Устройство для заряда накопительного конденсатора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскин

Социапистическик

Республик (п)898599

* ъ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 20. 05. 80 (21)2926137/18-21 с присоединением заявки М(23) Приоритет(5l)M. Кл.

Н 03 К 3/53

9мударстмнный какнтет

СССР

IIo делам нэааретеннй н аткрытнй

Опубликовано 1g,01.82. Бтоллетень И2

Дата опубликования описания 16.01.82 (53) УДК 621.373. . 431 (088. 8) ! E (7к) Авторы изобретения

О. Г. Потанин и Э. Г. Милевич (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО

КОНДЕНСАТОРА

1о

Изобретение относится к импульсной электротехнике и может быть использовано s других отраслях народного хозяйства, где в качестве источников постоянного тока применяются трехфазные источники переменного тока совместно с резонансными индуктивно-емкостными контурами и вентильно-компенсаторными выпрямителямиумножителями напряжения.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока, подключенный через вен15 тильно-индуктивный трехфазный выпрямитель к обкладкам накопительного конденсатора(11.

Такое устройство имеет сравнительно низкое максимальное значение за20 рядного напряжения, величина которо", го равна лишь половине амплитуды линейного напряжения трехфазного источника питания.

Известно также устройство для заряда накопительного конденсатора,. содержащее трехфазный источник пере" менного тока, мостовой выпрямитель, выполненный на шести подупроводниковых элементах и выходом подключенный через индуктивное сопротивление к обкладкам; накопительного конденсатора, а входом - к выводам трехфазного источника переменного тока через три реактивных токоограничивающих сопротивления(2)

Это устройство имеет относительно низкое максимальное зарядное напряжение, равное амплитудному значению линейного напряжения трехфазного источника переменного тока, и невысокие удельные энергетические показатели за счет использования шести полупроводниковых приборов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный ис о .жик Ге ременного тока с Вес ью фа;) kыми выводами тpи цепочKN каж

p $pj 34з с ) орых g о(таит из последова» тельн< . со .д нечных линейного дрос селя и конденсатора величины рвах 5 тивных сопротивлений которых на частоте источника по абсолютной величине равны между собой, а свободная обкладка каждого конденсатора подсоединена к соответствующему фазно- 19 му выводу, и три вентиля, два из которых неуправляемые, а один управляемый, причем управляемый вентиль своим катодом подключен к накопительному конденсатору, а анод первого неуправляемого вентиля подключен к точке соединения конденсатора и линейного дросселя первой цепочки 3.

Однако известное устройство имеет сравнительно невысокое максималь- 36 ное зарядное напряжение на накопительном конденсаторе, величина которого равна 0,5"Г3 ЯЕ, где О - добротность контура, состоящего из двух конденсаторов, двух линейных дроссе" И лей и двух фаз источника переменного тока, ET® - амплитудное значение фазного напояжения трехфазного источника питания.

Целью изобретения является увели- 30 чение максимального зарядного напряжения на накопительном конденсаторе.

Поставленная цель достигается ем, что устройство для заряд " Ko пительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока с шестью фазными выводами, три цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных линейного дросселя и конденсатора, величины реактивных сопротивлений которых на частоте источника по абсолютной величине равны между собой, а свобод" ная обкладка каждого конденсатора

45 подсоединена к соответствующему фазному выводу, и три вентиля, два из которых неуправляемые, а один — управляемый, причем управляемый вен-тиль своим катодом подключен к нако»

% пительному конденсатору, а анод пер-.. вого неуправляемого вентиля подключен к точке соединения конденсато-. ра и линейного дросселя первой цепи, дополнительно снабжено двумя конденсаторами, а свободные фазные выводы подключены к соответствующим свободным выводам линейных дросселей, причем один дополнительный кон9 4 денсатор включен между ооъединенны ми выводами конденсатора и линейного дросселя второй и третьей ц".-. .пей„ другой - между объединениь:, ми соотВетствующим фазным выводом и выво дом линейного дросселя соответственно первой и второй цепей, причем объединенные фазный вывод и вывод линейного дросселя третьей цепи подключены к катоду, а второй цепи — к аноду второго неуправляемого вентиля, при этом объединенные выводы конденсатора и линейного дросселя второй це . пи подключены к катоду первого неуправляемого вентиля, первой цепик с.вободной обкладке накопительного конденсатора, а третьей цепи - к аноду управляемого вентиля.

Такое схемное решение позволяет увеличить максимальное зарядное напряжение на накопительном конденсаторе, которое в 3 (3 раз превешает амплитудное значение фазного напряжения трехфазного источника переменного тока, что при практическом сохранении массы и габаритов устройства обеспечивает существенное увеличение электрической энергии, запасаемой накопительным конденсатором за один цикл заряда.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсатора.

Устройство для заряда накопительного конденсатора содержит трехфазный источник переменного тока с шестью фазными выводами 1-6, три цепи, каждая из которых состоит из линейного дросселя 7(8,9), конденсатора

10 (11,12), фазных обмоток 13 (14,15) двух неуправляемых вентилей 16 и 17, двух дополнительных конденсаторов

18 и 19, один из которых (18) подключен между точкой соединения конденсатора 11 и линейного дросселя 8 второй цепи и точкой соединения конденсатора 12 и линейного дросселя 9 третьей цепи, другой - l9 подключен между фазными выводами 1 и 3, накопительный конденсатор 20, управляемый вентиль 21 и блок 22 контроля напряжения и управления тиристором, причем неуправляемый вентиль 16 анодом подключен к фазному выводу 3, а катодом к фазному выводу 5, не- управляемый вентиль lj подключен анодом к точке соединения линейного

Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока с шестью фазными выводами, три цепи, каждая из которых состоит из..последовательно соединенных линейного дросселя и конденсатора, величины

5 Q s + g дросселя 7 и конденсатора 10 первой цепи, а катодом - к точке соединеHHR линейного дросселя 8 H конденсатора 11 второй цепи, накопительный конденсатор 20 отрицательной обклад 5 кой соединен с анодом неуправляемого вентиля 17, положительной - с катодом управляемого вентиля 21, анод которого подключен к точке сое.-. динения конденсатора 12 и дополни- Ю тельного конденсатора 18.

Устройство для заряда накопительного конденсатора работает следующим образом. !

Каждая фазная обмотка 13 (14, 15) совместно с линейным дросселем 7 (8,9) и конденсатором 10 (11, 12) образуют последовательные LÑ -контура, индуктивные и емкостные сопро- рв тивления которых на частоте источника по модулю равны между собой, в связи с чем имеет место резонанс напряжений, при котором мгновенные значения резонансных напряжений, 25 возникающих на индуктивно-емкостных элементах каждого контура по абсолютной величине равны между собой и противоположны по фазе. При этом за счет использования в качес ыа источника питания трехфазного источника переменного тока с отдельно выведенными фазными обмотками .мгновенные значения резонансных напряжений на соответствующих индуктивно-емкостных элементах всех трех контуров и, в частности на трех линейных дросселях 7-9, сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град. и их амплитуды равны Q-Е. ф, где Q добротность контура, содержащего одну фаэную обмотку 13 (14, 1 ), один линейный дроссель 7 (8, 9) и один конденсатор 10 (11, 12), Е,ьамплитуда фаэного напряжения. Чри величине добротности контура порядка 20-30 с достаточной для инженерных расчетов степенью точности можно исключить из рассмотрения величины напряжения на фазных обмотках, поскольку они значительно меньше величин напряжений, возникающих на индуктивно-емкостных элементах последовательных резонансных контуров.

При закрытом управляемом вентиле 21

S5 электромагнитные процессы, имеющие место в устройстве, протекают следующим образом. B промежуток времени, при котором мгновенное значение

4 ,суммарного напряжения, складывающегося из мгновенных значений на линейных дросселях 8 и 9 и дополнительном конденсаторе 18, приложено к аноду неуправляемого вентиля 16 и положительно по отношению к его катоду, он открывается, и по нему проте" кает ток заряда дополнительного конденсатора 18. При этом дополнитель». ный конденсатор 18 заряжается до напряжения, равного -Д О.Е .В промежуток времени, при котором мгновенное значение суммарного напряжения, складывающегося из мгновенных значений напряжений на линейных дросселях.

7 и 8 и дополнительном конденсато. ре 19, приложено к аноду неуправляемого вентиля 17 и положительно по отношению к его катоду, он открыва«ется, и по нему течет ток заряда дополнительного конденсатора 19. При этом дополнительный конденсатор 19 также заряжается до напряжения, равного 3 0 Ег . Поскольку амплитуды напряжений на линейных дросселях

7 и 8 сдвинуты по фазе на 120 эл.град. и-при открытом управляемом вентиле

21 эти дроссели в цепи заряда накопительного конденсатора 20 оказывают» ся включенными встречно, то максимальное значение напряжения, до которого может быть заряжен накопитель ный конденсатор 20 складывается из напряжений íà дополнительных конден аторах 18 и 19 и линейных дросселях 7 и 8 и заряжается накопительг ный конденсатор 20, а максимальное его зарядное напряжение равно -т3п-Е

Блок 22 осуществляет контроль напряжения на фаэных обмотках 13-15 и на яакопительном конденсаторе 20, а также подачей импульсов управления на управляющий электрод управляемого вентиля 2« обеспечивает возможность регулирования уровня напряжения, до которого требуется зарядить накопительный конденсатор 20.

Формула изобретения

7 898599

Составитель В. Чорба

Техред А.Бабинец, Корректор М. Шароши

Редактор T. Веселова

Заказ 11968/74. Тираж 953

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная., 4 реактивных сопротивлений которых на частоте источника по абсолютной величине равны между собой, а свободная обкладка каждого конденсатора подсоединена к соответствующему 5 фазному выводу, и три вентиля, два из которых неуправляемые, а один управляемый, причем управляемый вентиль своим катодом подключен к накопительному конденсатору, а

30 анод первого неуправляемого вентиля подключен к точке соединения конденсатора и линейного дросселя первой цепи. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения максимального зарядного напряжения на накопительном конденсаторе, оно дополнительно снабжено двумя конденсаторами, а свободные фазные выводы подключены к соответствующим сво- 20 бодным выводам линейных дросселей, причем один дополнительный конденсатор включен между объединенными выводами конденсатора и линейного дросселя второй и третьей цепей, дру- 25

L гой - между объединенными соответствующим фазным выводом и выводом линейного дросселя соответственно первой и второй цепей, объединенные фазный вывод и вывод линейного дросселя третьей цепи подключены к катоду, а второй цепи - к аноду второго неуправляемого вентиля, объединенные выводы конденсатора линейного дросселя второй цепи подключены к катоду первого неуправляемого вентиля, первой цепи — к свободной обкладке накопительного конденсатора, а третьей цепи - к аноду управляемого вентиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 547016, кл. H 02 М 7/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

N 323853, кл. Н 03 К 3/53, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2596778/07> кл. H 02 M 7/06, 25.09.78 (прототип)