Устройство для заряда емкостного накопителя

Устройство для заряда емкостного накопителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пятентиетехмичэсквя

ОИИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

<1>684723

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 01.0777 (21) 2501180/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки Нов

Н 03 К 3/53

Государствеиимй комитет

СССР ио делам изобретений

II OTKpblTNA (23) Приоритет

Опубликовано 0509.79. Бюллетень 11о 33

Дата опубликовании описания 050979 (53) УДК621. 373. .431 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Николаев, В.К. Qjtñòðoí и В.Ф. Гончаров (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА

Предлагаемое устройство предназначено для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов и относится к импульсным источникам питания.

Известны трехфазные системы заряда накопительного конденсатора через емкостные токоограничивающие сопротивления (1) и (2).

Известное устройство (1 ) отличается простотой и обеспечивает высокий КПД заряда, но характеризуется невысокими удельными энергетическими показателями.

Ближайшим по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее трехфазный источник переменного тока, фаэные обмотки которо- 20 го включены по схеме звезда с нейтралью, мостовой выпрямитель, промежуточные накопительные конденсаторы, включенные между лучами звезды трехфазного источника переменного тока и входными клеммами мостового выпрямителя, выходные клеммы которого соединены с обкладками накопительного конденсатора, и блок контроля напряжения и управления разрядом (2) . 30

Описанное устройство так же харак терн зуе тс я невысокими удельными энергетическими показателями.

Целью настоящего изобретения является улучшение удельных энергетических показателей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заряда накопительного конденсатора, содержащем трехфазный источник переменного тока, фаэные обмотки которого включены по схеме звезда с нейтралью, мостовоЧ. выпрямитель, промежуточные накопительные конденсаторы, включенные между лучами звезды трехфазного источника переменного тока и входными клеммами мостового выпрямителя,выходные клеммы которого соединены с обкладками накопительного конденсатора, и блок контроля напряжения и управления разрядом, вывод нейтрали звезды трехфазного источника переменного тока через управляемый ключ подключен к одной иэ обкладок накопительного конденсатора, а блок контроля напряжения и управления разрядом снабжен ячейкой фазового управления, выход .которой соединен со входом управляемого ключа.

684723

35

На чертеже представлена электрическая схема устройства согласно изобретению.

Устройство содержит трехфазный источник переменного тока 1 с фазами 2,3,4, соединенными по схеме звезда. Трехфазный мостовой выпря- 5 митель 5, выполненный на диодах

6-11 имеет три входных и две выходных клеммы. Между лучами звезды источника и входными клеммами выпрямителя включены промежуточные на- 10 копительные конденсаторы 12-14.

Накопительный конденсатор 15 подключен к выходным зажимам трехфазного мостового выпрямителя. Вывод нейтрали звезды источника непосредствен— но через управляемый ключ 16 соединен с отрицательной обкладкой на— копительного конденсатора, а блок

17 контроля напряжения и управления разрядом снабжен ячейкой, которая позволяет регулировать время нахождения ключа в замкнутом состоянии.

Работа устройства происходит следующим образом.

B исходный момент времени ключ

16 замкнут, а напряжение фазы 2 равно нулю и в течение последующей четверти периода будет возрастать до своего амплитудного значения, При этом к обкладке конденсатора 12, соединенной с источником, прикладывается отрицательный потенциал.

Под действием этого напряжения ключ 16 и диод 9 происходит заряд конденсатора 12, который к концу первой четверти периода эарядится до амплитудного напряжения источника.

Во второй четверти периода напряжение фазы 2 убывает и диод 9 закрывается. Суммарное напряжение 40 фазы 2 и конденсатора 12 возрастает °

При этом положительный потенциал укаэанной цепи будет приложен к аноду вентиля 6, через который будет происходить заряд накопительного 45 конденсатора. К концу второй четверти периода вся энергия конденсатора 12 может быть передана в накопительный конденсатор 15. В третьей четверти периода заряд конденсатора

1 5 будет продолжаться непосредственно от фазной обмотки 2. При этом конденсатор 12 будет перезаряжаться (на обкладке, связанной с анодом диода 6, будет отрицательный потен— циал) .

В четвертой четверти периода конденсатор 1 2 начнет разряжаться через источник, возвращая энергию, запасенную в третьей четверти периода.

По мере роста напряжения на накопитательном конденсаторе 15 разряд конденсатора 12 во второй четверти периода будет начинаться с задержкой. Величина задержки определяется 65 уровнем напряжения на накопитель— ном конденсаторе 1 5. Это приведет к тому, что к концу второй четверти периода конденсатор 12 уже не будет успевать разрядиться до нуля. Поэтому в третьей четверти периода заряд накопительного конденсатора

15 будет происходить в начале суммарньпч напряжением конденсатора 12 и фазы 2. Это приведет к тому, что в третьей четверти периода конденсатор 12 уже не будет успевать полностью перезарядиться. Уровень ,напряжения, до которого будет происходить переэаряд конденсатора 12, определяется уровнем напряжения на накопительном конденсаторе 15. Соответственно сократится процесс разряда конденсатора 12 через источник в четвертой четверти периода. Рассмотренные процессы будут протекать в устройстве до тех пор, пока напряжение на накопительном конденсаторе 15 не достигнет значения амплитуды напряжения.

Когда напряжение на накопительном конденсаторе достигнет амплитудного значения фазного напряжения, разряд конденсатора 1 2 во второй четверти периода на накопительный конденсатор прекратится и конденсатор 12 перестанет перезаряжаться.

Заряд накопительного конденсатора

1 5 будет происходить только под действием суммарного напряжения конденсатора 1 2 и фазы 2 в третьей четверти периода. Конденсатор 12 будет только частично разряжаться.

Заряд накопительного конденсатора прекратится, когда его напряжение достигнет удвоенного значения фазного напряжения.:

Аналогичные процессы, но только о сдвигом по фазе на 120 и 240 соответственно будут протекать в цепи фаэ 3 и 4. Кроме рассмотрен— ного заряда накопительного конден— сатора импульсами тока, формируемыми каждой фазой в отдельности, в предложенном устройстве, как и в прототипе, осуществляется также формирование зарядных импульсов тока линейными напряжениями фаз источника. Процесс формирования зарядных импульсов тока линейными напряжениями прекращается, когда напряжение накопительного конденсатора достигнет значения линейного.

После этого заряд накопительного конденсатора будет осуществляться только под действием каждой фазы источника в отдельности.

При этом за несколько периодов изменения питающего напряжения источника 1 напряжение на накопительном конденсаторе 15 достигнет удвоенного значения фазного напряжения источника.

68 47

1S

Формула изобретения

Составитель В,Чорба редактор Д.Мепуришвили Техред З.Фанта Корректор F.. Папп

Заказ 5305/53 Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемое устройство практически при том же числе элементов, что и в прототипе, позволяет получать на выходе более высокое (на 15%} зарядное напряже— ние. Такое увеличение зарядного напряжения приводит к увеличению более чем на ЗьВ энергии, запасаемой в накопительном конденсаторе, которая пропорциональна квадрату зарядного напряжения, Это позволяет существенно улучшить удельные энергетические показатели устройства для заряда накопительного конденсатора.

Устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов, содержащее трехфазный источник переменного тока, фазные обмотки которого включены по схеме звезда с нейтралью, мостовой выпрямитель, промежуточные накопитель— ные конденсаторы, включенные между

23

6 лучами звезды трехфазного источника переменного тока и входными клеммами мостового выпрямителя, выходные клеммы которого соединены с Обкладками накопительного конденсатора, и блок контроля напряжения и управления разрядом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью улучшения удельных энергетич ских показателей устройства, вывод нейтрали звезды трехфазного источника переменного тока через управляемый ключ подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора, а блок контроля напряжения и управления разрядом снабжен ячейкой фазового управления, выход которой соединен со входом управляемого ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поляшов Л.И. Методы анализа процессов заряда емкостного накопителя энергии от генератора переменного тока, -"Электричество",М 12, 1973, стр.38, 2. Авторское свидетельство CCCР

9323853, кл. Н 03 К 3/53, 1972