Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

Союз Советскик

Соцналистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ())) 875599К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1Ы 480 (21) 2 8822 30/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 03 К 3/53

Государственный комитет

СССР но деяам изобретений и открытий

Опубликовано 2 110.81. Бюллетень № 3g

Дата опубликования описания 2310.81 (72) Автор изобретения

A.Ã. Николаев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА пительный конденсатор, мостовой выпрямитель, клеммы входной диагонали которого подключены к источнику, а одна из клемм выходной — к выводам накопительного конденсатора ),2) .

Недостатками известного устройст- ва для заряда накопительного конденсатора являются низкое выходное напряжение накопительного конденсатора (не превышающее амплитудного значения напряжения источника), завьешенные массо-габаритные показатели и весьма ограниченная скорость пе" редачи энергии источника в накопительный конденсатор.

Цель изобретения — улучшение массо-габаритных показателей устройства, путем повышения скорости передачи энергии источника в накопительный конденсатор.

Поставленная цель достигается..тем, что в устройстве для заряда накопительного конденсатора, содержащем источник переменного напряжения, дроссель, накопительный конденсатор и мостовой выпрямитель, клеммы входной диагонали которого подключены к источнику, а одна из клемм выходнойк выводам накопительного конденсатора, дроссель снабжен выводом от средИзобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для заряда накопительных конденсаторов, используемых в качестве вторичного импульсного источника питания ламп накачки оптических квантовых генераторов, в локационной техНИКЕ, В VCTcLHOBKcLX ЭЛЕКтРОИСКРОВОй обработки материалов и т.п. импульсных потребителей энергии.

Изве).„тно устройство для заряда накопительного конденсатора, состоящее из источника переменного тока, включенного в диагональ мостового выпрямителя, и последовательно сое- 15 диненных дросселя и накопительного конденсатора 1) .

Однако сравнительно большой вес дросселя этого устройства, включенного в цепь пульсирующего-выпрямлен- 2О ного тока, снижает его удельные энергетические показатели. Кроме того, это устройство характеризуется низкой скоростью передачи энергии источника в накопительный конденсатор.

Наиболее близким по технической, сущности к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник переменного напряжения дроссель, нако- ЗО (5З) УДК 621. 373. 431 . (088. 8) 8755 Э ней точки обмотки, подключенным к источнику переменного напряжения, а два смежных плеча мостового выпрямителя образованы полуобмотками дросселя, прилегающими к его выходной диагонали, другая клемма которой подключена к выводу накопительного конденсатора через вентиль, включенный последовательно-согласно с вентилями мостового выпрямителя.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного (прямоугольной или синусоидальной формы) напряжения, дроссель 2 и мостовой выпрямитель, два плеча которого образованы вентилями.

3 и 4, а два другие — полуобмотками

5.и б дросселя 2, клеммы входной диагонали моста подключены непосредственно к источнику 1, а клеммы выходной — через вентиль 7 — к выводам накопительного конденсатора 8.

Если в качестве вентиля 7 использовать управляемый вентиль (например, тиристор), устройство обеспечит регулирование среднего значения зарядного тока, а также и прекращение заряда накопительного конденсатора по достижении напряжения на его обкладках заданного значения.

Устройсво работает следующим образом.

Энергия источника 1 переменного напряжения передается в накопительный конденсатор 8 по трем зарядным каналам: 1) источник 1 переменного напряжения — вентили 3 и 7 — накопительный конденсатор 8 — полуобмотка 6 дросселя 2 — источник 1 переменного напряжения; 2) источник 1 переменного напряжения — полуобмотка 5 дросселя 2 — вентиль 7 — накопительный конденсатор 8 — вентиль 4 — источник 1 переменного напряжения;

3) полуобмотка 6 и полуобмотка 5 дрос селя 2 — вентиль 7 - накопительный конденсатор 8.

Вентиль 7, проводящий ток в накопительный конденсатор 8, предохраняет последйий от разряда на обмотки дросселя 2. Кроме того., одновременно с зарядом накопительного конденсатора, ток источника переменного напряжения в каждом полупериоде его изменения прокетает через вентиль 3 или

4 и оДну из полуобмоток (5 или 6, соответственно) дросселя 2, т.е. в устройстве кроме трех зарядных кон туров протекания тока имеется два (параллельных, работающих поочередно) контура с полуобмотками дросселя.

В случае замыкания выхода устройства накоротко (например, при подключении разряженного накопитель-. ного конденсатора к этому многоконтурному устройству с дросселем. обмотки которого соединены по авто.трансформаторной схеме), источник

65 копительный конденсатор, разгружая источник от циркуляции через него энергии, запасенной в магнитной цепи дросселя, что приводит к повышению эффективности передачи энергии в накопитель. переменного напряжения оказывается нагружен на два параллельные канала с полуобмотками дросселя в каждом канале. При синусоидальной форме напряжения ток источника переменного напряжения также имеет синусоидальную форму, а при прямоугольной форме напряжения ток имеет пилообразную форму. В этом случае ток, протекающий по параллельным каналам, т.е. полуоб 0 моткам дросселя, .имеет максимальное значение на выходе устройства, а энергия источника переменного напряжения в течение одной четверти периода изменения этого тока запасается в поле дросселя, а в течение другой четверти возвращается в него. Так как напряжения иа полуобмотках равны друг другу, суммарное напряжение по всей обмотке дросселя 2 в режиме короткого замыкания равно нулю.

20 Размещение полуобмоток дросселя на одном магнитопроводе, т.е. их электромагнитная связь, обеспечивая передачу энергии в нагрузку не только электрическим, но и электромагнитным

25 путем позволяет, наряду с ограничением тока, повышать напряжение на выходе устройства до удвоенного амплитудного значения источника переменного напряжения при работе в режимах, близких к холостому ходу.

Дроссель, включенный по автотрансформаторной схеме, выполняет функцию фазовариатора, повышающего напряжение на своей обмотке по мере увеличения сопротивления нагрузки. Так как противоэдс конденсатора в процессе его заряда изменяется от нуля до бесконечности, автотрансформатор-фазовариатор повышает свое выходное напряжение автоматически.

40 B полупериоде изменения напряжения источника переменного напряжения, когда к вентилям 3 и 4 приложено положительное, .а к выводу средней точки дросселя 2 — отрицательное напряже45 ние, ток в устройстве протекает по первому и третьему зарядным каналам, а также по цепи: источник 1 переменного напряжения — вентиль 3 — полуобмотка 5 дросселя 2 — источник1 переменного напряжения.

Составляющая .тока, протекающего через накопительный йонденсатор и полуобмотку б дросселя,. ограниченная индуктивным сопротивлением этого дросселя, приводит к накоплению энергии в магнитной цепи последнего. При уменьшении тока эта энергия, поддерживая ток в третьем зарядном контуре, т.е. через полуобмотку 5 и вентиль

7 передается непосредственно в на875599

Формула изобретения

Составитель В.Чорба

Редактор О.Черниченко Техред Ж.Кастелевич

Корректор В .Бутяга

Подписное

Заказ 9379/85 Тираж 991

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 в следующем полупериоде, когда. по- лярность напряжения изменяется на противоположную, ток проходит по второму и третьему разрядным каналам, а также по цепи: источник 1 переменного напряжения — полуобмотка б — диод

4 - источник 1 переменного напряжения.

Далее процессы повторяются цик- лически.

Устройство для заряда накопитель— ного конденсатора, содержащее источник переменного напряжения, дроссель, накопительный конденсатор, мостовой выпрямитель, клеммы входной диагонали которого подключены к источнику, а одна из клемм выходной — к выводам накопительного конденсатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- 20 лью улучшения его массо-габаритных показателей, дроссель снабжен выводом от средней точки обмотки, подключенным к источнику переменного напряжения, а два смежных плеча мостового выпрямителя образованы полуобмотками дросселя, прилегающими к его выходной диагонали, другая клемма которой подключена к выходу накопительного конденсатора через вентиль, включенный последовательно, согласно с вентилями мостового выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Песоцкий В.С. Работа выпрямителя на цепь зарядки импульсного конденсатора. Сб. статей "Импульсная электроэнергетика" Казань, 1970, с. 153, рис. 1.

2. Кныш В.А; Основы теории и мевтоды расчета вентильных систем за-. ряда накопительных конденсаторов.Л., 1970, рис. 2-15, с. 17 (прототип).