках 2 и 3 переменного тока. На выходах элементов ИЛИ-НЕ 10 будет "0", на выходах блоков совпадения 9 также "0" и линейные контакторы 7 в источниках переменного тока 2 и 3 будут отключены. На вход элемента ИЛИ-НЕ 10, расположенного в источнике переменного тока 1, поступают сигналы Y 0, Z 0, сигнал а 1, поэтому на выходе блока совпадения 9, расположенного в источнике 1 переменного тока, будет "1" и контактор 7 в этом источнике 1 переменного тока включен. Таким образом, в штатном режиме потребители получают питание от первого источника переменного тока.

Пусть в источнике 1 переменного тока напряжение вышло за допустимые пределы. Тогда на выходе блока 8 контроля сигнал а 0, на выходе блока 9 совпадения сигнал равен "0", и контактор 7 в источнике переменного тока отключается. Тогда на входе элемента ИЛИ-НЕ 10 в источнике 2 переменного тока присутствуют следующие сигналы: X= 0, Z 0, a 0, следовательно, на обоих входах блока 9 совпадения присутствуют сигналы "1" и контактор 7 в источнике 2 переменного тока включается. Потребители 4 начинают получать питание от второго источника переменного тока.

Пусть в источнике 2 переменного тока напряжение вышло за допустимые пределы. Тогда сигнал на выходе блока 8 контроля напряжения будет равен "0" (b 0), на выходе блока 9 совпадения сигнал также равен нулю и контактор 7 в источнике 2 переменного тока отключается. Тогда на входе четырехвходового элемента ИЛИ-НЕ 10 будет сле- дующая комбинация сигналов: X 0, Y 0, a 0, b 0, следовательно на обоих входах блока 9 совпадения будет сигнал "1" и контактор 7 в источнике 3 переменного тока включается. Потребители 4 начинают получать питание от третьего источника переменного тока.

Пусть напряжение в источнике 2 переменного тока пришло в норму. Тогда сигнал на выходе блока 8 контроля напряжения будет равен "1" (b 1). Этот сигнал поступает на вход четырехвходового элемента ИЛИ-НЕ 10 в источнике 3 переменного тока, поэтому на выходе блока 9 совпадения в источнике 3 переменного тока будет "0", контактор 7 в этом источнике отключается. Тогда на входах трехвходового элемента ИЛИ-НЕ 10 в источнике 2 переменного тока будет следующая комбинация сигналов: X 0, Z 0, a 0, на оба входа блока 9 совпадения в этом источнике поступают сигналы "1", контактор 7 включается и потребители 4 начинают получать питание от второго источника переменного тока.

Пусть теперь восстановился источник 1 переменного тока. Тогда сигнал а 1, появившийся на выходе блока 8 контроля напряжения, поступая на один из входов четырехвходового элемента ИЛИ-НЕ 10, блокирует включение линейного контактора 7 в источнике 3 переменного тока, а, поступая на один из входов трехвходового элемента ИЛИ-НЕ 10, вызывает отключение линейного контактора 7 в источнике 2 переменного тока. При этом на входах двухвходового элемента ИЛИ-НЕ 10 в источнике 1 переменного тока сигналы будут равны Y 0, Z 0, а так как а 1, то на выходе блока 9 совпадения будет "1", контактор 7 в источнике 1 переменного тока включается, потребители 4 получают питание от первого источника переменного тока.

В частном случае система электропитания содержит три источника переменного тока, в общем случае система электропитания может содержать n источников переменного тока. При этом элемент ИЛИ-НЕ в первом источнике 1 переменного тока выполняется двухвходовым, во втором трехвходовым, а в третьем четырехвходовым и т.д. Обобщая, можно записать, что i-й источник переменного тока имеет m-входовой элемент ИЛИ-НЕ, где m i+1, i 1.n.

В рассмотренном случае два входа каждого элемента ИЛИ-НЕ в каждом источнике переменного тока подключены к выходам блоков контроля токов, расположенных в других источниках переменного тока. В общем случае к выходам блоков контроля тока других источников переменного тока должно быть подключено (n-1) входов каждого элемента ИЛИ-НЕ в каждом i-м источнике переменного тока. В рассмотренном примере остальные два входа элемента ИЛИ-НЕ 10 в источнике 3 переменного тока подключены к выходам блоков контроля напряжения, расположенным во втором и первом источниках переменного тока, свободный третий вход элемента ИЛИ-НЕ 10, расположенного в источнике переменного тока 2, подключен к блоку контроля напряжения, расположенного в первом источнике переменного тока. В общем случае свободные входы каждого элемента ИЛИ-НЕ в каждом i-м источнике переменного тока подключены к блокам контроля напряжения, расположенным в источниках переменного тока с меньшими порядковыми номерами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащая n источников переменного тока, каждый из которых имеет блок совпадения, источник ЭДС и линейный контактор, одноименные выходные зажимы которых объединены и подключены к фазному выводу нагрузки, отличающаяся тем, что каждый i-й источник переменного тока дополнительно снабжен блоком контроля тока, включенным между источником ЭДС и линейным контактором, блоком контроля напряжения и m-входовым элементом ИЛИ НЕ, где m i + 1, i 1 n, при этом управляющий вход линейного контактора подключен к выходу блока совпадения, один вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ НЕ, а другой вход к выходу блока контроля напряжения, вход которого подключен к источнику ЭДС, n 1, входов элемента ИЛИ НЕ в каждом i-м источнике переменного тока подключены к блокам контроля токов других источников переменного тока, остальные входы элемента ИЛИ НЕ подключены к выходам блоков контроля напряжения источников переменного тока с номерами, меньшими i (i 1, i 2, ).




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru