Многоканальный преобразователь для заряда емкостных накопителей

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в моногоканальных системах питания импульсных установок, использующих разряд предварительно заряженных емкостных накопителей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит последовательно включенные дроссель 2, конденсатор 3. Параллельно мосту на тиристорах 5-8 включены последовательно соединенные конденсатор 10 и коммутирующий индуктивный элемент, состоящий из параллельно соединенных по первичной стороне трансформаторов 11, каждый из которых входит в соответствующий высоковольтный блок 12. Магнитная система каждого тр-ра 11 собрана из нескольких разомкнутых магнитопроводов, в каждом из которых расположена одна первичная обмотка . Первичные обмотки соединены параллельно, а в цепь каждой, кроме первой, включен соответствующий ключ 14. Вторичная обмотка, охватывающая все магнитопроводы трансформатора 11, через выпрямитель 15 соединена с конденсаторным накопителем 16. Независимость регулирования выходного напряжения блоков 12 позволяет повысить надежность при разряде конденсаторного накопителя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц 11 4 Н 02 М 3/315

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4267993/24-07 (22) 24.06.87 (46) 30,05.89. Бюл. Р ?О (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г.Ф.Белоусов, В.И.Белоусов и P.Ø.Âàõèòîâ (53) 621. 314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 705624, кл. Н О? М 7/523, 1977.

Тиристорные преобразователи частоты для индуктивного нагрева металлов. Межвузовский сборник, Р 6, Уфа, УАИ, 1976, с. 9.

ÄÄSUÄÄ 1483568 А 1

2 (54) МНОГОКАНАЛЬНЬ1Й ПРЕОБРАЗОВАТГЛЬ

ДЛЯ ЗАРЯДА ЕМКОСТНЙХ НАКОПИТЕЛЕЙ (57} Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в многоканальных системах питания импульсных установок, использующих разряд предварительно заряженных емкостных накопителей. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. Устройство содер— жит последовательно включенные дроссель 2, конденсатор 3. Параллельно мосту на тиристорах 5-8 включены по1483568 следовательно соединенные конденсатор 10 и коммутирующий индуктивный элемент, состоящий из параллельно соединенных по первичной стороне трансформаторов 11, каждый из которых входит в соответствующий высоковольтный блок 12. Магнитная система каждого тр-ра 11 собрана из нескольких разомкнутых магнитопроводов, в каждом из которых расположена одна первичная обмотка. Первичные обI

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в многоканальных системах питания импульсных установок, использующих разряд предварительно 5 заряженных емкостных накопителей, Цель изобретения — расщирение функциональных возможностей.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит выпрямитель

1, соединенный выходными выводами с последовательно включенными дросселем

2 и конденсатором 3, а также через дроссель 4 — с однофаэным мостом на тиристорах 5-8 с коммутирующим конденсаторам 9 в диагонали переменного тока. Параллельно мосту включены последовательно соединенные конденсатор 10 и коммутирующий индуктивный узел, состоящий из параллельно соединенных по первичной стороне трансформаторов 11, каждый из которых входит в соответствующий высоковольтный блок 12. Точка соединения коммутирующего индуктивного узла и конденсатора 10 подключена к общей точке соединения дросселя 2 и конденсатора 3 через диод 13. Магнитная система каждого трансформатора 11 собрана из нескольких разомкнутых магнитопроводов, в каждом из которых расположена одна первичная обмотка, при этом первичные обмотки соединены параллельно, а в цепь каждой, кроме первой, вклю- 35 чен соответствующий ключ 14. Вторичная обмотка трансформатора 11, охватывающая все магнитоприводы, через мотки соединены параллельно, а в цепь каждой, кроме первой, включен соответствующий ключ 14. Вторичная обмотка, охватывающая все магнитопроводы трансформатора 11, через выпрямитель 15 соединена с конденсаторным накопителем 16. Независимость регулирования выходного напряжения блоков 12 позволяет повы-, сить надежность при разряде конденсаторного накопителя. 1 ил. выпрямитель 15 соединена с конденсаторным накопителем 16.

HJIoK 17 управления тиристорами

5-8 включает триггер 18, соединенный входом с датчиком 19 тока коммутирующего индуктивного узла, и форми-. рователи ?О, 21 импульсов, соединенные своими входами с выходами триггера 18, Система управления ключами 14 включает устройство 22 умножения, соединенное входами с датчиками 23, 24 тока и напряжения конденсаторного накопителя, а выходом к сумматору

25. Выход сумматора 25 соединен с первыми входами компараторов 26, второй вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом резистивного делителя 27. Выход датчика 24 напря>кения через устройство

28 сравнения, второй вход которого предназначен для подсоединения задатчика напряжения, и диод 29 связан со вторым входом сумматора 25, 30 коммутирующий индуктивный узел.

Устройство работает следующим образом.

При включении какой-либо пары тиристоров 5, 8 или 6, 7 происходит колебательный перезаряд конденсатора 9 через коммутирующие трансформаторы

11, вследствие чего через датчик 19 протекает ток и на выходе датчика формируется импульс, соответствующий лог. "1, который по заднему фронту осуществляет переброс триггера 18 и тем самым на его выходах прямом и инверсном формируется импульс, 1483568 который по переднему фронту через формирователь 20 или 21 импульсов осуществляет включение очередной пары тиристоров 5, 8 или 6, 7. При этом 5 выходное напряжение формируется с минимальной бестоковой паузой независимо от характера нагрузки. В трансформаторе 11 высоковольтных блоков 12 коэффициент трансформации определяется как соотношение витков первичной и вторичной обмоток, а также количеством магнитопроводов, так как магнитные потоки направлены согласно и. охватываются вторичной 15 обмоткой. Следовательно, отключая первичные обмотки, можно изменить значение магнитного потока, который проходит через вторичную обмотку и изменяет значение наводимого потек- 2р циала на ней. При этом значение, прикладываемого на ключи 14 напряжения, не превьппает питающего напряжения, что повьппает надежность и позволяет осуществлять дискретно-плавную регу- 25 лировку выходного напряжения в широком диапазоне, При этом приведенная индуктивность трансформатора максимальна при минимальном выходном Напряжении на конденсаторном накопи- 30 теле 16 и наоборот, что позволяет реализовать максимальный КПД во всем диапазоне регулирования, а также обеспечить работу инвертора и трансформатора на высоких частотах, что улучшает массогабаритные показатели устройства.

Стабилизация выходной мощности осуществляется путем измерения тока .заряда датчиком ?3 и выходного напря- 4р жения на конденсаторном накопителе

16 датчиком 24 напряжения, после чего эти величины перемноя<аются в устройстве ?2 и результат через сумматор 25 подается на первые входы ком- 45 параторов 26, где на второй вход компараторов подается напряжение задания Б,<,д р, определяющее величину допустимой мощности. Потенциал опорного напряжения, подаваемого с реэистивного делителя ?7, возрастает дискретно от элемента к элементу и в случае, когда напряжение на первом входе компараторов 26 начинает превьппать напряжение на их втором входе в зависимости от значения потребляемой мощности, которая начинает медленно возрастать, происходит поочередный переброс выходного напряжения на выходах компараторов 26.

Это вызывает поочередное выключение ключей 14, что понижает выходное напряжение и, как следствие, выходную мощность.

Для ограничения выходного напряжения на конденсаторном накопителе 16 сигнал с датчика 24 напряжения сравнивается в устройстве 28 сравнения с сигналом задания напряжения П п„д . и сигнал превьппения через диод 29 подается на второй вход сумматора

25, что вызывает отключение ключей и тем самым ограничивается напряжение на заданном уровне. Ключи 14 могут быть электромехническими или выполнены на тиристорах.

Независимость регулирования выходного напряжения высоковольтных блоков позволяет повысить надежность при разряде конденсаторного накопителя, в результате которого возникает мощный электромагнитный импульс. При этом частичный сбой регулирования выходного напряжения не влияет на качество работы преобразователя.

Формула изобретения

Хногоканальный преобразователь для заряда емкостных накопителей, содержащий тиристорный мост с первым конденсатором в диагонали переменного тока, подключенный к отрицательному входному выводу непосредственно и через первый дроссель — к положительному входному выводу, подключенные к выводам постоянного тока тиристорного моста последовательно соединенные второй конденсатор и коммутирующий индуктивный узел, последовательно соединенные второй дроссель и третий конденсатор, один из выводов которого соединен с отрицательным входньм выводом, диод, включенный между точкой соединения второго конденсатора и коммутирующего индуктивного узла и точкой соединения второго дросселя и третьего конденсатора, и блок управления тиристорами моста, о т л ичающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он дополнительно снабжен датчиком тока коммутирующего индуктивного узла, выпрямителем, конденсаторньм накопителем, датчиками тока и напряжения конденсаторного накопителя, узлом умножения, сумматором, узлом сравнения, m 1 компараторами, m-1

1483568! Составитель В. Поляков

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред M. Дидык

Корректор Н. Король

Заказ 2846/52 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ключами, диодом и резистивным делителем, причем коммутирующий индуктивный узел выполнен в виде параллельно соединенных п трансформаторов, у которых магнитная система собрана из

tll разомкнутых магнитопроводов, на каждом из которых расположена одна первичная обмотка, при этом первичные обмотки соединены параллельно и согласно, а вторичная обмотка охватывает все магнитопроводы и через выпрямитель подключена к конденсаторному накопителю, у которого датчики тока и напряжения соединены с соответ- 15 ствующими входами узла умножения, выход которого подключен к первому входу сумматора, датчик напряжения соединен с суммирующим входом узла сравнения, вычитающий вход которого предназначен для подачи задающего напряжения, выход узла сравнения через диод подключен : второму входу сумматора, выход которого соединен с первыми входами m 1 компараторов, а в цепь тп-1 первичных обмоток каждого трансформатора введены m-1 ключей, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами компараторов, а вторые входы компараторов связаны с задатчиком мощности через соответствующие выходы резистивного делителя,