Способ заряда емкостных накопителей энергии постоянным по величине током
Патент 245226
Классы МПК
Способ заряда емкостных накопителей энергии постоянным по величине током
Иллюстрации
Реферат
245226
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввтскиз
Социалистические
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Кл. 21h, 29/11
2111, 29/20
Заявлено 20.VI I.1967 (№ 1174589/25-27) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 04.Ч1.1969. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 10.Х1.1969
МПК В 23k
В 23k
УДК 621.791.76.03 (088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
8. Б. Фрейман
Заявитель
СПОСОБ ЗАРЯДА ЕМКОСТНЫХ HAKOllHTEJlEA ЭНЕРГИИ
ПОСТОЯННЫМ ПО ВЕЛИЧИНЕ ТОКОМ
Изобретение может быть использовано в емкостных накопигелях энергии.
Известный способ заряда емкостных накопителей энергии, при котором в процессе заряда ток прерывают с постоянной частотой, не позволяет повысить коэффициент мощности, улучшить форму потребляемого от сети тока, а также заряжать емкость как от сети переменного, так и от сети постоянного тока.
Все эти недостатки устранены в предложенном способе, который отличается от известного тем, что относительную длительность протекания зарядного тока изменяют по закону,l ак где Т вЂ” относительная длительность протекания тока заряда, равная отношению длительности протекания зарядного тока к периоду коммутации, 1 — потребляемый ток, Š— напряжение сети, R — сопротивление, — время, С вЂ” емкость.
На фиг. 1 — б даны схемы, поясняющие описываемый способ.
На фиг. 1 показан генератор напряжения Е, собственное сопротивление цепи (сумма сопротивлений проводов «обкладок конденсато ра» и внутреннего сопротивления генератора)
R, переменное сопротивление R*, заряжаемая емкость Ср.
На фиг. 2 приведен график изменения суммарного сопрогивления R = R т Р во времени (верхняя кривая), при котором ток цепи
1 остается неизменным (нижняя кривая).
1-1а фиг. 3 — схема без обратнои связи, при1о ближенно осуществляющая режим по фиг. 2, включающая в себя генератор напряжения Е, фильтр Ф, ключ К, обратный вентиль В, защитную индуктивность L, заряжаемую емкость Ср, собственное сопротивление R, гене15 ратор постоянной частоты ГПЧ, широтно-импульсный модулятор ШИМ, задающее устройство ЗУ, формирователь импульсов ФИ.
На фиг. 4 — схема замкнутой системы с
20 ключом, подобчая схеме, показанной на фиг. 3, и, кроме того, она содержит датчик измерения тока И.
На фиг. 5 — схема, сходная со схемами фиг. 3 и 4 с питанием от сети переменного то25 ка, кроме того, схема содержит силовой выпрямитель В, — Ве, П-образный фильтр Ci—
Сз — L, пороговое устройство ПУ, измерительный шунт R, зарядный ключ — Кь разрядный тиристор К, импульсный трансформаЗО тор 7Р.
245226
E=I R+— где т=, (+ — ) 40 где т
45 I
+m
Я
С
На фиг. 6 — диаграмма напряжения U> в точках 1 — 2 (см. фиг. 3 — 5) и тока I, lm — значение тока, при котором ключ К размыкается.
Чтобы заряд емкости Ср (см. фиг, 1) протекал при постоянной величине тока (что соответствует равномерному потреблению мощности от сети и минимальному времени заряда при и аксим альном использовании силовых элементов по току), можно менять сопротивление R по закону
R* = — =—
c где Š— э.д.с. источника;
I — предельно допустимый ток, потребляемый от сети;
С вЂ” емкость; — время.
Заряд надо прекратить, когда напряжение конденсатора достигнет величины Uc = Е—
И (иначе невозможно поддерживать постоянной потребляемую мощность) . Можно также осуществить этот же режим при R " =O и изменении Е чо закону
Приближенное выполнение закона I = const обеспечивают, используя ключ в цепи заряда (см. фиг. 3), причем частота коммутации ключа постоянна, а относительная длительность у включенного состояния (длительность протекания тока заряда) меняется по закону, -и — длительность включенного со"И
Т стояния, Т вЂ” перед коммутации. ,цля ограничения пульсации тока в сети используют фильтр Ф, для улучшения условий коммутации используют обратный вентиль В и дроссель L. Закон изменения во времени вводится заранее в задающее устройство ЗУ.
Схемы ГПЧ, ШИМ и ФИ известны.
Схема на фиг. 4 отличается от схемы на фиг. 3 наличием датчика тока И, по сигналу которого отключается ключ в момент, когда ток его достиг установленной величины. Наличие обратной связи ло току упрощает настройку схемы и компенсирует разброс параметров
5 элементов.
В обоих случаях (фиг. 3 и фиг. 4) частоту коммутации и параметры фильтра выбирают оптимально, исходя из допустимого тока, допустимых пульсаций, напряжения сети, вели10 чины емкости н минимума потерь.
При этом пульсации тока (см. фиг. 6, нижняя кривая) можно сделать сколь угодно малыми с помощью фильтра Ф.
Схема на фиг. 5 содержит также рабочую
15 цепь разряда емкости С, трансформатор TP u ключ Кр. Для отключения ключа Кт служит датчик тока, состоящий из шунга R и порогового устройства ПУ известного типа.
При заряде емкости С через Кт и первич20 ную обмотку трансформатора TP ключ К разомкнут. Затем размыкают ключ К1 и замыкают ключ К, подавая импульс тока на трансформатор, Предмет изобретения
Способ заряда емкостных накопителей энергии постоянным по величине током, при кото30 ром в процессе заряда ток прерывают с постоянной частотой, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности и улучшения формы кривой тока при заряде емкости как от сети переменного, так и от сети
35 постоянного тока, относительную длительность протекания зарядного тока изменяют по закону относительная длительность протекания зарядного тока, равная отношению длительности протекания зарядного тока к периоду коммутации, потребляемый ток, напряжение сети, сопротивление, время, емкость.
245226
Rã
Е
Т с, Ч иг.2
Фи 2. 4 тр
Ф 2.Б фиг. 5
Составитель И. Aypbe
Редактор Г. Гончарова Техред А. А. Камышникова Корректор А. П. Васильева
Заказ 2684/17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Ссвете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2