Устройство для заряда емкостного накопителя электрической энергии

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕМКОСтаОГО НАКОТИТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, соцерисашее Tf , к которым поаключены ощюименйые, например начальные, вавопц фазных обмоток трехфазного источника пер1емеш1ого тока, ёмкостный накопитель из авух.оавнаковых , соецнненных последовательно ксшаенсаторов, токоограничвваюший ли. вейный ароссель и аиоано-конценсаторный выпрямительумножитель напряження, образованный авумя аозируюшнмн конаенсаторами и четырьмя аиоцами, соединенными поелеаовательно- ;огласно, катоц первого аиоаа выпрямителя-умножителя соединен с положительной обкладкой емкостного накопителя, анод четвертого диоца - с отрицательной обкладксА емкостного накопителя, точка соединенвя второго и третьего диодов подклю на к второй клемме, первый дозирующий конденсатор включен между первой КлемисА и анодсм первого диода, а вторс дозируюшнй конденсатор - между третьей клеммЫ н катодом четвер того диода, отл ичающее с1.я там, что, с пелью повышения удельных энергетических показателей путем увеличения скорости передачи электрической энергии от трехфазного источника шременнохх) тока в емкостный накопи@ тель, обмотка токоограничиваюшего линейного дрсхх еля. выполнена со средним выводом, при этом ее первый вывод соединен с концом первой фаанОй обмотки, второй ее вывод соединен с концом третьей фаэнс обмотки, средн } вьюод соединен с концом второй фазной обмот. ки, а точка соединения второго и третьего диодов подключена к точке соедине00 ния конденсаторов накопителя. со со

ХМОЭ СОВЕТСКИХ

IIIII

РЕСПУБЛИК

„,gg„„ I 018199 Н 03 К 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтоимювю сеидатвВстви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3359176/18-.21

{22) 27.11.81 (46) 15.05.83. Бюп. hh 18 .{72) В. В. Доцотченко, А. Г. Николаев, В. К. Быстров и Г. Б. Стеганов (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свицетельство GCCP . Ж 661730, кл. Н 03 К 3/53, 1979.

: 2. Авторское свицетельство CCCP

М 790.143, кл. Н 03 К 3/53, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА

ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, соцеркашве три клеммы, к которым поцключены оцноименные, например начальные, выводй фазных обмс

-ток трехфазного источника йеременного тока, емкостный накопитель из цвух оцинаковых, соециненных послецовательно . ксищенсаторов, токоограничиваюшяй линейный цроссель и циоцнь-конценсаторный выпрямитель-уъпюжитель напряжения, образованный цвумя цозирующими конценсаторами и четырьмя циоцами,. соециненными последовательно-согласно, катоц первого циоца выпрямителя-уиноff жителя соединен с положительной обклацкой емкастного накопителя, аноц четвертого циоца - с отрицательной обкладкой емкостного накопителя, точка соецинения второго и третьего циоцов поцключена к второй клемме, первый цозируюший конценсатор включен межцу первой клеммой и аноцом первого циоца, а второй цазирующий конценсатор меж цу третьей клвммой и катоцом четвертого циода, отл ичающее с1я тем, что, с целью. повышения уцельных энергетических показателей путем увеличения скорости перецачи электрической энергии от трехфазного источника переменного тока в емкостный накопитель, обмотка токоограничиваюшего линейного цросселя. выполнена со срецним вывоцом, при этом ее первый вывоц соецинен с концом первой фазной обмотки, второй ее вывоц соецинен с концом третьей фазной обмотки, средний вывоц саецинен с концом второй фазной обмотки, а точка соецинения второго и третьего циоцов поцключена к точке соецинения конденсаторов накопителя.

1018199

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для зарница емкостных накопителей электрической энергии, и может использоваться в импульсных источниках питания. 5

Известно устройство для заряда емко;стного накопителя, содержащее трехфазный источник переменного тока, диодноконденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения на двух диодах и двух позирующих конденсаторах, объединенных в ячейки, в первой иэ которых диод анодом, и Во второй катодом соВНННеН с обкладкой соответствующего позируюшего конденсатора, первая фазовая обмотка включена между катодом диода первой ячейки и свободной обкладкой конденсатора второй ячейки, вторая фазовая обмотка включена между точками соединения диодов и конденсаторов первой и второй ячейки, третья фаэовая обмотка включена между свободной обкладкой коиценсатора первой ячейки и анодом диода второй ячейки, а анод диода второй ячейки через емкостный накопитель соединены с катодом третьего диода, аноп которого подключен к точке соединения первой фазной обмотки с обкладкой конденсатора второй ячейки (1 ), Недостаток известного устройства 30 заключается в невысокой скорости передачи энергии от источника питания к накопителю и невысоком коэффициенте мощности источника питания, вследствие чего оно имеет неудовлетворительные удельные энергетические показа. гели.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сущности является уст ройство пля заряда емкостного накопителя электрической энергии, содержащее 4О три входные клеммы, к которым подключены одноименные, например начальные, выводы фазовых обмоток трехфазного источника переменного тока, емкостный накопитель из двух одинаковых, соединенных последовательно конденсаторов, 1 токоограничиваюший линейный дроссель и диодно- конденсаторный выпрямитель.умножитель напряжения, образованный двумя позируюшими конденсаторами и четырьмя диодами, соединенными после; довательно-согласно, катод первого дирда выпрямителя-умножителя соединен с и )чожительной обкладкой емкостного накопителя, анод четвертого диода с

55 отрицательной обкладкой емкостного накопителя, общая точка второго и третьего QHogoB подключена K второй входной клемме, первый дозируюший конпенсатор включен между первой входной клеммой и анодом первого диода, а второй доэируюший конденсатор - между третьей входной клеммой и катодом четвертого диода E2 $ .

Однако это устройство характеризуется недостаточно высокими значениями скорости передачи энергии от источника в емкостный накопитель и коэффициент мощности источника питания, что снижает удельные энергетические показатели ус ройства, Цель изобретения - повышение удельных энергетических показателей путем увеличения скорости передачи электрической энергии от трехфазного источника переменного тока в емкостный накопитель.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство пля заряда емкостного накопителя электрической энергии, содержащее три клеммы, к которым подключены одноименные, например начальные, выводы фазных обмоток трехфазного источника переменного тока, емкостный накопитель из двух одинаковых, соединенных последовательно конденсаторов, токоограничиваюший линейный проссель и пиодно-конденсаторный выпрямительумножитель напряжения, образованный двумя позируюшими конденсаторами и четырьмя диодами, соепиненными последовательно-согласно, катод первого диода выпрямителя-умножителя соединен с положительной обкладкой емкостного накопителя, анод четвертого диода - с отрицательной обкладкой емкостного накопителя, точка соединения второго и третьего диодов подключена к второй клемме, первый дозирующий конденсатор включен между первой клеммой и анопом первого диода, а второй дозируюший конденсатор - между третьей клеммой и катодом четвертого диода, обмотка токоограничивающего линейного дросселя выполнена со средним выводом, при этом первый ее вывод соединен с концом первой фазной обмотки, второй ее вывод соединен с концом третьей фазной обмотки, средний вывод соединен- с концом второй фазной обмотки, а точка соединения второго и третьего диоцов подключена к точке соединения конденсаторов накопителя.

На чертеже приведена электрическая схема устройства для заряда емкостного накопителя электрической энергии.

Устройство соцержит три клеммы 1 - 3, к которым подключены одноименные, например начальные, выводы фазных обмоток 4 - 6 трехфазного источника пере3 1018199 4 менного тока, емкостный накопитель 7 сти дозируюшего конденсатора 1, он

12 иэ двух одинаковых, соединенных последо- представляет собой при малых уровнях вательно конденсаторов 8 и 9, токоогра- его зарядного напряжения малое сопроничивающий линейный дроссвль 10 и тивлвние в цепи разряда доэируюшего диодно-конденсаторный выпрямитель- конденсатора 12, вследствие чего доумножитель напряжения 11, образованный эируюший конденсатор 12 переэаряжавъдвумя доэируюшими конденсаторами 12 ся до напряжения, почти достигающего и 13 и четырьмя диодами 14 - 17, со суммарной величины его пербоначального единенными последовательно-согласно, напряжения заряда и напряжения между катод первого диода 14 выпрямителя- go клеммами 1 и 2. При последующем tlHK . умножитвля 11 соединен с положитель- ле резонансного заряда дозирующего конной обкладкой емкостного накопителя 7, денсатора 12 напряжение на ием еше анод четвертого диода 17 - с отридателт больше возрастает. Таким образом, в ной обкладкой емкостного накопителя 7, начальной стадии заряда конденсатора 8 точка соединения второго 15 и третье- емкостного накопителя 7 за счет реэого 16 диодов подключена к второй клем- нансных процессов в цепи доэируюшего ме 2, первый дозируюший конденсатор 12 конденсатора 12 происходит быстрое навключен между первой клеммой 1 и ано I растание зарядного напряжения (в несдом первого диода 14, а второй доэи- колько раз) дозирующего конденсатора 12, руюший конденсатор 13 между третьей которое, суммируясь с напряжением источклеммой 3 и катодом четвертого дио- ника питания на клеммах 1 и 2, обеспечила 17. Обмотка линейного токоограничи- вает ускоренный заряд конденсатора 8 от ваюшего дросселя 10 выполнена со сред- нуля до уровня, составляющего 90% от ним выводом, при этом первый ее вывод максимального напряжения заряда. 1io месоединен с концом йервой фазной обмот- ре роста напряжения на конденсаторе 8 ки 4, второй ее вывод соединен с концом напряжение дозируюшего конденсатора 12 третьей фаэной обмотки. 6, средний снижается до амплитудного значения на« вывод соединен с концом второй фазной пряжения между клеммами 1 и 2, так обмотки 5, а точка соединения второго 15 как процесс заряда и разряда дозируюшеи третьего 16 диодов подключена к точ- >й го конденсатора теряет резонансный хаке соединения к-.яденсаторов 8 и 9 ем- рактер. костного накопителя 7. Аналогично, происходит ускоренный

Устройство для заряда емкостного заряд конденсатора 9 емкостного нако накопителя электрической энергии рабо- пителя 7 при заряде дозируюшего кондентает следующим образом. сатора 13 по цепи: фазная обмотка 6В отрезки времени, когда потенциал клемма 3 - дозируюший конденсатор 13

3S клеммы 2 выше потенциала входной клем- диод 16 - клемма 2 - фазная обмотка 5мы 1, происходит резонансный.заряд до- полуобмотка apocceas 10 - фаэная обмоъэируюшего конденсатора 12 через sepx ка 5, и его разряде с .передачей энергии нкяо по схеме полуобмотку линейного жонденсатору 9, при котором напряжение

40 дросселя 10 по цепи: фаэная обмотка 4 — доэируюшего конденсатора 13 суммируполуобмотки дросселя 10- - фазная обмоъ- ется с напряжением источника питания на ка 5 - клемма 2 — диод 15 — дозирую- клеммах 2 и 3 по цепи дозируюший конщий кондвйсатор 12 - клемма 1 - фаэ денсатор 13 - клемма -3 - фазная обмоъная обмотка .4. В отрезки времени, кот ка 6 - полуобмотка дросселя 10 - фаэ45 да потенциал клеммы 1 выше потенциала ная обмотка 5 - клемма 2 -. конденса клеммы 2, фазные обмотки 4 и 5 сое- тор 9 диод 17 доэируюший конденсадиняются последовательно-согласно с тор 13. доэируюшим конденсатором 12 и проис-" ходит резонансный разряд дозирующего При малом уровне зарядного напряжвкнденсатор 12 по цепи: доэируюший 56 ния KOHaeHC8mp 9 прдстамяет собой конденсатор 12 — диод 14 - конденса- мхов сопротивление, чем на начальном. тор 8 - клемма 2 - фазная обмотка 5 - этапе вго aapsaa обеспечивается резополуобмотка дросселя 10 — фазная обмот- нансный заряд, разряд и перезаряп пока 4 — клемма 1 - дозирующий конден- зируюшего конденсатора 13, Резонансатор . асть вне рги п.ри это о 12 Часть энергии при этом на- S> сные npoueccbz позволяют быстро повыкапливается в конденсаторе 8 емкостно- . сить в несколько раэ напряжение дозиру»

ro н о накопителя энергии 7 однако посколь- юшего конденсатора, спадающее по мере

9. ку его емкость значительно больше емко- роста напряжения на конденсаторе, .

S 10181

В конце цикла заряда емкостного накопителя 7 напряжение на позирующих конденсаторах 12 и 13 снижается цо амплитуцного значения напряжений на клеммах 1 и 2 и 3, а конденсаторы 8 и 9 заряжаются qo удвоенных амплитуцных значений. В начале же зарядного цикла за счет резонансных процессов напряжение на цозирующих конценсаторах

99 d увеличивается в 9 раз, что позволяет увеличить скорость передачи электричес кой энергии от источника питания в ем-костный накопитель в 11,4 раза. Уве личение скорости. перецачи электрической энергии обеспечивает повыпение удельных энергетических показателей устройства цля заряда емкостного накопителя электрической энергии.

Составитель А. Пучковский

Редактор Т. Веселова Техред С.Мигунова Корректор Е. Рикико

Заказ 3559/52 Тираж 936 Поцписное

ВНННпН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент", r, Ужгороц, ул. Проектная, 4