Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

О П И С А Н <=-И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к автоескомю свидетельствю

CoIo2 Советских

Сецналистмческнх ресяубпнк (") 615597 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 03.03.75 (21) 2109361/18-21

2 (53) М. Кл.

Н 03 К 3/53 с присоединением заявки МГесударстеенкый ккмктет

Свеатв Мекетррв СССР а делам кзобретеккЯ к Юткрмткй (23) Приоритет(43) Опублиыовано15.07.78.Бюллетень % 26 (45) Дата опубликования описанияОЗМ. 7S (53) УДК 621.374. .3(088.8) (72) Автор изобретения

А. Г. Николаев (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство предназначено для заряда накопительного конденсатора генераторов мощных импульсов (например, в ра-дио-локационной технике в оптических квантовых генераторах и т. и.).

Известны устройства для заряда накопительного конденсатора, содержащие трехфазный источник, переменного тока с разобщенными обмотками (1). Однако такие устройства имеют малый КПД.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда накопительного конденсатора, со держащее источник трехфазного переменного тока в виде группы из трех обмоток и включенные последовательно диодно-емкостные выпрямители-удвоители напряжения, собранные по схеме Латура (2(.

При выпрямлении трехфазного переменного тока с помощью мостового выпрямителя ток протекает одновременно через два вентиля; длительность импульсного тока, протекающего через каждый диод, не превышает )20 эл. град., а среднее значение тока, отдаваемого каждой фазой в нагрузку, не .превышает 50% от среднего за полупериод значения источника (длительность этого им2 пульса равна 60 эл. град., а его площадь вдвое меньше площади всей полуволнысинусоиды) . Искажение формы тока снижает коэффициент мощности и коэффициент использования мощности источника, в результате чего устройство имеет сравнительно невысокие удельные энергетические показатели. Кроме того, в схеме существует опасность перенапряжений.

Цель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей устройства

30 (т. е. повышение КПД, коэффициента мощности, коэффициента использования мощности источника и относительного значения выпрямительного напряжения на диод без увеличения веса устройства).

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство для заряда накопительного конденсатора введены индуктив* но-емкостные ограничители, причем обмотка, источника трехфазного переменного тока по-. рознь через индуктивио-емкостные ограни=

2" чители подключены к входным диагоналяц диодно-емкостиых выпрямителей-удвоителей, На фиг. l представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг, 2 показаны временные диаграммы, поясняю-.

2s щие его работу.

615597

Формула изобретения

Устройство содержит источник 1 трехфазного переменного тока, выполненный в виде группы из трех обмоток 2, 3 и 4, включенные последовательно диодно-емкостные выпрямители-удвоители, собранные по схеме

Латура, состоящие из диодов 5 — 10 и конденсаторов 11 — 16, и индуктивно-емкостные ограничители 17, 18 и 19, состоящие из дросселей 20, 21, 22 и конденсаторов 23, 24, 25.

Устройство работает следующим образом

При подключении источника I напряжеwe на выводах фаэных обмоток 2, 3 и 4 (сдвинутое на 120 эл. град. соответственно) через индуктивно-емкостные ограничители 1?, !8 и 19 прикладывается м трем однофазным диодно-емкостным выпрямителям-удвоителям (диаграммы напряжений на входах диодно-емкостных выпрямителей-удвоителей цредставлены на фиг. 2а, б и в соответственно). Когда потенциал анода проводящего диода положителен по отношению к потенциалу катода, ток индуктивно-емкостиых ограничителей заряжает накопительный конденсатор 26.. Так, если ток заряда протекает через диод 10, заряжается конденсатор 16 в интервале от 0 до 180 эл. град. (см. фиг. 2а), одновременно через диод 6 заряжается конденсатор !2 в интервале от

0 до 120 эл. град. (см. фиг. 2б, а затем через диод 7 — конденсатор 13) и через диод 8 — конденсатор 14 в интервале. от 0 до 60 эл. град. (см. фиг. 2в, а затем через диоД 9 — конденсатор 15). Изменение знака напряжения на входе диодно-емкостного выпрямителя-удвоителя напряжений вызывает соответствующее изменение направления зарядного тока и заряжаемого конденсатора.

Если индуктивно-емкостный ограничитель стабилизирует зарядный ток, то каждый из конденсаторов 11 — 16 заряжается импульсами тока, имеющими длительность до 180 эл. град. и токи фаз источника 1 используются максимально, искажения формы тока минимальны, а коэффициент мощности максимален. Среднее значение тока заряда в два раза выше, чем в прототипе.

Коэффициент использования мощности источника при заряде накопительного конденсатора по предложенной схеме увеличивает- ся; увеличивается в три раза относительное значение выпрямительного напряжения на диод и почти вдвое уменьшаются потери в диодах.

В данном устройс1вг резонансное перенапряжение отсутствует, зарядная мощность имеет практически неизменное значение, если емкостное сопротивление конденсаторов

Il — 16 на частоте источника 1 в два раза больше индуктивного сопротивления дросселей 20, 21, 22, входящих в состав индуктивно-емкостных. ограничителей. Указанное соотношение сопротивлений реактивных элементов устраняет резонансные перенапряжения и повышает эксплуатационную надежность зарядного устройства без увеличения его веса.

Накопительный конденсатор 26 подключен к выходным клеммам диодно-емкостных выпрямителей-удвоителей напряжений и заряжается от указанного выпрямителя по мере роста напряжения на конденсаторах диод- но-конденсаторных ячеек, Так как повышение энергетических показателей достигается без ввода в схему за26 рядного устройства каких-либо дополнительных элементов, то увеличиваются удельные энергетические показатели устройства в целом. Этому также способствует возможность почти в шесть раз уменьшить выходное напряжение источника (трансформатора), в результате чего уменьшается вес изоляции н всего зарядного устройства.

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник трехфазного переменного тока в виде группы из трех обмоток и включенные последовательЗэ но диодно-емкостные выпрямители-удвоители напряжения, собранные по схеме Латура, отличающееся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, в него введены индуктивно-емкостные ограничители, причем обмотки источника трехфазного

49 переменного тока порознь через иидуктивноемкостные ограничители подключены к входным диагоналям диодно-емкостных выпрямителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Малов Н. С. Курс электротехники и радиотехники, 1955, с. 38.

2. Милях А. Н., Кубишин Б. Е, Иидуктивно-емкостные преобразователи источниgp ков напряжения в источники тока, Киев, «Наукова Думка», 1964, с. 256, 257.

615597

An.i

Составитель Г. Смелова

Техред О. Луговая Корректор П.Макаревич

Тираж 1086 Подписное

1 сдактор T. Юрчикова

1лклз 3923 45

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патентi, г. Ужгород, ул. Проектнлн, 4