Устройство для заряда накопительного конденсатора

Устройство для заряда накопительного конденсатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,щ 680153

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.05.77 (21) г483708/18-г1 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 18.08.79 (51)М. Кл.

Н 03 К 3/53

Гааударстаенный квинтет

СССР аа делам нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК бг1.37з (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Б. М. Сухарев, А. Г. Николаев и А. Х. Плешков (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТ ОРА

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство может быть использовано для питания генераторов мощных импульсов.

Известно устройство для заряда нако5 пительного конденсатора, содержащее од» нофазный трансформатор с несколькими обмотками, ключи и выпрямители $1(. Это устройство сложно и не может работать на час то те ис точ ника.

1Î

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трансформатор с группой фазных обмоток, зарядные тиристоры для пошаго!

5 вого включения обмоток трансформатора, нагрузку, подключенную па раллельно накопительному конденсатору через разрядный тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристорами t.г1. Одиако это устройство имеет невысокие удельные энер гетические показатели при заряде накопительного конденсатора на частоте источника.

Пель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей при заряде накопительного конденсатора на частоте источника, Для этого в устройстве для заряда накопительного конденсатора, содержащем трансформатор с группой фазных обмоток, зарядные тиристоры для пошагового включения обмоток трансформатора, нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору через разрядный тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристорами, блок контроля напряжения и управления тиристорами снабжен генератором тактовых импульсов и ячейкой временного сдвига управляющих импульсов, три фазные обмотки образуют трехфазную систему напряжений, а четвертая фазная обмотка размешена на одном стержне магнитопровода совместно с третьей фазной обмоткой трехфазной системы, четыре фазные обмо-.ки соединены в пепь последовательно друг с другом таким образом, что начало первой фазной обмотки соединено

680153 с катодом первого зарядного тиристора, анод которого подключен к началу второй фазной обмотки, конец второй фазной обмотки соединен с концом третьей фазной обмотки, а начало третьей фазной обмотки соединено с концом четвертой фазной обмотки, эта цепь одним из выводов через второй зарядный тиристор соединена с по-, ложительной обкладкой накопительного конденсатора, а другим выводом — с катодом 10 третьего зарядного тиристора, анод которого подключен к анодам четвертого и пятого зарядных тиристоров, к аноду диода и к отрицательной обкладке накопитель ного конденсатора. Причем катоды четвер- 15 того и пятого зарядных тиристоров подсоединены соответственно к контам четвертой и третьей фазных обмоток, катод диода подключен к началу первой фазной обмотки, анод шестого зарядного тирис- 20 тора — к началу второй, анод седьмого зарядного тиристора — к началу первой фазных обмоток трансформатора, а их катоды соединены соответственно с концом первой фазной обмотки и с положительной обкладкой накопительного конденсатора, управляющие электроды тиристоров подключены к выходу ячейки временного сдвига импульсов, подсоединенной к генератору тактовых импульсов. 30

К цепи фазных обмоток подключен второй накопительный конденсатор, дополнительные зарядные тиристоры и диод, при чем,дополнительные третий, четвертый, пятый зарядные тиристоры и диод включены 55 через отводы цепи фазных обмоток последовательно-согласно соответственно третьим, четвертым„пятым зарядными тиристорами и диодом и подключены к положительной обкладке второго накопительного 40 конденса тора, дополнительный второй заРядный тиристор включен через отвод цепи фазных обмоток последовательно-согласно с вторым зарядным тиристором и подключен к отрицательной обкладке вто- 45 рого накопительного конденсатора, дополнительные первый, шестой зарядные тиристоры включены встречно-параллельно соответственно первому и шестому зарядным тиристорам, а дополнительный седьмой за- 50 рядный тиристор включен между анодами дополнительного второго зарядного тиристора и дополнительного диода.

На фиг. 1 приведена принципиалыая

55 электрическая схема устройства для положительного импульса; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства для положительного и отрицательного импул ьсов.

Устройство содержит трансформатор с обмотками 1-4, зарядные тиристоры 511 для пошагового включения обмоток 14, нагрузку 12, подключенную параллел но накопительному конденсатору 13 через разрядный тиристор 14, и блок контроля напряжения и управления 15 тиристорами.

Блок контроля напряжения и управления снабжен генератором тактовых импульсов

16 и ячейкой временного сдвига управляющих импульсов 17.

Обмотки 1, 2, 3 образуют трехфазную систему напряжений. Обмотка 4 размещена на одном стержне магнитопровода с обмоткой 3. Начало обмотки l соединено с катодом тиристора 5, анод которого подключен к началу обмотки 2, концом соединенной с концом обмотки 3. Начало обмотки 3 соединено с концом обмотки 4.

Конец обмотки 1 через зарядный тиристор 6 соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора 1 3. Начало обмотки 4 через зарядный тиристор 7соединено с анодами тиристоров 8, 9 и с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 13. Катоды тиристоров 8 и 9 подсоединены соответственно к концам обмотки 4 и 3. Катод диода 18 подключен к началу обмотки 1, анод тиристора 10к началу обмотки 2, анод тиристора 11— к началу обмотки 1, Катод тиристора 10 соединен с кбнцом обмотки 1, а катод тиристора 11 - с положительной обкладкой накопительного конденсатора 13.

В устройство введены накопительный конденсатор 19 (фиг. 2), нагрузка 20, разрядный тиристор 21, диод 22 и зарядные тиристоры 23-29.

Устройство для заряда накопительного конденсатора работает следующим образом.

Если предположить, что в рассматриваемый момент времени фаэное напряжение обмотки 1 равно нулю и в следующий момент времени оно увеличивается в положительном направлении, то от блока контроля напряжения и управления -15 поступает импульс управления на тиристор 6, который отпирается, и конденсатор 13 начинает заряжаться по цепи: обмотка 1, тиристор 6, диод 18, обмотка 1. Через

60 от начала отсчета мгновенное эначео ние линейного напряжения обмоток 1 и 2 становится равным мгновенному значению обмотки 1, в этот момент времени подаются управляющие импульсы на тиристоры

5 и 9, которые отпираются, соединяя об680153

5 мотки 1 и 2 встречно-последовательно, С концов этих обмоток снимается линейное напряжение и прикладывается к конденсатору

13.Ток заряда конденсатора протекает по цепи: обмотка 1, тиристор 6, конденсатор

13, тиристор 9, обмотка 2 и далее по обмоткам 2 и 1 через тиристор 5.В момент включения тиристоров 5 и 9 в цепь заряда накопительного конденсатора 13 в этой цепи нет бросков зарядного тока, так как в момент включения обмотки 4 мгновенные значения фазного и линейного напряжений равны.

Через 120, от начала отсчета мгновенные значения линейного напряжения от обмоток 1 и 2 и напряжения от последовательно соединенных обмоток 1, 2 и 3 становятся равными между собой. В этот момент времени подается импульс управления на управляющий электрод тиристо- 20 ра 8, который отпирается, и начинается заряд конденсатора 13 от последователь но соединенных обмоток 1, 2, 3. При этом тиристор 9 запирается положительным потенциалом обмотки 3, приложенным к его катоду. о

Через 150 от начала отсчета времени мгновенное значение напряжения обмоток 1, 2, 3 достигает максимального значения, и заряд накопительного конденсатс 0 ра 13 прекращается, ток заряда становит ся равным нулю. Все тиристоры закрываются. В этот момент времени подаются импульсы управления на управляющие электроды тиристоров 7, 10 и 6, которые оч З5 пираются и соединяют обмотки 2, 3, 4 последовательно (обмотка 1 из схемы заряда конденсатора 13 изъята). При этом ток заряда накопительного конденсатора 13 течет по цепи: обмотка 2, тиристо- "40 ры 10 и 6, накопительный конденсатор 13, тиристор 7 и три последовательно соединенные обмотки 4, 3 и 2.

Схема, показанная на фиг. 2, имеет два накопительных конденсатора 13 и 19. Она 45 позволяет более полно использовать мошность источника переменного тока. Работа ее протекает аналогично вышеизложенному.

Формула изобретения

1. Устройство для заряда накопитель» ного конденсатора, содержащее трансформатор с группой фазных обмоток, зарядные 5 тиристоры для пошагового включэния об моток трансформатора, нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденса6 тору через разрядный тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристорами, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью улучшения удельны-, энергетических показателей при заряде накопительного конденсатора на частоте источника, блок контроля напряжения и управления тиристорами снабжен генератором MKтовых импульсов и ячейкой временного сдвига управляюших импульсов, три фазные обмотки образуют трехфазную систему напряжений, а чертвертая фазная обмотка размешена на одном стержне магнито- провода совместно с третьей фазной обмот кой трехфазной системъ, четыре фазные обмотки соединены в цепь последовательно друг с другом таким образом, что начало первой фазной обмотки соединено с катодом первого зарядного тиристора, анод которого подключен к началу второй фазной обмотки, конец второй фазной обмотки соединен с концом третьей фазной обмотки, а начало трегьей фазной обмотки соединено с концом четвертой фазной обмотки, эта цепь одним из выводов через второй зарядный тиристор соединена с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а другим выводом — с катодом третьего зарядного тиристора, анод которого подключен к анодам чегвертого и пятого зар дных тиристоров, к аноду диода и к отрицательной, обкладке накопительного конденсатора, причем катоды четвертого и пятого зарядных тиристоров подсоединены соответственно к концам четвертой и третьей фазных обмоток, катод диода - к началу первой фазной обмотки, анод шестого зарядного тиристора - к началу второй, анод седьмого зарядного тиристора - к началу первой фазных обмоток трансформатора, а их катоды соединены соответственно с концом первой фазной обмотки и с положительной обкладкой накопительного конденсатора, управляюшие электроды тиристоров подключены к выходу ячейки временного сдвига импульсов, подсоединенной к генератору гактовых импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч ар ш е е с я тем, что к цепи фазных обмоток подключен второй накопительный конденсатор, дополнительные зарядные тиристоры и диод, причем дополнительные третий, четвертый, пятый зарядные тиристорн и диод включены через отводы цепи фазных обмоток последовательно-согласно соответственно с третьим, четвертым, пятым зарядными тиристорами и диодом и

680153

7 подключены к положительной обкладке второго накопительного конденсатора, дополнительный второй зарядный тиристор включен через отвод пепи фазных обмоток последовательно-согласно с. вторым зарядным тиристором и подключен к отрипательной обкладке второго накопительного конденсатора, дополнительные первый и шестой зарядные тиристоры включены встречно-параллельно соответственно первому и ip шестому зарядным тиристорам, а допол8 пительный седьмой зарядный тиристор включен между анодами дополнительного второго зарядного тиристора и дополнительного диода

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Чиженко И. И. и др. Основы преобразовательной техники. М., Высшая школа", 1974, с. 337-338, рис. 11.5-11.7.

2. Па тент США ¹ 36 545 37, кл. 320-1, кл. Н 02 М 3/24, 1972 .