Файл: Кривозуб Д.С. Агрегаты бесперебойного питания (лекция).pdf

33

обеспечить постоянную скорость его вращения и вращения синхронного генератора.

Однако такой способ стабилизации скорости вращения генератора

сопряжен с потерями жидкости, отводимой через перепускной клапан.

Рассмотрим схему, представленную на рис.14. Здесь нет перепуск­ ного клапана. Стабилизация скорости вращения гидродвигателя осущест­

очевидно, вызовет изменение перепада давления на дросселе л Ррр ,

что подтверждается выражением (14). Эта зависимость графически пред­ ставлена рис.15.

Перепад давления на дросселе можно представить приближенно как

- 34 -

Рис. 13. Принципиальная схема регулирования скорости вращения гидродвигателя со стабилизацией АР#> : I - дрос­ сель; 2 - клапан; 3 - аккумулятор; 4 - гидродвигатель

Рис. 14. Принципиальная схема регулирования скорости вращения гидродвигателя без стабилизации л р : I - дрос­

сель; 2 - гидродвигатель; 3 - аккумулятор тг

_ 35,

Тогда,учитывая формулу Пауссона и /\2 /, получим

можно производить по заранее разработанной программе.бтот способ стабилизации частоты благодаря отсутствию перепускного клапана более экономичен.

Для выбранных параметров гидродвигателя и аккумулятора это вы­ ражение определяет характер изменения площади отверстия дросселя

F ^ f в процессе разряда аккумулятора.

По мере того,как р а з н о с т ь 'F ? * будет становиться все мень­ ше, площадь отверстия дросселя должна увеличиваться так,чтобы расход гидродвигателя оставался постоянным.

З .Агрегзты бесперебойного питания с электроаккуыуляторными батареями

Такие агрегаты получили достаточно широкое распространение благодаря наличию на многих объектах аккумуляторных батарей.Ио кон­ структивному исполнению их можно разделить на три группы:

-с трехмашинными преобразователями,

-с двухмашинными преобразователями,

-с полупроводниковыми преобразователями.

36

В их состав входят: выпрямительные устройства или асинхронные

двигатели; машины постоянного тока; синхронные генераторы или стати­ ческие инверторные устройства и аккумуляторные батареи.

Установки с полупроводниковыми преобразователями, несмотря на

ухе разработаны (ВЭИ им.В.И.Ленина).

Схема трехмашинного агрегата бесперебойного питания с аккуму­ ляторной батареей дана на рис.16 и содержит не только главные цепи,

но и некоторые аппараты и цепи управления. В ней кроме основного вво­ да имеется еще и резервный, могущий вводиться в действие при помощи АПВ. К шинам гарантированного питания помимо основного преобразова­ теля предусмотрено подключение резервного посредством контактора или автомата.

Нормально агрегат может работать при включенных одновременно приводных машинах 2 и 3. При этом каждая из них отдает половину мощности, требующейся для шин гарантированного питания. Отключение двигателя 3 происходит при срабатывании датчика 7, реагирующего с выдержкой времени на изменение частоты и напряжения на вводе и на повреждение в этом двигателе. Тогда питание нагрузки полностью пере­ водится на аккумуляторную батарею и двигатель 2. Скорость вращения поддерживается в этом режиме при помощи регулятора 10, датчики ко­ торого связаны с шинами 13. Поскольку машина 2 уже была возбуждена и в якоре ее имелся ток, переходный процесс в ней протекает довольно быстро и снижение скорости агрегата получается незначительным.

Для уменьшения этого снижения в некоторых установках подобно­ го типа предусматривают небольшой маховик, если собственный момент инерции вращающихся частей недостаточен.

- 37 -

н и

Рис. 16. Трехмашинный агрегат бесперебойного питания с аккуму­ ляторной батареей; I - основные шины; 2 - двигатель постоянного

буждения генератора;10 - регулятор скорости вращения; II - дат­ чик повреждений асинхронного двигателя, действующий от защиты;

38

Для уменьшения емкости аккумуляторной батареи допустим и

другой режим, когда машина постоянного тока возбуждена, но цепь якоря не подключена к шинам постоянного тока. Батарея заряжена или находится в процессе зарядки (это осуществляется при помощи датчика

12). При резком снижении или повышении напряжения или частоты на

вновь появиться напряжение, выбирается емкость этой батареи и мощ­ ность двигателя постоянного тока. Если оно менее 15 мин, то номи­ нальная мощность последнего может быть меньше мощности нагрузки,

сложенной с потерями в машинах 3 и <(.

При этом режиме переходный процесс получается более длитель­ ный и фактически имеется перерыв, длительность которого равна вре­

мени включения автомата 18 и установления необходимого тока в

якоре двигателя 3. В некоторых случаях на этот перерыв идут от долей

секунды до I ♦ 2 сек. , учитывая худшие эксплуатационные свой­

ства малин постоянного тока. В них вводят иногда устройства, позво­ ляющие поднимать и опускать щетки во избежание чрезмерного износа их и коллектора.

Датчик 8 реагирует на мощность основного синхронного генера­ тора к дает команду при его перегрузке на включение после синхрони­ зации резервного аналогичного преобразователя.

Двухмашинные агрегаты бесперебойного питания с аккумулятор­ ными батареями выполняются по двум схемам (рис.17 и 18). Первая является необратимой. Энергия вначале преобразуется выпрямителем,

затем электромашинным агрегатом "4-5". На шинах 6 могут быть иные напряжения, частота, число фаз, чем на вводе 1,и другие допустимые

- 39

3

Рис. 18. Обратимый двухмашинный агрегат бесперебойного пита­ ния с аккумуляторной батареей: I - внешний источник /система/; 2 - выключатель; 3 - пины ближайшей подстанции; 4 - шины га­ рантированного питания; 5 - синхронная машина; 6 - малина по­ стоянного тока; 7 - аккумуляторная батарея; 8, 9 и 10 - контак­

торы; II - потребители постоянного тока; 12 - потребитнли пере­ менного тока