ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1. Источник бесперебойного питания потребителей переменного тока, работающий в двух основных режимах - инверторном и выпрямительном, представляющий собой обратимый преобразователь с промежуточным звеном высокой частоты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы ОП, содержит 2 порта «входа-выхода» силовых цепей: порт зажимов постоянного тока, являющийся входным в инверторном режиме ОП и выходным в выпрямительном режиме ОП, и порт зажимов переменного тока, являющийся выходным в инверторном режиме и входным в выпрямительном режиме ОП, причем между зажимами постоянного и переменного тока указанных портов включены последовательно соединенные между собой 2 звена - звено высокой частоты и звено автономного инвертора промышленной частоты, при этом оба звена силовой части с помощью средств управления выполнены реверсивными, а каждый узел силовой части обоих звеньев использован без переключений в силовых цепях в обоих (инверторном и выпрямительном) режимах, что уменьшает общее количество узлов, при этом в выпрямительном режиме, когда нормально функционирует основная сеть переменного тока, питание ответственных потребителей производят непосредственно от основной сети переменного тока и в целях повышения качества электропитания в этом режиме обратимый преобразователь обеспечивает регулируемую генерацию реактивной мощности в сеть переменного тока в статических и динамических режимах в функции отклонения от уставки напряжения на зажимах порта переменного тока ОП или в другой точке основной сети путем подключения к этим зажимам дополнительных узлов - датчика напряжения и подключенного к нему регулятора напряжения, и для обеспечения надежного функционирования такой системы регулирования в цепь переменного тока, подключенную к зажимам порта переменного тока ОП, дополнительно включен датчик тока, и к нему подключен регулятор ограничения тока, причем функции регуляторов напряжения и ограничения тока могут быть возложены на микропроцессорный контроллер с аналого-цифровым преобразователем, входящий в ОП.
2. Источник бесперебойного питания потребителей переменного тока по п.1, отличающийся тем, что для синхронизации системы управления силовыми транзисторами автономного инвертора промышленной частоты с напряжением основной сети переменного тока в выпрямительном режиме ОП источник бесперебойного питания снабжен узлом подстройки частоты (УПЧ), работающий по принципу фазовой автоподстройки частоты, причем для обеспечения регулирования параметров заряда накопителя энергии (тока или напряжения), например АБ, под действием регулятора заряда АБ путем изменения фазового сдвига между синхроимпульсами, формируемыми задающим генератором, и напряжением основной сети, между указанными сигналами включен узел подгонки фазы (УПФ), в результате чего регулируется величина передаваемой активной мощности от основной сети к АБ.
3. Источник бесперебойного питания по п.1, отличающийся тем, что звено высокой частоты представляет собой многовариантное устройство, состоящее из одной или нескольких трансформаторно-модульных ячеек, в каждую из которых входит по крайней мере один двухобмоточный трансформатор, у которого к одной (первой) обмотке, являющейся первичной обмоткой в инверторном режиме обратимого преобразователя и обращенной к порту постоянного тока, подключен стандартный модуль 1-фазного инвертора, именуемый ниже модулем первой группы, а ко второй обмотке того же трансформатора той же трансформаторно-модульной ячейки подключен также модуль 1-фазного мостового инвертора, называемый ниже модулем второй группы и, если напряжение, прикладываемое в процессе функционирования к модулю второй группы, может превысить величину напряжения, допустимого для модуля, или, если требуется применить более низковольтные модули в качестве модулей второй группы, например, модули с транзисторами MOSFET, имеющие лучшие динамические свойства и меньшие потери, чем высоковольтные модули, то необходимо последовательное соединение модулей, и поэтому потребуется применение двух или нескольких трансформаторно-модульных ячеек, у которых модули первой группы соединяют по выводам постоянного тока модулей в параллель, а модули второй группы тех же ячеек соединяют через выводы постоянного тока модулей между собой последовательно, что обеспечивает равномерное деление напряжения между последовательно соединенными модулями без дополнительных мер и одновременно с этим обеспечивает равномерное деление тока между параллельно соединенными модулями первой группы, причем возможные варианты выполнения многовариантного звена высокой частоты определяют по соотношению максимально возможного напряжения, прикладываемого к модулю в процессе работы и номинальных параметров модуля, в результате чего определяют количество ячеек, включаемых последовательно и параллельно, причем в качестве модулей первой и второй групп вместо модулей 1-фазных мостовых схем могут быть применены модули 1-фазных полумостов, модули единичных ключей, модули 1-фазных нулевых схем, раздельные модули 1-фазных мостов транзисторов и 1-фазных мостов диодов и в каждой группе модулей может быть включено 2 или более модулей в параллель в расчете на деление тока по их естественным характеристикам.
4. Источник бесперебойного питания по п.3, отличающийся тем, что для обеспечения возможности использования одного и того же трансформатора в каждой из ячеек звена высокой частоты и получения минимально возможной их суммарной установленной мощности инверторы на модулях первой группы выполняют в виде известных инверторов напряжения с широтным регулированием выходного напряжения понижающего типа и параллельно включенным конденсатором на входе, а инверторы в каждой ячейке на модулях второй группы выполняют в виде известных инверторов тока также с широтным регулированием выходного напряжения, но повышающего типа с последовательно включенным электромагнитным реактором на входе.
5. Источник бесперебойного питания по п.3, отличающийся тем, что в целях минимизации массы и габаритов, обеспечения лучшей равномерности деления напряжения между последовательно включенными модулями и деления тока между параллельно включенными модулями, а также улучшения повторяемости характеристик ячеек в нем в качестве трансформаторов и реакторов применены планарные трансформаторы и реакторы, обмотки которых изготовлены по методу печатного монтажа.
6. Источник бесперебойного питания по п.1, отличающийся тем, что для оптимизации использования транзисторных модулей в звене высокой частоты между зажимами постоянного тока звена высокой частоты, обращенными к накопителю энергии на постоянном токе, и зажимами постоянного тока обратимого преобразователя включают импульсный реверсивный преобразователь постоянного тока в постоянный ток.