Преобразователь с импульсной передачей энергии и питанием от сети переменного тока



Преобразователь с импульсной передачей энергии и питанием от сети переменного тока
Преобразователь с импульсной передачей энергии и питанием от сети переменного тока

 


Владельцы патента RU 2496206:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение используется в области электротехники. Технический результат - снижение массогабаритных показателей, повышение надежности и расширение диапазона регулирования. Преобразователь содержит блок накопительных конденсаторов, одна обкладка которого соединена через нагрузку выхода переменного тока с катодом входного диода, подключенного анодом к первой клемме сети, катод входного диода подключен к аноду тиристора, катод которого является выходом нагрузки постоянного тока и управляемого синхронизируемой от сети системой фазового управления, состоящей из импульсного трансформатора и звена формирования сигнала управления тиристором, второй вывод нагрузки постоянного тока образован точкой соединения второй клеммы сети с анодом диода, через который осуществляется разряд блока накопительных конденсаторов при отрицательной полуволне сетевого напряжения, а катод диода соединен с другой обкладкой блока накопительных конденсаторов и анодом диода, через который осуществляется заряд блока накопительных конденсаторов при положительной полуволне сетевого напряжения, катод которого соединен с катодом тиристора и плюсовым выводом нагрузки постоянного тока, при этом в систему фазового управления тиристором включен каскад изменяемой временной задержки напряжения включения тиристора, содержащий формирователь тактовых импульсов, подключенный входом к вторичной обмотке импульсного трансформатора, а выходом соединенный со счетным С-входом N-разрядного счетчика импульсов, разрядные выходы которого коммутируются переключателем, который подключен выходом к входу импульсного усилителя и к R-входу обнуления счетчика, а выходное напряжение импульсного усилителя через развязывающий диод является напряжением включения тиристора. 2 ил.

 

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям для специальных электротехнологических установок.

Известен преобразователь для специальных электротехнологических установок, особенностями которого является возможность подключения низкоомной нагрузки к выходам постоянного и переменного тока без согласующего массогабаритного силового трансформатора (описан в патенте на изобретение №2415505, БИ №9 от 27.03.2011). Недостатками преобразователя являются: наличие в энергетической части преобразователя крупногабаритного блока накопительных конденсаторов в виде отдельных коммутируемых секций с коммутационными средствами, что снижает надежность преобразователя, и ограниченный дискретный диапазон регулирования, определяемый количеством коммутируемых секций.

Цель изобретения состоит в снижении массогабаритных показателей преобразователя и повышения его надежности и расширения диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь с импульсной передачей энергии и питанием от сети переменного тока (фиг.1) содержит блок 1 накопительных конденсаторов в виде одного постоянно подключенного конденсатора 1, емкость которого равна суммарной емкости блока накопительных конденсаторов 1, одна обкладка которого соединена через нагрузку выхода переменного тока с катодом входного диода 2, подключенного анодом к первой клемме сети, а катодом - к аноду тиристора 5, катод которого является выходом нагрузки постоянного тока и управляемого синхронизируемой от сети системой фазового управления, состоящей из импульсного трансформатора 6 и звена 12 формирования сигнала управления тиристором 5 через развязывающий диод 11, второй вывод нагрузки постоянного тока образован точкой соединения второй клеммы сети с анодом диода 3, через который осуществляется разряд накопительного конденсатора 1 при отрицательной полуволне сетевого напряжения (фиг.2), а катод диода 3 соединен с другой обкладкой накопительного конденсатора 1 и анодом диода 4, через который осуществляется заряд конденсатора 1 при положительной полуволне сетевого напряжения (фиг.2), катод которого соединен с катодом тиристора 5, включаемого системой фазового управления 6, 11, 12 с каскадом временной задержки 12, и плюсовым выводом нагрузки постоянного тока, причем каскад временной задержки содержит формирователь 7 тактовых импульсов, подключенный входом к вторичной обмотке импульсного трансформатора 6, а выходом соединен со счетным С-входом N-разрядного счетчика 8 импульсов, разрядные выходы которого коммутируются переключателем 9, который подключен выходом к входу импульсного усилителя 10 и к R-входу обнуления счетчика 8, а выходное напряжение импульсного усилителя 10 через развязывающий диод 11 является напряжением включения тиристора 5.

При положительной полуволне сетевого напряжения конденсатор 1 заряжается током по цепи: первая клемма сети, диод 2, нагрузка переменного тока, конденсатор 1, диод 4, нагрузка постоянного тока и вторая клемма сети (фиг.1, фиг.2). При этом за счет отсутствия напряжения включения тиристор 5 цепи разряда конденсатора 1 закрыт. При отрицательной полуволне сетевого напряжения на счетный С-вход N-разрядного счетчика 8 с выхода формирователя 7 тактовых импульсов поступает первый счетный импульс с периодом следования Тт, равным периоду сетевого напряжения, затем второй, и так до тех пор, пока на выходе N-разрядного счетчика 8 на выходе, подключенном к переключателю 9, не появится напряжение, соответствующее определенному числу деления счетных импульсов, которое через импульсный усилитель 10 и развязывающий диод 11 включит тиристор 5 и по R-входу обнулит счетчик 8. При этом начнется повтор цикла работы счетчика 8, а конденсатор 1 энергетической цепи преобразователя при соответствующей отрицательной полуволне сетевого напряжения разрядится по цепи: нагрузка переменного тока, тиристор 5, нагрузка постоянного тока, диод 3. Затем процесс заряда-разряда конденсатора 1 повторяется с периодом следования Ty=N.Tr, где N-разряд, соответствующий числу деления счетных импульсов счетчика 8, к которому подключен переключатель 9. Изменением подключения переключателя 9 к соответствующим выходам N-разрядного счетчика 8 осуществляется соответствующая временная задержка включения тиристора 5 и, соответственно, разряд конденсатора 1. То есть реализуется широтно-частотное регулирование мощности нагрузки преобразователя при постоянно включенной неизменной емкости накопительного конденсатора 1.

Предлагаемый управляемый преобразователь с подключением нагрузки к выходам постоянного тока или переменного тока может быть эффективно использован в системах электронагрева и контактной электросварки, в импульсно-ударном электроинструменте, в системах электроискровой обработки различных материалов, для регенеративного заряда химических аккумуляторов и в ряде других специальных электротехнологиях.

Преобразователь с импульсной передачей энергии и питанием от сети переменного тока, содержащий блок накопительных конденсаторов, одна обкладка которого соединена через нагрузку выхода переменного тока с катодом входного диода, подключенного анодом к первой клемме сети, катод входного диода подключен к аноду тиристора, катод которого является выходом нагрузки постоянного тока и управляемого синхронизируемой от сети системой фазового управления, состоящей из импульсного трансформатора и звена формирования сигнала управления тиристором, второй вывод нагрузки постоянного тока образован точкой соединения второй клеммы сети с анодом диода, через который осуществляется разряд блока накопительных конденсаторов при отрицательной полуволне сетевого напряжения, а катод диода соединен с другой обкладкой блока накопительных конденсаторов и анодом диода, через который осуществляется заряд блока накопительных конденсаторов при положительной полуволне сетевого напряжения, катод которого соединен с катодом тиристора и плюсовым выводом нагрузки постоянного тока, отличающийся тем, что с целью снижения массогабаритных показателей и повышения надежности и расширения диапазона регулирования в систему фазового управления тиристором включен каскад изменяемой временной задержки напряжения включения тиристора, содержащий формирователь тактовых импульсов, подключенный входом к вторичной обмотке импульсного трансформатора, а выходом соединенный со счетным С-входом N-разрядного счетчика импульсов, разрядные выходы которого коммутируются переключателем, который подключен выходом к входу импульсного усилителя и к R-входу обнуления счетчика, а выходное напряжение импульсного усилителя через развязывающий диод является напряжением включения тиристора.



 

Похожие патенты:

Способ зарядки автомобильного аккумулятора относится к области зарядки батарей от зарядного агрегата с неэлектрическим первичным источником и предназначен для зарядки автомобильного аккумулятора с использованием магнитного поля Земли в результате движения автомобиля.

Использование: в области электротехники. Технический результат - увеличение срока службы аккумуляторных батарей.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в народном хозяйстве для питания автономных объектов от батарейной системы, состоящей из последовательного соединения аккумуляторов (элементов).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области эксплуатации аккумуляторных батарей, и может быть использовано при производстве, введении в эксплуатацию, проведении плановых ремонтных и восстановительных работ с аккумуляторными батареями.

Изобретение относится к гнездовой конструкции для зарядки транспортного средства. .

Изобретение относится к преобразователям мощности с накоплением энергии. .

Изобретение относится к областям электротехники и энергетики и может быть использовано при создании и эксплуатации автономных систем электропитания, в которых солнечные батареи используются в качестве первичного источника энергии.

Изобретение относится к силовому преобразователю, в частности, для электрического подвижного преобразователя. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации свинцовых стационарных аккумуляторов на различных объектах. Техническим результатом изобретения является создание ускоренного способа заряда без ухудшения характеристик. Согласно изобретению способ ускоренного заряда свинцовых стационарных аккумуляторов с намазными электродами заключается в сообщении зарядной емкости в две ступени, первая ступень осуществляется током, равным 0,2-0,3 С10 (С10 - емкость при 10-часовом режиме разряда), до достижения напряжения, равного 2,30-2,45 В, вторая ступень осуществляется поддержанием указанного напряжения плавным снижением тока. Окончание заряда осуществляют при достижении коэффициента перезаряда (отношение емкости, сообщенной при последующем заряде, к емкости, полученной при предшествующем заряде), равного 0,95-1,05, с проведением нормального заряда после 2-3 ускоренных зарядов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности, увеличение времени бесперебойной работы и экономия электроэнергии. Зарядно-разрядное устройство включает первую (1) и вторую (24) сети напряжения переменного тока с группой потребителей напряжения переменного тока, первый (2) и второй (19) автоматические выключатели, первый (3), второй (17), третий (2) и четвертый (22) датчики тока, первый (4), второй (6) и третий (13) фильтры, первый (5), второй (7), третий (16) инверторы-выпрямители, причем, второй инвертор-выпрямитель (7) включает первый (8), второй (10), третий (9) и четвертый (11) IGBT-ключи; блок защиты (12), группу потребителей напряжения постоянного тока (14), трансформатор (15), сеть напряжения постоянного тока с аккумуляторной батареей (18), первый (20) и второй (23) датчик напряжения, первый (25), второй (26) и третий (28) блоки драйверов силовых ключей, аналого-цифровой преобразователь (27), источник бесперебойного питания с аккумуляторной батареей (29) и микроконтроллер (30). 1 ил.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при проектировании автономных систем электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ). Технический результат заключается в повышении удельных характеристик автономной системы электропитания ИСЗ. Для этого заявленный способ питания нагрузки постоянным током в автономной системе электропитания искусственного спутника Земли от солнечной батареи и комплекта из «n» вторичных источников электроэнергии - аккумуляторных батарей заключается в стабилизации напряжения на нагрузке, проведении заряда и разряда аккумуляторных батарей через индивидуальные зарядные и разрядные преобразователи, с использованием в разрядных преобразователях вольтодобавочных узлов, при этом вышеуказанные вольтодобавочные узлы разрядных преобразователей объединены в общий вольтодобавочный узел, при этом регулирующие ключи разрядных преобразователей установлены между соответствующей аккумуляторной батареей и общим вольтодобавочным узлом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам заряда источников питания (аккумуляторов) инструмента с электрическим приводом. Технический результат - повышение качества заряда источников питания. Система, оснащенная микрокомпьютером для инструмента с электрическим приводом, включает в себя микрокомпьютер, генератор опорного напряжения, блок сохранения опорных данных и первый блок определения. Микрокомпьютер включает в себя аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и, по меньшей мере, один аналого-цифровой порт (АЦ-порт). Генератор опорного напряжения генерирует и вводит в АЦ-порт опорное напряжение, имеющее заранее определенное значение. В блоке сохранения опорных данных заранее сохранены опорные данные, соответствующие опорному напряжению. Первый блок определения сравнивает диагностические данные, полученные путем АЦ-преобразования посредством АЦП опорного напряжения, подводимого к АЦ-порту, с опорными данными, чтобы в случае, когда разность между диагностическими данными и опорными данными выходит за пределы заранее определенного допустимого диапазона, определить, что возникло состояние АЦ-аномалии, в котором невозможно получить от АЦП правильный результат АЦ-преобразования. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Электрический инструмент питается множеством батарейных источников питания, соединенных последовательно. Электрический инструмент содержит контроллер, приспособленный для приема сигналов, выдаваемых от интегральных схем, расположенных в каждом из батарейных источников питания. Между контроллером электрического инструмента и одной из интегральных схем батарейных источников питания расположена схема сдвига уровня напряжения, предназначенная для сдвига уровня напряжения сигнала, выдаваемого от соответствующей интегральной схемы к контроллеру инструмента, к допустимому уровню для контроллера. Технический результат заключается в обеспечении возможности функции автоостанова электрического инструмента за счет обеспечения связи между различными интегральными схемами батарейных источников питания и контроллером электрического инструмента. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Описаны системы и способы использования различных типов аккумуляторов для выборочного аккумулирования и отдачи энергии. Аккумуляторы выборочно аккумулируют энергию, вырабатываемую источником энергии, когда мощность источника превышает текущую потребность нагрузки в мощности, и отдают энергию, когда мощности источника недостаточно для обеспечения текущей потребности нагрузки в мощности. Технический результат - повышение эффективности использования источника энергии. 6 н. и 50 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к электрическим аккумуляторным инструментам. Технический результат - упрощение структуры электрического приводного инструмента. Электрический приводной инструмент включает в себя корпус инструмента и аккумуляторный источник питания. Модуль задания напряжения контактного вывода корпуса инструмента задает напряжение контактного вывода на стороне корпуса равным первому напряжению, когда команда на то, чтобы приводить в действие узел привода корпуса инструмента, выдана посредством переключателя корпуса инструмента. Модуль изменения напряжения аккумуляторного источника питания изменяет напряжение контактного вывода на стороне аккумулятора с первого напряжения на второе напряжение, когда подача электроэнергии из аккумуляторного источника питания в узел привода разрешена. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: в области электротехники и связи. Технический результат - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Универсальное зарядное устройство для подзарядки перезаряжаемых аккумуляторов содержит корпус, соединительный блок, образованный на указанном корпусе для приема перезаряжаемого аккумулятора, причем указанный соединительный блок содержит механизм крепления для крепления с возможностью отсоединения указанного перезаряжаемого аккумулятора к указанному корпусу и схему управления питанием, функционально интегрированную с указанным корпусом, причем указанная схема управления питанием выполнена с возможностью определения рабочих параметров и параметров зарядки указанного перезаряжаемого аккумулятора, прикрепленного к указанному механизму крепления, в котором указанная схема управления питанием управляет перезарядкой указанного аккумулятора в зависимости от указанных определенных рабочих параметров и параметров зарядки. 8 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к электротехническим устройствам, в частности к приводным инструментам, питающимся от аккумуляторов. Технический результат - повышение эффективности зарядки аккумуляторов. Каждое из зарядного устройства для аккумуляторов и аккумуляторного источника питания имеет микрокомпьютер. Соответствующие микрокомпьютеры совместно выполняют обмен данными, в то время как аккумуляторный источник питания заряжается посредством зарядного устройства для аккумуляторов, и подтверждают рабочее состояние микрокомпьютера другой стороны в обмене данными (подтверждение взаимодействия) на основе результата обмена данными. Когда нарушение в работе одного из микрокомпьютеров обнаружено, другой микрокомпьютер выполняет предварительно определенный процесс для прекращения зарядки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к электротехническим устройствам, используемым для заряда аккумуляторов. Технический результат - унификация зарядного устройства для обеспечения заряда аккумуляторов с различными напряжениями. Зарядное устройство, содержащее блок вывода зарядного напряжения; блок установки продолжительности включения; блок вывода сигнала PWM; блок генерации опорного напряжения; блок ограничения опорного напряжения; блок генерации обнаруженного напряжения; и блок управления зарядным напряжением. Блок генерации опорного напряжения генерирует опорное напряжение для определения, достигло ли зарядное напряжение целевого зарядного напряжения посредством сглаживания сигнала PWM, выводимого из блока вывода сигнала PWM. Блок ограничения опорного напряжения ограничивает, по меньшей мере, одно из максимального значения или минимального значения опорного напряжения, генерированного блоком генерации опорного напряжения. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх