ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2032975
СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ
Имя изобретателя: Картавых А.С.; Борисов А.П.; Слугин А.И.; Вышемирский Ю.М.
Имя патентообладателя: Картавых Анатолий Серафимович; Борисов Александр Петрович; Слугин Анатолий Иванович; Вышемирский Юрий Марьянович
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1991.06.17
Сущность изобретения: в систему бесперебойного питания, содержащую силовой
выпрямитель 2, зарядное устройство 3, инвертор 4, быстродействующий ключ 9, включена цепь
заряда накопителя 6, которая состоит из последовательно соединенных диода 7, анод
которого подключен к положительному полюсу силового выпрямителя 2, резистора 8,
накопителя 6, подключенного к резистору 5 и отрицательному полюсу силового выпрямителя
2, и цепь подзаряда, состоящая из последовательно соединенных резистора 8 и накопителя 6,
при этом положительный полюс зарядного устройства 3 подключен к катоду диода 7, а
отрицательный помос зарядного устройства 3 и силового выпрямителя 2 объединены.
Установлен таже блок контроля параметров емкостного накопителя.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам для обеспечения
бесперебойного питания ответственных потребителей.
Известны системы бесперебойного питания, представляющие собой совокупность
преобразователей, коммутирующих устройств и накопителей энергии, составляющие
систему питания, способную обеспечить непрерывное питание нагрузки в случае выхода из
строя источника питания на входе [1] В качестве накопителей энергии традиционно
используются инерционные маховики или аккумуляторные батареи.
Недостатки инерционных маховиков заключаются в увеличении массы и габаритов системы,
усложнении технической эксплуатации и обслуживания, низком коэффициенте отдачи [2]
Наиболее близким техническим решением к предложенному является система
бесперебойного питания, содержащая последовательно соединенные выпрямитель и
инвертор, источник постоянного тока, включенный через быстродействующий ключ, и его
зарядное устройство [3]
В качестве источника постоянного тока в системе рассматривается аккумуляторная
батарея. Аккумуляторная батарея эффективна при перерывах внешнего электропитания от
нескольких минут и более. Наличие в системе аккумуляторной батареи требует ухода и
обслуживания, зарядно-разрядного устройства.
Цель изобретения повышение надежности и улучшение эксплуатационно-технических
показателей системы бесперебойного питания.
Поставленная цель достигается тем, что в системе бесперебойного питания, содержащей
последовательно соединенные выпрямитель и инвертор, источник постоянного тока,
включенный через быстродействующий ключ, и его зарядное устройство, в качестве
источника постоянного тока использован емкостной накопитель, который одним из выводов
соединен через дополнительное введенное сопротивление с зарядным устройством и через
вновь введенный разделительный полупроводниковый прибор с выпрямителем.
|
С целью уменьшения установленной мощности зарядного устройства в систему
дополнительно введен блок контроля параметров емкостного накопителя, соединенный с
инвертором.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы берперебойного питания,
которая содержит входную клемму 1, к которой подключены силовой выпрямитель 2 и
зарядное устройство 3, к выходу силового выпрямителя подключен инвертор 4, выход
которого подключен к клемме 5.
|
Система содержит также цепь заряда емкостного накопителя 6, которая состоит из
последовательно соединенных диода 7, анод которого подключен к положительному полюсу
силового выпрямителя 2, резистора 8, накопителя 6, подключенного к резистору 8 и
отрицательному полюсу силового выпрямителя 2. Имеется цепь подзаряда, состоящая из
последовательно соединенных резистора 8 и накопителя 6, при этом положительный полюс
зарядного устройства 3 подключен к катоду диода 7, а отрицательный полюс зарядного
устройства 3 и силового выпрямителя 2 объединены. Емкостной накопитель 6 подключен на
вход инвертора 4 через быстродействующий ключ 9. Блок контроля 10 параметров емкостного
накопителя 6 соединен с инвертором 4.
СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
При наличии напряжения основного питания на клемме 1 и включении силового выпрямителя 2
происходит заряд накопителя 6 через диод 7 и резистор 8, при этом зарядное устройство 3 и
инвертор 4 не включаются. При достижении напряжения на накопителе 6 примерно около 85%
выходного напряжения силового выпрямителя 2, включается зарядное устройство 3, у
которого выходное напряжение должно быть выше напряжения на выходе силового
выпрямителя 2. За счет этого происходит выключение диода 7 и накопитель 6 дозаряжается
от зарядного устройства 3 через резистор 8.
Отключение зарядного устройства 3 происходит при достижении напряжения на накопителе 6
номинального значения, после чего система бесперебойного питания готова для включения
инвертора 4 и принятия нагрузки.
Включение инвертора 4 происходит по сигналу с блока контроля 10 параметров накопителя
при достижении напряжения на накопителе 6 заданного значения.
Осуществление заряда накопителя 6 сначала через выпрямитель 2, а затем через зарядное
устройство 3 позволяет уменьшить установленную мощность элементов зарядного
устройства 3 (трансформатора и выпрямительного моста) и снизить массо-габаритные
показатели зарядного устройства 3.
В нормальном режиме инвертор 4 получает питание от силового выпрямителя 2 и
обеспечивает номинальные выходные параметры на клемме 5.
В случае пропадания напряжения основного питания на клемме 1, срабатывает
быстродействующий ключ 9, чем обеспечивается безразрывное питание инвертора от
накопителя 6 в течение заданного времени.
При появлении напряжения на клемме 1 быстродействующий ключ 9 выключается, инвертор 4
переводится на питание от силового выпрямителя 2, зарядное устройство 3 дозаряжает
накопитель 6 до номинального напряжения.
Для наиболее полного использования энергии накопителя в процессе эксплуатации,
зарядное устройство 3 поддерживает напряжение на накопителе 6 в пределах 100-95%
номинального значения.
Использование предложенного технического решения в системах бесперебойного питания
позволит повысить надежность и улучшить эксплуатационно-технические показатели
системы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ, содержащая последовательно соединенные выпрямитель и
инвертор, источник постоянного тока, включенный через быстродействующий ключ, и его
зарядное устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения
эксплуатационно-технических показателей, в качестве источника постоянного тока
использован емкостный накопитель, который одним из выводов соединен через
дополнительно введенное сопротивление с зарядным устройством и через вновь введенный
разделительный полупроводниковый прибор с выпрямителем.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности
зарядного устройства, в систему дополнительно введен блок контроля параметров
емкостного накопителя, соединенный с инвертором.
Версия для печати
Дата публикации 17.02.2007гг
вверх
|
