Способ деления постоянного тока и устройство для его осуществления

Способ деления постоянного тока и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз CossTclcNx

Социалистических

Республик

ОП ИС

ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ п738О44 (6l } Дополнительиое к а (22)Заявлено11,10 7! )M. Кл.

Н 02 3 1/10/(Н 02 М 3/04 с присоединением заявк (23) П риоритет

Ояубликоваио 30.

Дата опубликова

Гвсударстввиимй комитет по делан изобретений и открытий

3) УДК621.314. ,12(088.8} (72) Авторы изобретения

Б. N. Антонов, С. И. Пищиков и E. И. Случанко

Институт высоких температур АН СССР (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ ПССТОЯННОГО ТОКА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к делению постоянного тока по параллельным цепям.

Известные способы деления постоянного тока основываются на компенсации разности падений напряжения в параллельных це- > пях различными путями.

В случае параллельной работы выпрямительных агрегатов на общую нагрузку разность падений напряжений при разных токах агрегатов компенсируется за счет изменения ЭДС выпрямителей.

Недостатком этого способа является ограниченная область применения.

При делении периодически пульсирую1З щего прерывистого тока, например, в параллельных цепочках вентилей выпрямителя компенсация падений напряжения в параллельных цепях осуществляется за счет внесения в кажду цепь ЭДС, выделяемой на магнитных элементах (патент Франции ¹ 127528,. кл. Н 02 М, 1961. Недостатком способа является непригодность его для деления непрерывных токов, так

2 как в устройствах, реализующих этот спо соб, используются дросселп со стальными сердечниками.

Известен способ деления непрерывного постоянного тока в мощных цепях.

Этот способ основан на компенсации разности напряжений, действующих в параллельных цепях и обусловленной несимметрией этих цепей, путем введения в цепи дополнительного компенсирующего напряжения, Устройство, реализующее этот способ, состоит из параллельных цепей постоянпого тока, связанных между собой через токовыравниваюшие блоки, в качестве кото-рых использованы обмотки возбуждения тяговых двигателей с индивидуальными источниками питания, управление которыми осуществляется сигналами обратной связи по току двйгателей, Последний способ является прототипом.

Недостатком этого способа является сложность его реализации, т.к. требук тся специальные источники питания, обеспечи./

3 7380 ватощие компенсирующее напряжение и сис тема автоматического регулирования, опре. деляющая точность и быстродействие все1" системы делепия тока.

Целью настоящего изобретения является упрощение способа деления постоянного тока по параллельным цепям.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе используют преобразование постоянного тока каждой 10 параллельной цепи в переменный ток на эквипотенциальных участках каждой параллельной цепи, а затем выделяют на каждом из этих участков сигнал. в виде напряжения, величина которого равна в установившемся 15 режиме полуразности падений напряжении в соседних параллельных цепях, определяемых при условии протекания в. этих цепях равных токов, вводят этот сигнал в каждую соседшою параллельную цепь каждый полу- 20 период рабочей частоты согласно или встречно с действующей в этой цепи BQC.

Таким образом, источники компенсирующего напряжения в предлагаемом способе формируются в самых параллельных цепях, 25 что упрощает способ деления токов и делает его пригодным к использованию в системах, где отсутствуют управлчемые иоточники напряжения, предназначенные для компенсации несимметричности в параллель-З0 ных цепях.

Реализуется этот способ устройством, в котором токовыравйивающие блоки выполнены каждый из четырех управляемых ключей, образующих мост, в одну диагональ которо-З5 го включена одна из параллельных электрических цепей, а точки присоединенйя другой диагонали соединены с аналогичйыми точками мостов, подключенных к другим параллельным электрическим цепям, через 40 конденсаторы.

Существо предлагаемого способа ðàîсмотрено на примере реализации его в уст»

45 ройстве.

На чертеже представлена примерная схема устройства для деления тока по двум

HBlI5IM.

Устройство содержит источник 1 питаний; нагрузки различной величины 2, 3. На50 грузки подключены к источнику питания через группы ключей 4-7 и 8-11, соединенных в виде моста. В одну диагональ мостов включена нагрузка через источник

55 питания, а точки присоединения другой диагонали левого моста соединены с аналогич" ,ными точками правого моста через конден1

:саторы 1 2, 1 3..ф ф 4

Работает устройство следующим обрезом.

Управляются ключи 41 1 так, что ток каждой нагрузки 2, 3 протекает через конденсаторы 12, 13. Причем в один полупериод рабочей частоты переключения ключей нагрузка 2 подключается E источнику питания через конденсатор 12 (нагрузка

13 - через конденсатор 13), а в другой полупериод - через конденсатор 13 (нагрузка 3 - через конденсатор 12). Предположим, что нагрузка 2 больше, чем нагрузка 3. При включении ключей 8, 6 нагруз ка 2 подключается к источнику через конденсатор 12 (в это время через ключи 5, 11 нагрузка 3 подключена к источнику через конденсатор 13). За время сохранения такой структуры конденсаторы 12 и

13, имеющие равные емкости, зарядятся до разных величин напряжений. Конденсатор 12 зарядится до более высокого уровня напряжения, т.к. нагрузка 2 больше, чем нагрузка 3. Через цолупериод рабочей частоты переключения ключей изменяется структура схемьг.

Конденсатор 12 оказывается на месте конденсатора 13, т.е. подключается к нагрузке 3, и наоборот, конденсатор 13 подключается к нагрузке 2.

Ток нагрузки 3 Be может полностью перезарядить конденсатор 12, т.к. по усло вию он меньше тока нагрузки 2, заряжавшего этот конденсатор в предыдущий полу- период. Конденсатор 13 получит по той же причине избыточный заряд в контуре нагрузки 2.

В очередной полупериод произойдет новое переключение конденсаторов, причем конденсатор 12 подключится к нагрузке

2, имея на обкладках напряжение, препятствующее нарастанию-тока, а конденсатор

13 подключится к нагрузке 3, имея напряжение на обкладках, способствующее увеличеншо тока.

В установившемся режиме несимметрия нагрузки приводит к образованию на конденсаторах постоянной составляющей напряжения, выравнивающей токи нагрузок. Очевидно, что постоянные составляющие напряжения на конденсаторах равны между собой и противоположны. по знаку в момент подключения к нагрузке.

Величина постоянных составляющих определяется полура ностью падений напряжений в нагрузках при равных токах в них. !

Практическое применение, .такое уст ройство для деления тока находит в част7380

1 !

UHHHIIH Заказ 2681/33 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП "Патент, г ." Ужгород,"ул". Проектная, 4

5 ности при суммировании токов в многоэлектродных МГД--генераторах. В этом случае обьединяемые электроды подключаются к точкамсоединения ключей 6, 7 и 10, 11, а элементы 2, 3 можно рассматри« вать как внутренние ЭДС МГД-генерато ра, связанные с соответствующими электродами и являющимися источниками энергии, которую необходимо передать в промышленную сеть через элемент 1, выполняющий в этом случае роль инвертора; ведомого сетью. Характерной особенностью МГД-генератора является наличие ЭДС. Холла, действующей между электродами генератора и препятствующей их обьединению без каких-либо устройств, компенсирующих эту

" ЭДС и исключающих за этот счет появле ние контурных токов.

Контурный ток от ЭДС Холла, накладываясь на рабочий ток электродов, увеличи- о вает ток одного электрода и уменьшает ток другого электрода. Применение делителя обеспечивает равные токи в цепи каждого электрода (по принципу действия устройся ва). Компенсация ЭДС Холла обеспечиваеч 5 ся постоянной составляющей напряжения на конденсаторах 12, 13 устройства.

Формула изобретения

1. Способ деления постоянного тока по 30 параллельным цепям, основанный на ком44 6 .пенсации разности напряжений, действующих в параллельных целях, обусловленной несимметрией этих цепей, путем введения в це пи компенсирующего напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения получения компенсирующего напряжения преобразуют постоянный ток каждой параллельной цепи в переменный на эквипотенциальных участках указанных цепей, выделяют .на каждом из этих участков сигнал напряжения, величина которого равна в установившемся режиме полуразности падений напряжений в соседних параллельных цепях, определяемых при условии протекания по этим цепям равных токов, и вводят этот сигнал в.каждую смежную параллельную цепь в каждый полупериод частоты полученного переменного тока.

2. Устройство для осуществления спасоба по и. 1, состоящее из параллельных цепей постоянного тока, связанных между собой через токовыравнивающие блоки, отлич ающ ее с я тем, чтокаждый выравнивающий блок выполнен из четырех управляемых ключей, образующих мост, в одну диагональ которого включена одна из параллельных цепей, а точки присоединения другой диагонали соединены с аналогичными точками мостов, подключенных к другим параллельным цепям через конденсаторы.