Устройство для питания нагрузки

 

— -- -б иота;:а я ""-Я

ИСАНИЕ

ОП

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик iii 775819

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 05.01.79 (21) 2707078/24 07 с присоединением заявки Ле— (23) Приоритет—

Опубликовано 30.10.80. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 02.11.80 (53)М. Кл.

Н 02 J,7/34 йоударстеенныИ комитет ао делам нзооретеннй н открытий (53у УДК 621.355.. 1(088„8) (72) Авторы изобретения

A. П. Запривода, П. Н. Карниз, Э. B. Полуянский и В. И. Федоренко (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах энергопитания постоянным тоКом аппаратуры несовместимой по отношению ,к взаимным электромагнитным помехам и цепям электропитания.

Известно устройство для питания нагрузки, содержащее параллельно включенные генератор постоянного тока и буфер ную аккумуляторную батарею, разделен ную .на части (1J.

Из известных устройств ближе всех предлагаемому по технической сущности

:является устройство для питания нагруз ки постоянным током, содержащее источ жйк питания постоянного тока, буферную аккумуляторную батарею, разделенную на две равные группы, и блок бесконтактной коммутации нагрузки к источнику питания, выполненный на базе тиристора (2J.

Основным недостатком описанного устройства является невозможность одно2 временной работы двух или более электромагнитно несовместимых нагрузок.

Пелью изобретения является разработка более надежного электропитания, обеспечиваьощего одновременную работу нескольких, электрома гнитно несовместимых чотребителей

Указанная цель достигается путем подключения к генератору постоянного тока через электрические дроссели, активные сопротивления обмоток которых имеют допустимые минимальные значения и равны между собой, буферных батарей с одинаковым количеством однотипных аккумуляторов, к клеммам каждой из которых

15 подключаются по электрически независимым цепям отдельные потребители, при одновременном подключении к клеммам генератора постоянного тока электрической емкости.

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из генератора 1 псх:тоянного тока (например, солнечной

3 775 батареи), буферных химических батарей

2 и 3, дросселей 4 и 5 и конденсатора 6. К клеммам буферной батареи 2 подключен потребитель 7, а к клеммам батареи 3 - потребитель 8 с помощью коммутирующих элементов 9 и 10.

В исходном состоянии потребители

7 и 8 отключены, буферные химические батареи 2 и 3 через дроссели 4 и 5 соответственно подключены к генератору постоянного тока 1 и работают в режиМе заряда. При этом благодаря равенству величин активных сопротивлений об..Моток дросселей и их малой величины >буферные батареи будут находиться в идентичных условиях (будут иметь равны сопротивления цепей заряда), что является основным условием нормальной работы параллельно включеннык химичес. них буферных батарей. При подключении потребителей энергии 7 и 8 на общем сопротивлении цепей питания, состоящем из внутреннего инпеданса соответствующих химических батарей, дросселей и генератора постоянного тока, будут иметь место взаимные электромагнитные помехи. Пусть, например, потребитель 7 явля-, ется преимущественно источником помех, а потребитель 8 - преимущественно приемником помех, т. е. потребитель 7 . Может создавать электромагнитные помеки, которые в случае подключения обоих потребителей 7 и 8 к одному источнику питания будут нарушать нормальную работу потребителей B. Однако в рассматриваемом случае помехи, создаваемые потребителем 7, на клеммах батареи 3 будут ослабляться по сравнению с этими же помехами на клеммах батареи 2. Коэффициент ослабления помех при этом определяется по формуле

819 4

2О

ЗО лентная индуктивность равна 1,0—

20 мкГ,.

Импеданс дросселей на низких частотах, близких к нулевым, определяется в основном, активным сопротивлением обмотки, а на высоких - ее индуктивностью.

Величина активного сопротивления обмотки дросселя выбирается исходя иэ величины допустимых потерь энергии, и в большинстве случаев может иметь значения равные 1,5-2 Z» на нулевой часВxô2, тоте. Величина индуктивности обмоток дросселей лимитируется габаритами и весом дросселей. Экспериментально было установлено, что при приемлемых габаритах и весе дросселей их индуктивность может иметь значение 1000-2000 мкГ, что на 2-3 порядка больше эквивалентной индуктивности известных буферных химических батарей.

При указанных выше соотношениях коэффициенты ослабления помех будут иметь значения от нескольких десятков на низких частотах до несколько сот и тысяч йа высокик частотах, что в большинстве случаев достаточно для обеспечения электромагнитной совместимости ранее несовместимых потребителей, Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с устройством, построенным на основе коммутации буферных химических батарей, является воэможность распределения общего тока нагрузки между блоками буферной химической батареи, что улучшает условия работы буфернык химических батарей.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

K=4+ с3Р1 дР2

БХБЙ где K коэффициент ослабления электромагнитных помех",, - инпеданс дросселя 4;, ДР-1

2. „— импеданс дросселя 5;;

2 „ - импеданс буферной химической батареи 3.

Импеданс известных буферных кимических батарей (например, типа CIl, КНГ) носит индуктивный характер, егo величина изменяется в пределак от

0,01 Ом на нулевой частоте до нескольких сотен и тысяч Ом на высоких частотах (10 — 30 МГц) . При этом эквиваУстройство для питания нагрузки, со45 держащее параллельно включенные генератор постоянного тока и буферную аккумуляторную батарею, разделенную на блоки с одинаковым числом химических элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при

5О питании двух или более электромагнитно несовместимых потребителей, каждый блок аккумуляторной батареи подключен

K генератору постоянного тока через со55 ответствующий электрический дроссель, при этом обмотки дросселей имеют рав- ные активные сопротивления, к клеммам генератора постоянного тока подключена электрическая емкость, а потребители

775819

Составитель И. Найдина

Редактор В. Левятов Текред Н.Бабурка КорректорН. Степ

Заказ 7779/67 Тираж 783 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 подсоединены к клеммам каждого из блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

hb 458923, кл.

2. Авторское

М 494804, кл. свидетельство СССР

Н 02 Э 7/34, 1973. свидетельство СССР

Н 02 3 7/34, 1974.