Устройство для заряда емкостных накопителей

 

54%uk,м,4ввь и-Ьо т . песк б кЭтана йй

Союз Советских

Социалистичесмик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ (6t ) Дополиительиое к авт. сеид-в у— (22) Заявлено 200771 (21) 172б957/18-21 с присоединением заявки Ио (23) ПриоритетОпубликоваио 23.12.80. Бюллетень М 47

Дата опубликования олисаиия 231 280

Н 03 К 3/53

l ocóäàðñòâåíÿàN поиптет

СССР по делви нзобретеяпй и отпрытнй (53) УДК 621. 373. .431(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Л. Бенедиктов и A.O. Цороев

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕМКОСТНЫХ

НАКОПИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электро1технике, в-частности к вторичным источникам н может быть использовано для питания импульсных оптических квантовых генераторов, импульсных $ сварочных машин и импульсных радиотехнических установок.

Известно устройство для заряда емкостных накопителей, состоящее из последовательно включенных индуктив- fQ

Но-åìêoñòHîãî преобразователя выпря° мителя и емкостного накопителя Щ .

Недостатком указанного устройства являются значительные колебания активной мощности в процессе заряда.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для заряда емкостных накопителей, содержащее два мостовых выпрямителя,подсоединенных входны- ;р ми диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы н токоограннчивающнй реактор, зарядный дроссель, включенный последовательно с входными диагоналями мостовых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного нз мостовых выпрямителей и зарядному дросселю, и емкостной накопитель 2) .

ЗО

Недостатком описанного устройства является неодинаковая загрузка выпрямителей н трансформаторов, что ухудшает использование элементов схемы и снижает КПД.

Цель изобретения — выравнивание потребляемой элементами устройства мощности и увеличение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заряда емкостных накопителей, содержащем два мостовых выпрямителя, подсоединенных входными диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы и токоограничивающий реактор, зарядный дроссель, включенный последовательно с входными диагоналями мостовых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного из мостовых выпрямителей н зарядному дросселю, и емкостный накопитель, зарядный дроссель включен между выходными диагоналямн мостовых выпрямителей, параллельно выходной диагонали второго мостового выпрямителя и зарядному дросселю подключен дополнительно введенный второй обходной вентиль, а емкостной накопитель подключен между положительным вы790133 водом выходной диагонали первого мостового выпрямителя и îтрицательным выводом выходной диагонали второго мостового выпрямителя.

На чертеже представлена схема устройства для заряда емкостных накопителей.

Устройство для заряда емкостных накопителей содержит мостовые выпрямители 1 и 2, которые положительными выводами выходных диагоналей присоединены соответственно к катоду и

10 аноду обходного вентиля 3, а отрицательными выводами выходных диагоналей — соответственно к катоду и аноду второго обходного вентиля 4, емкостной накопитель 5 подключен 15 к положительному выводу выходной диагонали мостового выпрямителя 1 и отрицательному выводу выходной диагонали мостового выпрямителя 2, зарядный дроссель 6 соединен щ последовательно с мостовым выпрямителем 1 и 2, а входные диагонали выпрямителей через трансфор-. маторы 7 и 8 и токоограничивающий реактор 9 присоединены к сети пере- . менного тока.

При работе устройства емкостной накопитель 5 периодически разряжается на нагрузку. В начале очередного цикла заряда или пуске схемы ток в зарядном дросселе 6 либо равен нулю, либо имеет величину, которая много меньше тока короткого замыкания мостовых выпрямителей 1 и 2, поэтому мостовые выпрямители 1 и 2, соответственно, через обходные вентили 4 и 3 работают параллельно на емкостный накопитель 5. Ток заряда определяется величиной индуктивного сопротивления токоограничивающего реактора 9,через 4О который мостовые выпрямители 1 и 2 питаются от сети переменного тока,и величиной напряжения на емкостном накопителе 5.При увеличении напряжения на емкостном накопителе 5 их ток,токи мостовых выпрямителей 1 и 2 и токи обходных вентилей 3 и 4 уменьшаются,а ток зарядного дросселя б,который через открытые вентили 3 и 4 подключен параллельно емкостному накопителю, увеличивается. Как только нарастающий ток зарядного дросселя 6 сравнивается с убывающими токами мостовых выпрямителей 1 и 2, токи в обходных вентилях будут равны нулю, и они закроются. Мостовые выпрямители 1 и 2 55 будут включены последовательно через зарядный дроссель б на емкостной накопитель 5, которые в момент переключения имеют равные токи. Параллельное соединение мостовых выпрямителей gg

1 и 2 заменяется последовательным.

Момент перекхпочения схемы определяется величиной индуктивности зарядного дросселя б, величиной реактивного сопротивления токоограничивающего реактора 9 и величиной емкости емкостного накопителя 5. После переключения схемы процесс заряда емкостного накопителя продолжается и в конце цикла заряда емкостной накопитель заряжается до напряжения, близкого по величине к напряжению холостого хода двух последовательно включенных мостовых выпрямителей 1 и 2. С увеличением частоты разрядов напряжение в конце цикла заряда уменьшается, при этом величина активной мощности, потребляемой из сети, остается неизменной.

Включение зарядного дросселя между последовательно включенными мостовыми выпрямителями и введение второго обходного вентиля обеспечивает в начале зарядного цикла параллельную работу мостовых выпрямителей и одинаковую загрузку по мощности мостовых выпрямителей и согласующих трансформаторов. Одинаковая загрузка по току вентилей мостовых выпрямителей о6еспечивает увеличение КПД.

Формула изобретения

Устройство для заряда емкостных накопителей, содержащее два мостовых выпрямителя, подсоединенных входными диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы к токоограничивающий реактор, зарядный дроссель, включенный последовательно с входными диагоналями мостовых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного из мостовых выпрямителей и зарядному дросселю, и емкостной накопитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выравнивания потребляемой элементами устройства мощности и увеличения КПД, зарядный дроссель включен между выходными диагоналями мостовых выпрямителей, параллельно выходной диагонали второго мостового выпрямителя и зарядному дросселю подключен дополнительно введенный второй обходной вентиль, а емкостной накопитель подключен между положительным выводом выходной диагонали первого мостового выпрямителя и отрицательным выводом выходной диагонали второго мостового выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Милях A.È., Кубышин В.Е. и

Волков И.В. Индуктивно-емкостные преобразователи, Киев, "Наукова думка", 1964, с. 304.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 310333, кл. Н 02 К 7/04, 26.07.71 (прототип) 790133

Составитель В. Чорба

Редактор Г. Волкова Техред С.Мигунова Корректор М. Вигула

Заказ 9058/57 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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