Устройство для заряда накопительно-го конденсатора генератора мощныхимпульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалнстнческик республик 813721 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 29.01.79 (2I ) 2719586/18-21 (51)М. Кд.

Н 03 К 03/53 с присоелнненнем заявки М

1ооудврстеенньй комитет (23) Приоритет йо делом нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень J4 10 (5З) УДК621.373..43 1(088.8) Дата опублнкованнч описания 15.03 .81

В. К. Быстров, А. Г. Николаев и Г. Б. Стеганов (,! (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО LlfN 3APHOR НАКОПИТЕЛЬНОГО

KOHlIEHCATOPA ГЕНЕРАТОРА МОШНЫХ

ИМ ПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсным источникам питания и может быть использовано для заряда емкостного накопителя генераторов мощных импульсов, Известна трехфаэная система заряда накопительного конденсатора, содержащая трехфазный источник переменного тока с фавными обмотками, соединенными по схеме звезда с нейтралью, трехфазный мостовой выпрямитель, выполненный на шести диодах, между лучами звезды источника и входными клеммами выпрямителя включены промежуточные накопительные кон денсаторы, накопительный конденсатор под ключен к выходным зажимам выпрямитель ного устройства, вывод нейтрали звезды

13 источника непосредственно или. через управляемый ключ соединен с отрийательной обкладкой накопительного конденсатора, а блок контроля и управления позволяет

26 регулировать время нахождения ключа в замкнутом состоянии. Промежуточные конденсаторы в этом устройстве не только огграничивают зарядный ток накопительного конденсатора, но и повышают на нем напряжение. Это достигается за счет того, что в один из-нолупериодов питакщего напряжения источника промежуточные накопительные конденсаторы заряжаются до амплитудного значения фазного напряжения, а в другой - напряжение промежу точного конденсатора суммируется с фазным напряженнем источника, обеспечивает заряд наконительного конденсатора до двойного амплитудного значения напряжения источника питания (1).

Недостатком этого устройства является невысокая величина выходного напряжения источника, а также наличие трехфазного источника, обмотки которого сое . динены по схеме звезда с нейтралью.

Наиболее близким ло технической cymности к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мскцных импульсов, содержащее положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопи+ гельного конденсатора, три входные клем813721

25 мы дпя соединения с трехфазным источни» ком Йеременного тока, два промежуточных накопительных конденсатора и выпря

„мительный блок, выполненный as шести диодах, образующих три вентюъные ячейки по два диода в каждой, при этом диоды в двух ячейках соединены последовательно-согласно, катоды диодов этих вентильных ячеек объединены и образуют положительную выходную клемму, к фазным точкам обеих ячеек подключены по одной обкладке промежуточных накопительных конденсаторов, вторая обкладка промежуточного накопительного конденсатора, связанного с первой вентильной ячейкой, образует выходную клемму (2g.

Данное устройство отличается простотой и обеспечивает. высокий КПЛ заряда, но характеризуется невысокими удельными показателями, поскольку максимальная величина напряжения, до которого заряжается накопительный конденсатор, не превосходит амплитуды линейного напряжения источника питания, что снижает удельные массо-габаритные показатели.

Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей путем разработки электрической схемы устройства для заряда накопительного конденсатора, содержа» щего минимальное число элементов и обеспечивающего лучшие массо-габаритные показатели за.счет более высокого зарядного напряжения накопителя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве дпя заряда накопительного конденсатора генератора мощных

35 импульсов, содержащем положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора, три входные клеммы для соединения с

40 трехфазным источником переменного тока, два промежуточных накопительных конденсатора и выпрямитепьный блок, выполненный на шести диодах, образующих три вентильные ячейки по два диода в каждой, при этом диоды в двух ячейках соединены посиедоватепьно-согласно, катоды диодов этих вентильных .ячеек объединены и образуют положительную выходную клемму, к фазовым точкам обеих ячеек подключены по одной обкладке промежуточных накопительных конденсаторов, вторая обкладка промежуточного накопительного конденсатора, связанного. со второй вентипьной ячейкой, подключена к первой входной клемме, аноды первой и второй 55 вентипьных ячеек образуют вторую и третью выходные клеммы устройства соответственно, третья вентипьная ячейка образована включенными последовательновстречно. третьей парой диодов, аноды которых образуют отрицательную выходную клемму, а катоды подключены ко второй и третьей входным клеммам соответственно.

На чертеже представкена электрическая схема устройства.

Устррйство содержит три входные клеммы 1-3 дпя соединения устройства с трехфазным источником переменного тока и две выходные клеммы 4 и 5 для подкпючения накопительного конденсатора 6, промежуточные накопительные конденсаторы 7 и 8 и выпрямительный блок, вы-полненный из шести диодов 9-14, диоды образуют три вентильных ячейки по два диода s каждой, при этом диоды в двух ячейках 9, 10 и 12, 13 соединены посяедовательно-согласно, катоды этих вентильных ячеек объединены и образуют положительную выходную клемму 4, к средним точкам обеих ячеек подключено по одной обкладке промежуточных накопительных конденсаторов 7 и 8, вторые обкпадки которых подключены к входной клемме 1, входные клеммы 2 и 3 подключены к точкам соединения анодов и катодов диодов

13, 14 и 10, 11 соответственно, аноды диодов 11 и 14 объединены и образуют отрицательную выходную клемму 5, Устройство работает следующим образом.

При рассмотрении электромагнитных процессов в устройстве в целях упрощения рассмотрим его работу в режиме холостого хода.

Если считать, что в исходный момент времени линейное напряжение клемм 3 и

1 равно нулю, то тогда в это время под действием линейного напряжения клемм

1 и 2 через диод 13 осуществляется заряд промежуточного накопительного конденсатора 8. Этот заряд завершится через 30 электрических градусов от того же момента отсчета. Спустя 90 электрических градусов от того же момента отсчета через диод 10 до амплитудного значения линейного напряжения клемм 1 и

Ъ

3 заряжается промежуточный накопительный конденсатор 7. Через 210 электрических градусов от начала отсчета линейное напряжение клемм 1 и 3 вновь достигает максимума и суммируется с напряжением пром ежуточ ных на коп ит ель ных конденсаторов 7 и 8. Б результате этого к выходным клеммам устройства прикладывается удвоенное амплитудное значение линейного напряжения источника. С напря81372 1 жением промежуточных накопительных конденсаторов 7 и 8 может суммироваться линейное напряжение клемм 1 и 3. Это суммирование осуществляется спустя 270 электрических градусов от начала отсчета.

При подключении разряженного накопительного конденсатора 6 к выходным клеммам устройства его первоначальный заряд осуществляется как через промежуточные накопительные конденсаторы 7 и Ю

8, и непосредственно от фазных обмоток трехфазного источника. Такой начальный заряд непосредственно от трехфазного источника характеризуется большими потерями мощности, однако в связи с тем, что is вероятность подключения накопительного конденсатора 6 к устройству в момент максимума линейного напряжения мала, а напряжение при этом начальном заря де не превосходит 50% конечного заряд- ро ного напряжения, то это практичеСки не снижает КПД передачи энергии источника в накопительный конденсатор не только беэ увеличения массы устройства, но даже при ее уменьшении, что улучшает массогабаритные показатели устройства в цепом.

Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря определенному соединению промежуточных накопительных конденсаторов и диодов на одну треть сокращается количество промежуточных накопительных конденсаторов,при одновременном двухкратном увеличении выходного напряжения, что позволяет увеличить энергию накопительного конденсатора в четыИ ре раза и повысить скорость передачи энергии источника в накопительный конденсатор.

46 формула изобретения Устройство дпя заряда накопительного конденсатора генератора мощных импуль;сов, содержащее положительную и отрица тельную выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора, три входные клеммы для соединения с трехфазным источником переменного тока, два промежуточных накопительных конденсатора и выпрямительный блок, выполненный на шести диодах, образующих три вентильные ячейки по два диода в каждой, при этом диоды в двух ячейках соединены последовательно-согласно катоды диодов этих вентильиых ячеек обьединены и образуют положительную выходную клемму к фазным точкам обеих ячеек подключены по одной обкладке промежуточных на- копительных конденсаторов„вторая обкладка промежуточного накопительного конден« сатора связанного с первой вентильной ячейкой, образует входную клемму, о ти и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью улучшения массо-габаритных показателей, вторая обкладка промежуточного накопи тельного конденсатора, связанного со второй вентильной ячейкой, подключена к первой входной клемме, аноды первой и второй вентильных ячеек образуют вторую и третью входные клеммы устройства с ответственно, третья вентильная ячейка, образована включенными последовательновстречно третьей парой диодов, аноды которых образуют отрицательную выходную клемму, а катоды подключены ко второй и третьей входным клеммам соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2501180/18-21, кл. Н 03 К 03/53.

2. Поляшов Л. И. Методы анализа процессов заряда емкостного накопителя энергии от генератора переменного тока. — Электричество», 1973, N 2,с. 38, (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 808/78

Тираж 988 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул.Проектная,4