Устройство для питания электрохимической нагрузки асимметричным током

Устройство для питания электрохимической нагрузки асимметричным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к устройствам для питания электрохимической нагрузки асимметричным током синусоидальной формы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит конденсатор 9, заряжаемый от источника 1 постоянного напряжения через дроссель 5 и тиристор 6 и разряжаемый через разрядные дроссель 8 и тиристор 7 на нагрузку. Устройство имеет дополнительную цепь из соединенных последовательно тиристора 10 и дросселя 11, подключенную встречно-параллельно разрядным тиристору и дросселю. Дополнительная цепь позволяет создать в нагрузке обратную полуволну тока за счет ответвления части зарядного тока конденсатора и сформировать, таким образом, асимметричный переменный ток. Особенностью устройства является стабильность асимметрии, которая определяется соотношением индуктивностей дросселей и практически не зависит от нагрузки, т.е. от типа заряжаемой батареи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 02 J 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2 1 ) 442843 7/24-0 7 (22) 23,05,88 (46) 07,02 ° 90, Бюл, ¹- 5 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им,С,М,Кирова (72) Л,Д,Бутаков и В,П,Щербинин (53) 621,355, 16 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1206862, кл, Н 01 М 10/44, 1985, Авторское свидетельство СССР

¹ 547914, кл, H 02 J 7/00, 1975, Приборы и техника эксперимента,, 1985, №- 5, с, 108, рис,2, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ НАГРУЗ И1 АСИММЕТРИЧНЫИ

ТОКОМ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к устройствам для питания электрохимической нагрузки асимметричным

„„Я0„„154171О А1

2 током синусоидальной формы. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, Устройство содержит конденсатор 9, заряжаемый от источника 1 постоянного напряжения через дроссель 5 и тиристор 6 и раэряжаемый через разрядные дроссель 8 и тиристор 7 на нагрузку, Устройство имеет дополнительную цепь из соединенных последовательно тиристора 10 и дросселя 11, подключенную встречнопараллельно разрядным тиристору и дросселю, Дополнительная цепь позволяет создать в нагрузке обратную полуволну тока за счет ответвления части зарядного тока конденсатора и сформировать, таким образом, асимметричный переменный,ток, Особенностью устройства является стабильность асимметрии, которая определяется соотношением индуктивностей дросселей и практически не зависит от нагрузки, т,е, от типа заряжаемой батареи, Iил, 1541710

40

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для заряда аккумуляторных батарей, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет формирования в аккумуляторной батарее асимметричного переменного тока со стабильной величиной асимметрии, На чертеже приведена схема устрой- 10 ства, Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, выходные клеммы 2 и 3, к которым подсоединена нагрузка 4. Выходная клемма Э соединена с отрицательным выводом источника 1 напряжения общей шиной, Последовательная цепь из катушки индуктив1 ности, тиристоров 6 и 7 и катушки 8 индуктивности включена между положительным выводом источника 1 напряжения и выводной клеммой 2, Конденса« тор 9 включен между точкой соединения тиристоров 6 и 7 и общей шиной. Дополнительные,тиристор 10 и катушка 11 25 индуктивности соединены последова1 тельно и подключены встречно-параллельно тиристору 7 и катушке 8 индук-! тивности, Блок 12 управления соединен с управляющими электродами тиристоров 6,.7 и 10, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии тиристоры 6, 7 и 10 включены, катушки 5,8 и 1,1 обесточены, конденсатор 9 разряжен, При включении блоком 12 тиристоров 6 и 10 конденсатор 9 колебательно заряжается по двум цепям, Одна цепь содержит источник 1 постоянного напряжения, катушку 5 индуктивности и тиристор 6, а другая — тиристор 10, катушку 11 индуктивности и аккумуляторную батарею 4, Через аккумуляторную батарею 4 протекает обратный (разрядный) ток в виде полуволны синусоиды, При переходе разрядного тока через нуль тиристоры 6 и 10 самовключаются ° Затем блок 12 включает тиристор 7, Кондесатор заряженный до напряжения, превышающего напряжение источника 1, колебательно разряжается через катушку 8 индуктивности и аккумуляторную батарею 4, создавая в ней прямую (зарядную) полуволну синусоидального тока, Тиристор 7 выключается при переходе тока через нуль ° На конденсаторе 9 остает ся заряд противоположного знака по где E и Š— напряжение источников 1 Я и ЭДС аккумуля горной батареи 4 соответственно;

Q — добротность, принятая одинаковой для всех катушек индуктивности, Ток через аккумуляторную батарею 4 в каждом цикле изменяется по закону:

Umг ЕЯ

sin у,й

1 в интервале 0 (t a и L,Ñ;

i(t) = 0 в интервале Г(Д. . "4t а Т

i(t) = — — -- — — sin с (t — Т )

U -EA

2 с

LqL C в интервале Т <Ми — — — — + Т с- - 1 + 1 с1

i(t) = 0 в интервале

LzL С

II — - -+ Т 4< t

1, + 1, 2 3

Ly - индуктивности катушек 8,5 и 11 соответственно; емкость конденсатора 9;

- период и временной сдвиг между каналами блока управления 12;

Т и та сравнению с имевшимся до включения тиристора 7. На этом цикл работы устройства заканчивается, Таким образом, на период управляющих импульсов через нагрузку протекают как обратная, так и прямая синусоидальные полуволны тока, т,е, формируется асимметричный синусоидальный переменный ток, В последующие несколько циклов напряжение на конденсаторе 9, амплитуды зарядной и разрядной полуволн асимметричного тока возрастает, пока прирост энергии от источника 1 не уравновесится энергией, расходуемой на зарядку аккумуляторной батареи 4 и на нагрев элементов схемы, Амплитуда установившегося напряжения на конденсаторе 9 равна

U- =— - (Š— Š)

th p

154 U10

Частота переменного асимметричного тока, формируемого устройством, ограничена только частотными свойствами тиристоров, Формула изобретения

Коэффициент асимметрии в последнем случае приводится к виду

Составитель Г,Веденеев

Техред А.Кравчук Корректор М,Кучерявая

Редактор Н,Яцола

Заказ 286 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 з

Интегрируя за период обратную и прямую составляющие тока нагрузки 4 и б еря их отношения, найдем, что к оэффициент асимметрии равен .

L2+ L)

Он не зависит от нагрузки и режима ее питания, а определяется соотношением нндукгивностей катушек, которое можно изменять в широких пределах, Устройство позволяет формировать асимметричный ток в нагрузке без нулевых пауз, если соблюдаются условия:

Т = 2Т = 27()- — — -- = 2 ff 1Ь С

ГLgL С

1.+L 20 l — °

Lf

25 я .

Надежная работа устройства в ре жиме беэ нулевых пауз тока в нагрузке возможна благодаря свойству схемы сохранять условия для самоотключения тиристоров даже при неглубоком наложении прямой и обратной полуволн за счет симметричного включения конденсатора 9, большого напряжения на нем относительно источника 1 и плав55 ного нарастания прямого напряжения на тиристорах, 1

Устройство для питания электрохи» мической нагрузки асимметричным током, содержащее источник постоянного напряжения, один из выводов которого соединен общей шиной с выходной клем мой, а между другим выводом источника постоянного напряжения и другой выходной клеммой включены последова-. тельно и согласно первая катушка индуктивности, первый и второй тиристоры и вторая катушка индуктивности, конденсатор, подключенный между точкой соединения тиристоров и общей шй ной, блок управления, выходы которого соединены с управляющими электродами тиристоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей sa счет формирования в аккумуляторной батарее асимметричного переменного тока со стабильной величиной асимметрии, в него дополнительно введены третий тиристор, управляющий электрод которого поддоединен к дополнительному выходу блока управления, и третья катушка индуктивности, соединенные последовательно и подключенные встречно-параллельно второму тиристору и второй катушке индуктивности,