Устройство для зарядки накопительного конденсатора

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

»»»»»

РЕСПУБЛИК (д) Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТМРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ)Й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3319849/18- 21, (22) 20.06.81 (46) 30.06.83. Бюл. и 24 (72) А.Г.Николаев, 8.К.Быстров ,и A.И.Борисов (53) 621 373.431(088.8) (56) 1. Патент Японии и 14448, Î1. 10.6О.

2. Авторское свидетельство СССР .Я 790155,. кл. H 03 K 3/53, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТ80 ДЛЯ ЗАРЯДКИ НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА, содержащее трехфазный источник переменного то1 ка с обмотками, соединенными по схеме

;трехлучевой звезды с выведенной ней„„SU„„1026293 А тралью, каждая обмотка которого через токоограничивающие вольтодобавочные конденсаторы подключена к одной из входных клемм трехфазного мосто» вого выпрямителя, положительный вывод которого соединен с одной обкладкой накопительного конденсатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью

Улучщения удельных массогабаритных показателей в него дополнительно введены конденсатор и три диода, аноды которых непосредственно соединены с второй обкладкой накопительного конденсатора и через введенный конденсатор с нейтралью трехлучевой звезды, а катоды вновь введенных диодов соединены.с соответствующими анодными выводами трехфазного мостового выпрямителя.

1026293

Изобретение относится к импульсным источникам питания и предназначено для заряда накопительного конденсатора генераторов мощных импульсов.

Известно устройство для зарядки накопительного конденсатора, которое содержит две аентильно-конденсаторное цепочки, состоящие из вентиля и конденсатора 1 j.

НеДостатками устройства являются 10 сравнительно небольшая величина напряжения на накопительном конденсаторе, не превышающая удвоенного фазного напряжения источника питания, необходимость использования однофазного источника, неравномерная загрузка источника переменного тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее трехФазный источник переменного тока с обмотками, которые соединены по схеме трехлучевой заезды с выведенной нейтралью, каждая обмотка трехфазно- 25 го источника переменного тока через токоограничивающие вольтодобавочные конденсаторы подключена к одной из входных клемм трехфазного мостового выпрямителя, положительный выходной вывод которого соединен с одной дбкладкой накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с отрицательным выводом выпрямителя, образованного

35 парой вентилей одного плеча трех,фазных выпрямителей $2J.

Указанное устройство обеспечивает заряд накопительного конденсатора до напряжения, достигающего значения

4,4 амплитуды фазного напряжения. Однако из-за работы в нем трехфазного источника переменного тока в режиме с несимметричным потреблением тока последний резко нагружается так называемой реактивной мощностью второго рода.- мощностью искажения, которая практически а 2,912 раза превышает значение зарядной мощности. Это существенно уменьшает коэффициент мощности трехфазного источника переменного тока, поэтому так называемая габаритная мощность трехфазного источника переменного тока в 2,28 раза превышает его среднезарядную 55 за каждый цикл заряда мощность, что приводит к увеличению массы и габаритов системы в целом.

Цель изобретения - улучшение удельных массогабаритных показателей, устройства путем повышения коэффициента мощности источника и симметричной в течение каждого периода изменения Ъока источника ) загрузки трехфазного источника переменного така.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока с обмотками, которые соединены по схеме трехлучевой звезды с выведенной нейтралью, каждая обмотка трехфазного источника переменного тока через токоограничивающие вольтодобааочные конденсаторы подключены к одной из входных клеим трехфазного мостового выпрямителя, положительный вывод которого соединен с одной обкладкой накопительного конденсатора, дополнительно введены конденсатор и три диода, аноды которых непосредственно соединены с второй обкладкой накопительного конденсатора и через введенный конденсатор с нейтралью трехлучевой звезды, а катоды вновь введенных диодов соединены с соответсгующими анодными выводами трехфазного мостового выпрямителя.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство, содержит трехфазный источник переменного тока с тремя фазовыми выводами 1-3, фазные обмотки которого соединены по схеме трехфазной звезды с выводом ее нейтрали, четыре токоограничивающих конденсатора 4-7, девять вентилей 8-16. образующих три группы по три вентиля в каждой группе соответственно 8-10, 11-13 и 14-16, накопительный конденсатор 17, который подклю к положительной выходной клемме 18 и отрицательной выходной клемме 19. Точки соединения последовательно-согласно включенных вентилей 11 и 14, 12 и

15, 13 и 16 подключены к 3,1 и 2 выходным выводам источника соответственно, а вентилей 8 и 11, 9 и 12, 10 и 13 образуют три входные клеммы выпрямителя. Между лучами звезды источника и входными клеммами выпрямителя включены токоограничивающие конденсаторы 4-6. Положительная выходная клемма 18 соединена с катодами вентилей 8-10, а отрицательная выходная клемма 19 — с анодами вен1026293

5 о

20 жение источника.

Следовательно, при снижении на щ 15,2Ф предельной величины зарядного

45 источника.

Составитель

Редактор 8.Петраш Техред И.Тепер

Заказ 4575/48 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тилей 16-14 и через конденсатор 7 с выводом нейтрали звезды источника.

8 системе медленного" заряда емкости промежуточных накопительных конденсаторов 4-7 много меньше емкости накопительного конденсатора 17.

Устройство работает следующим образом.

При рассмотрении работы устройства условно будем полагать, что оно работает в режиме холостого хода. т.е. накопительный конденсатор якобы отключен от выходных клемм этого устройства. Пусть в начальный момент времени линейное напряжение фаз с выходными выводами 1 и 2 равно нулю и в дальнейшем возрастает, причем под положительным потенциалом находится вывод 1, а под отрицательным — вывод 2. При этом будет происходить заряд конденсатора 5 до напряжения, равного амплитудному значению линейного напряжения фаз с выводами 1 и 2, а конденсатора 7 - до амплитудного значения на пряжения фазы с выводом 2 со сдвигом по фазе 30 эл.град. относительно .линейного напряжения. Конденсатор 5 заряжается по цепи вывод 1 — вентиль 12, конденсатор 5 - вывод 1, а конденсатор 7 - по цепи вывод . нейтрали трехфазного источника переменного тока - вентиль 16 — фазовый вывод 2 — конденсатор 7. По окончании заряда вентили 12 и 16 запираются и предотвращают разряд конденсаторов на источник. Аналогично, íî со сдви-, гом по фазе в 120 и 240 эл.град происходит заряд конденсаторов 6 и 4 ро напряжения, равного амплитудному значению линейного напряжения фаз с. выходными выводами 2,3 и 3,1 соответственно с одновременным подзарядом конденсатора 7 от. фаз с выводами

Зи1, Таким образом, к конденсатору 7 за период трижды прикладывается напряжение Фаз источника, а к конденсаторам 4-6 - линейное напряжение соответствующих фаз источника, до которого они заряжаются. 8 течение каждого периода происходит формирование трех зарядных импульсов за счет суммирования напряжения на конденсаторе 7 (заряженного до амплитуды фазного напряжения источника), напря. жения на одном из конденсаторов 4,5 или 6 заряженных до амплитудного значения линейного напряжения соответствующих.фаз источниками и напряжения соответствующих фаз источника.

Следовательно, за период формируется три зарядных импульса с амплитудой, в 3,73 раза превышающей фазное напряНесмотря на то, что накопительный конденсатор заряжается до напряжения на 15,24 меньшего, чем в прототипе, за счет- уменьшения несимметрии загрузки трехфазного источника переменного тока мощностью искажений, которая не превышает 26, 13 его среднезарядной за цикл заряда мощности, его коэффициент мощности увеличивается и "габаритная" мощность трехфазного источника переменного тока лишь на

50,33 превышает значение среднезарядной за цикл заряда мощности накопительного конденсатора, т. е. в

1,516 раз меньше, чем в прототипе. напряжения накопительного конденсатора и равномерном в течение каждого периода нагружении трехфазного источника переменного тока более чем в 1,5 раза уменьшается габаритная мощность

Журавлев

Корректор 9.Макаренко