Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

Т

1 лестен не- - и„;

Союз Советски к

Социалистическик

Республик е е И 4 но !, " (ИЗОБРЕТЕНИЯ 11, 7901 65

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09.01.79(2I ) 27255 71/1Я с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.12,80, Бюллетень № 4 7

Дата опубликования описания 26.12.80

3 (51)M. Кл.

Н 03 К 3/53

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК621. . 373.431 (088.8) И, В. Волков, С. И. Закревский, Ю. В. Басанько, В. М. Вакуленко, .Е. Ф. Чучумаев и В. К. Филиппов (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НА КОПИТЕЛЬНОГО

КО НДЕНСА ТОРА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в источниках импупьсыого питания, например паэеров.

Известны устройства дпя заряда накс питепьных конденсаторов, содержащие ин5 дуктивно-емкостные преобразоватепь, трансформатор, выпрямитепь, а также коммутатор, вкпюченный, на входе трансформатоpè.

Стабипизапия входного тока таких уст ройств обеспечивается за счет выбора реактивных эпементов индуктивно-емкостного преобразователя таким образом, что модупь его входного сопротивпения не за15 висит от величины напряжения на накопительном конденсаторе (величины сопротивпения нагрузки индуктивно-емкостного преобразователя) (11 и 21, Наибопее близким по технической сущности к предпагаемому является устройся во для заряда накопительного конденсатора, содержатпее трехфазный источник перем енного напряжения; фазные индуктивно2 емкостные преобразователи, выполненные по Г-образной схеме с переключенными дросселямй; реактивные элементы которых выбраны иэ условия стабилизации входного тока, а также последовательно соединенные трансформатор, вход которого эашунтирован включенным параппепьно первичной обмотке коммутатором, вьтппямитель и накопительный конденсатор (3).

Основным недостатком указанных известных устройств явпяется то, что при заряде накопительного конденсатора до напряжения, равного ипи меньшего половины номинального, при сохранении частоты следования разрядных импульсов уровень входного тока остается тем же, что и при заряде накоптттепьного конденсатора до номинапьного напряжения. Н результате значительно снижаются энергетические характеристики устройства. Этот недостаток особенно сказывается при длительной работе устройства в указанном режиме.

Ьель изобретения - увепичение KFIQ устройства в режиме заряда напопнитепь79

О165 4 ного конденсатора до напряжения, равного или меньшего половине номинального беэ изменения частоты следования разрядных импульсов, путем уменьшения уровня стабилизированного входного тока устройства в указанном режиме.

Поставленная цель, достигается. тем, что в устройстве дпя заряда накопительного конденсатора, содержащем трехфазный источник переменного тока, фазные индуктивно-емкостные преобразователи, выполненные по Г-образной схеме с предвкпю:ченными дроссепями, реактивные элементы которых выбраны иэ условия стабилизации входного тока, а также поспедоватепьно соединенные трансформатор, вход которого зашунтирован включенным паралпепьно первичной обмотке коммутатором, выпрямитель и накопительный конденсатор, каждый фазный индуктивно-емкостный преобразователь снабжен двумя HopMBTIbHo замкнутыми и двумя нормапьноразомкнутыми ключами, причем один из нормальнс замкнутых ключей вкпючен между кпеммой каждой фазы трехфазного источника переменного тока и зажимом соответствующего фаэного индуктивно-емкостного преобразователя, к которому подсоединен топько дроссель, а второй — между зажимом соответствующей фазы первичной обмотки трансформатора и зажимом того же фазного индуктивно-емкостного преобразователя, к которому подсоединен дроссепь и конденсаторная батарея, один из нормапьноразомкнутых ключей включен между той же клеммой фазы трехфазного источника переменного тока и зажимом того же фаэного индуктивно-емкостного преобразователя, к которому подсоединены дроссепь и конденсаторная батарея, а второй — между тем же зажимом первичной обмотки трансформатора и зажимом того же фазного индуктивно-емкостного преобразователя, к которому подсоединен только дроссепь.

Кроме того, в устройстве дпя заряда накопительного конденсатора в однофаэном испопнении нулевая клемма источника переменного тока соединена с зажимом индуктивно-емкостного преобразователя, к которому подключена только конденсаторная батарея и один из зажимов первичной обмотки трансформатора.

В качестве ключей могут быть использованы раэпичные механичес, кие, электро магнитные ипи попупроводниковые исполнитепьные органы. Особенностью их йвпяется то, что они срабатывают только при заряде накопительного конденсатора до

ЗО

Так при заряде накрпитепьного конденсатора до напряжения, равного ипи меньшего половины номинального нормальнозамкнутые ключи размыкаются, а нормальноразомкнутые — замыкаются. В результате коммутации получаем Г-образную схему индуктивно-емкостного преобразователя, в которой дроссепь перенесен в цепь нагрузки . При этом. входное сопротивпение фазного индуктивнс емкостного преобразователя увеничивается в два раза, чем достигается двухкратное снижение уровня стабипизированного входного тока устройства..

Аналогичным образом может быть построено устройство, содержamee индуктивно-емкостный преобразователь, выполненный по Г-образной схеме с предвкпюченной конденсаторной батареей. Различие заключается лишь в выборе реактивных элементов.

Конструктивное исполнение дросселей может быть различным. Оно.диктуется критериями оптимальности, которыми ру ководствуются при проектировании конкреч ного электротехнического устройства.

Предлагаемое устройство успешно может быть использовано, например, в паз ерных ус тановк ах, предназначенных дпя различны)с технологических операций (термоупрочненность,сварка, прошивка отверстий и т.и.}.выполнение которых требует заряда накопитепьпого конденсатора, как правило, до напряжения, равного ипи меньшего половины номинального. При этом нормапьнозамкнутые ключи размыкаются, а нормальноразомкнутые — замыкаются.

На фиг. 1 представпена блок-схема устройства в трехфаэном исполнении; на фиг. 2 — то же в однсфазном исполнении.

Устройство содержит трехфазный (однсфаэный ) источник 1 переменного напряжения, фазные индуктивно-емкостные преобразоватепи 2, подкпюченные к зажимам первичной обмотки трансформатора 3 и к клеммам трехфазного источника переменного напряжения через нормапьнозамкнутые 4 и нормальнораэомкнутые 5 клю,чи, шунтирующий первичную обмотку трансформатора коммутатор 6 и подсоединенные поснедоватепьно ко вторичной обмот ке трансформатора выпрямитель 7 и на копитепьный конденсатор 8, Бпагодаря введению ключей достигается двухкратное снижение уровня стабилизированного входного тока устройства при заряде накопитепьного конденсатора до напряжения, равного или меньшего половины номинального.

790165 двух и реже до трех уровней напряжения, при этом один уровень напряжения больше другого в два раза, Таким образом, использование новых элементов — ключей, выгодно отличает предпагаемое устройство, так как при заряде накопительного конденсатора до напряжения, равного или меньшего половины номинального, вдвое уменьшается уровень входного тока и, следовательно, по- 10 вышается КПД устройства, что в итоге позволяет обеспечить заряд накопительного конденсатора при высоких энергетических показателях.

Формула изобретения

1. Устройство дпя заряда накопитепьного конденсатора, содержащее трехфазный 20 источник переменного тока, фаэные индуктивно-емкостные преобразователи, выпоп ненные по Г-образной схеме с предвключенными дросселями, реактивные элементы которых выбраны из условия стабилизаиии 25 входного тока, а также последовательно соединенные трансформатор, вход которого зашунтирован включенным параллепьно первичной обмотке коммутатором, выпрямитель и накопительный конденсатор, о т - ЭО л и ч а ю щ е е с я тем, что, с пелью увеличения КПД в режиме заряда накопитепьного конденсатора до напряжения, равного или меньшего поповины номинального, без изменения частоты спедования разрядных импульсов, каждый фазный индуктивно-емкостный преобразователь снабжен двумя нормальноэамкнутыми и двумя нормальноразомкнутыми ключами, причем . один из нормальнозамкнутых кпючей вклю- @} чен между клеммой каждой фазы трех фазного источника переменного тока и зажимом соответствующего фаэного индуктивно-емкостного преобраэоватепя, к которому подсоединен топько дроссепь, а второй — между зажимом соответствующей фазы первичной обмотки трансформатора и GB}KKvfoM того же фазного индуктивноемкостного преобразоватепя, к которому подсоединен дроссель и конденсаторная батарея, один из нормальноразомкнутых ключей включен между той же клеммой фазы трехфазного источника переменного тока и зажимом того же фаэного индуктивно-емкостного преобразоватепя, к котор му подсоединены дроссель и конденсаторная батарея, а второй — между тем же зажимом первичной обмотки трансформато ра и зажимом того же фазного индуктивно- емкостного преобразоватепя, к которому подсоединен топько дроссель.

2. Устройство по п. 1, о т и и ч а ющ е е с я тем; что в однофазном исполнении нулевая клемма источника переменного тока соединена с зажимом индуктивноемкостного преобразоватепя, к которому подключена тонька конденсаторная батарея и один иэ зажимов первичной обмотки трансф орм атор а.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 169564, кп. 21а4 1/Ol, 19/5.

2. Миляк А, Н., Волков И. В. Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей. К., Наукова думка, 1974.

Э. Волков И. В., Вакуленко В. М.

Источники электропитания лазеров. К., Техника, 1976, с. 110 (прототип). г

790165

Фиа1

Составитель В. Чорба

Техред А.Шепанская . Корректор В. Бутяга

Редактор О. Мапеп

Тираж. 995 Подписное

ЬНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9062/59 фипиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4