Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА от трехфазного источника переменного тока, содержащее диодно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный тремя дозирующими конденсаторами и двумя вентильными цепочками, каждая из которых состоит из ABjTC соединенных последовательно-согласно диодов,причем катодный вывод первой вентильной цепочки подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, точка соединения диодов первой вентильной цепочки соединена с одной обкладкой первого дозирукнцего конденсатора, а ее анодньй вывод соединен с одной обкладкой второго дозирующего конденсатора , анодный вывод второй вентильной цепочки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора , а точка соединения диодов второй вентильной цепочки подключена к одной обкладке третьего доз ируиниего конденсатора, при этом фазовые обмотки трехфазного источника переменного тока соединены последовательно друг с другом и две Из них включены согласно друг с другом и встречно с третьей, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества электрической энергии трехфазного источника переменного тока путем сближения максимального и среднециклического значений зарядной мощности, оно дополнительно снабжено токоограничивающим линейным дросселем с отводом от части витков его обмотки, один вывод которой подключен к свободной обкладке второго дозирукяцего конденсатора, другой вывод - к свободной обкладке третьего дозирующего конденсатора, а отвод от части витков подключен к ко.нК9 цу третьей фазовой обмотки источника, при этом начало первой фазовой обмотки подключено к точке соединения кэ диодов второй вентильной цепочки, |катодный вывод которой соединен с анодным выводом вентильной цепочки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЭЗФ/ИЛИ

РЕСПУБЛИК

3(g) Н 03 К 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYQAPGTBEHHbIA НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3528629/24-21 (22) 27.12.82 (46) 15.12.84. Бюл. 1Ф 46 (72) А.Г.Николаев, В.К.Быстров и С.В.Сычев (53) 621.373(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

II 682999, кл. Н 03 К 3/53, онублик.

1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 892674, кл. Н 03 К 3/53, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА от трехфаз ного источника переменного тока, содержащее диодно-конденсаторный выпрямитель-умиожитель напряжения, образованный тремя дозирующими конденсаторами и двумя вентильными цепочками, каждая из которых состо, ит из двух соединенных последовательно-согласно диодов, причем катодный вывод первой вентильной цепочки подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, точка соединения диодов первой вентильной . цепочки соединена с одной обкладкой первого дозирующего конденсатора, а ее анодный вывод соединен с одной обкладкой второго дозирующего кон.денсатора, анодный вывод второй вен,.SU„„1129721 А тильной цепочки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а точка соединения диодов второй вентильной цепочки подключена к одной обкладке третьего дозируюшего конденсатора, при этом джазовые обмотки трехфазного источника переменного тока соединены последовательно друг с другом и две из них включены согласно друг с другом и встречно с третьей, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения качества электрической энергии трехфазного источника переменного тока путем сближения максимального и среднециклического значений зарядной мощности, оно дополнительно снабжено токоограничивающим линейным дросселем с отводом от части витков его обмотки, один вывод которой подключен к свободной обкладке второго дозирующего конденсатора, другой вывод — к свободной обкладке третьего дозирующего конденсатора, а отвод от части витков подключен к концу третьей фазовой обмотки источника, при этом начало первой Аазовой обмотки подключено к точке соединения диодов второй вентильной цепочки, катодный вывод которой соединен с анодным выводом вентильной цепочки. но для заряда накопительных конденсаторов от источников переменного напряжения преимущественно на под5 вижных объектах, работающих от источников соизмеримой мощности.

Известно устройство для заряда наконительного конденсатора, содержащее источник переменного тока с тремя фазными обмотками, три умножающих конденсатора, четыре вентиля и две выходные клеммы для подключения заряжаемого накопительного конденсатора. При этом конец первой фазной обмотки через включенный в прямом направлении диод подключен к одной обкладке первого конденсатора, другая обкладка которого соединена с началом первой ф зной обмотки.

Начало второй фазной обмотки через второй конденсатор подключено к концу первой фазной обмотки, а конец— через второй диод — к началу первой фазной обмотки, а через третий конденсатор — к началу третьей фазной обмотки, конец которой через третий диод соединен с началом второй фазной обмотки. Кроме того, начало третьей фазной обмотки подключено к

30 отрицательной выходной клемме, а точка соединения первого диода и первого конденсатора через четвертый диод соединена с положительной вы- . ходной клеммой (1j.

Это устройство позволяет заряжать накопительный конденсатор до напряжения, в 6,2 раза превышающего амплитуду фазного напряжения источника.

Однако сравнительно невысокий КПД, а также несимметричная нагрузка has и непосредственный заряд накопительного конденсатора от источника удвоенного амплитудного значения фазного напряжения источника существенно сужают область применения известного устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора от трехфазного источника переменного тока, содержащее диодноконденсаторный выпрямитель-умножитель. напряжения, образованный тремя дозирующими конденсаторами и двумя вентильными цепочками, каждая из

55 которых состоит из двух соединенных последовательно-согласно диодов, причем катодный вывод первой вечтиль15

1 112972

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова1 2 ной цепочки подключен к положитель-ной обкладке накопительного конден сатора, точка соединения диодов пер вой вентильной цепочки соединена с одной обкладкой первого дозирующего конденсатора, а ее анодный вывод соединен с одной обкладкой BTopcro дозирующего конденсатора,анодный вы вод второй вентильной цепочки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а точка соединения диодов второй вентильной цепочки подключена к одной обкладке третьего дозирующего конденсатора, при этом фазовые обмотки трехфазного источника переменного тока соединены последовательно друг с другом и две иэ них включены согласно друг с друroM и встречно с третьей ? ).

Так как ток заряда в этом устройстве ограничен сопротивлением д6зирующих конденсаторов вольт-амперная характеристика устройства имеет линейно падающий характер, а зарядная мощность (равна нулю при коротком замыкании и в режиме холостого хода и имеющая максимальное значение при зарядном напряжении, примерно вдвое меньшем максимального зарядного напряжения накопительного конден- сатора), изменяющаяся в каждом полупериоде изменения тока источника-, существенно отлична от среднецик ического ее значения.

Кроме того, четвертьпериодный заряд дозирующих конденсаторов характеризуется малой угловой длительностью импульсов тока и низким значением коэффициента мощности источника (среднециклическое значение которого меньше 0,25), поэтому типовая (габаритная) мощность источника более чем в четыре раза превышает среднезаряженную мощиость нагрузки, а на клеммах источника переменного тока (изза больших пульсаций зарядного тока накопительного и дозирующих конденсаторов) — низкое качество электрической энергии, что не дает возможности работать от первичного источника питания соизмеримой мощности.

Цель изобретения — повышение качества электрической энергии трехфазного. источника переменного тока путем сближения максимального и средне-циклического значения зарядной мощности накопительного конденсатора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда неко.

112972) 3 пительного конденсатора от трехфазного источника переменного тока, содержацее диодно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный тремя дозирующими кон5 денсаторами и двумя вентильными цепочками, каждая из которых состоит ,из двух соединенных последовательносогласно диодов, причем катодный вывод первой в нтильной цепочки подго ключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, точка соединения диодов первой вентильной цепочки соединена с одной обкладкой первого дозирующего конденсатора, 15 а ее анодный вывод соединен с одной обкладкой второго дозирующего конденсатора, анодный вывод второй вентильной цепочки подключен к отрицательному выходному выводу, а точка

20 соединения диодов второй вентильной цепочки подключена к одной обкладке третьего дозирующего конденсатора, при этом фазовые обмотки трехфазного источника переменного тока соеди25 нены последовательно друг с другом и две из них включены согласно друг с другом и встречно с третьей, дополнительно снабжено токоограничивающим линейным дросселем с отводом от части витков его обмотки, один вывод которой подключен к свободной обкладке второго дозируюцего конденсатора, другой вывод — к свободной обкладке третьего дозирующего конденсатора, а отвод от части витков подключен к концу третьей фазовой обмотки источника, при этом начало первой фазовой обмотки подключено к точке соединения диодов второй вентильной цепочки, катодный вывод которой соединен 4О с анодным выводом первой вентильной цепочки.

На чертеже представлено устройство.

Устройство содержит диодно-конден- 45 саторный выпрямитель †умножите напряжения, образован ный диодной цепочкой из четырех соединенных последовательно-согласно диодов 1- 4 и тремя дозирующими конденсаторами

5, 6 и 7, накопительный конденсатор

8, который подключен между катодом диода 1 и анодом диода 4, токоограничивающий дроссель 9, который включен между обкладками конденсаторов

5 и 7, и госледовательно соединенные обмотки 10, ff и 12 трехфазного источника переменного тока.

При этом емкость конденсатора 5 выбирается таким образом, чтобы емкостное сопротивление его было равно индуктивному сопротивлению нижней по схеме части обмотки дросселя-, a емкость конденсатора 5 равна емкости конденсатора 6 и много меньше емкости конденсатора 7.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве имеется восемь цепей, по которым может передаваться энер:гия источника переменного тока с обмотками 10, 11, 12. По трем из них энергия может передаваться только лишь в дозирующие конденсаторы, не попадая в накопительный конденсатор

8, а по пяти остальным каналам энергия передается непосредственно в накопительный конденсатор 8.

По первой цепи: обмотка 12 — токоограничивающий дроссель 9 — доэирующий конденсатор 5 — диод 4 — обмотки 10 11 и 12 энергия резонансно передается в дозируюний конденсатор 5, который заряжается до величины напряжения, в 3, 14 раза превышающего фазное напряжегие (0,Д ) трехфазного источника переменного тока.

По второму каналу: обмотка 10 — диод 3 — дозируюций конденсатор 7 токоограничиваюций дроссель 9 — обмотки 12-11-10, происходит заряд конденсатора 7 до удвоенного значения U . По третьему каналу: обмотка 12 — токоограничиваюций дроссель

9 — дозирующий конденсатор 7 — диод

2 — дозирующий конденсатор 6 — об- мотки 10, 11, 12 происходит заряд дозирующего конденсатора 6 до значения равного 40

Кроме того, в этом устройстве передача энергии источника в накопительном конденсаторе 8 осуществляется по пяти зарядным каналам.

Первый канал: диод 4 — обмотки

10, 11, 12 — токоограничивающий дроссель 9 — дозируюций конденсатор

7 — диод 2 — диод 1 — накопительный конденсатор 8 — диод 4.

Второй канал: диод 4 — дозирующий конденсатор 6 — диод 1 — накопительный конденсатор Я вЂ” диод 4.

Третий канал: дозирующий конленсатор 5 — токоограничивающий дроссель 9 — обмотки 12, 11, 10 - диод

3 — диод 2 — диод 1 — накопительный конденсатор 8 — дозирующий конденсатор 5.

29721

Составитель С.Иаценко

Техред Л.Коцшбняк Корректор Я.Муска

Редактор А.Долинич

Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9464/44

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

3 l1

Четвертый канал. дозирующий кон денсатор 5 — токоаграничивающий дроссель. 9 - дозирующий конденсатор

7 - диод 2 - диод 1 - накопительный конденсатор 8 - дозирующий конденсатор 5.

Пятый канал: дозирующий конденсатор 5 - токоограни ивающий дроссель

9 - обмотки 12, 11, 10 — дозирующий конденсатор б - диод 1 - накопительный конденсатор 8 — доэирующий конденсатор 5.

При этом передача энергии в накопительный конденсатор 8 по первому и второму зарядным цепям возможна .только лишь в случае, если напряжение на обкладках накопительного кон.денсатора 8 меньше чем 4Ц . По третьему и четвертому каналам заряд накопительного конденсатора 8 будет происходить тогда, когда напряжение на нем меньше 5, 14U . По пятому каналу накопительный конденсатор 8 может быть заряжен до величины нап° 6 ряжения равной 9 ° 14u„, учитывая, что напряжение фазных обмоток 10, 11 и 12, включенный согласно фиг.1, можно рассматривать как напряжение . равное 2U

Таким образом, энергия источника (особенно на начальной стадии заряда накопительного конденсатора) пе10 редается в дозирующие и накопительный конденсатор в течение всего периода изменения напряжения источника, без бросков тока н практически с постоянной скоростью (т.е. при

15 стабильном значении зарядной мощности) до напряжения, более чем в девять раз превышающего амплитуду фазового напряжения источника и при малых пульсациях тока, что обеспечивает

20 повышение качества электрической энергии, упомянутого источника переменного тока на его выходных клеммах, что позволяет почти в два раза снизить его установленную мощность °