Зарядное устройство
О П И С А Н И Й ()930602
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсинк
Социапнстнчесинн
Республик
X ,Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву
k (22) Зая ле о 1й. 05. 80 (2 I ) 2926229/18-21 (51)М. Кд.
" 03 К 3/53 с присоединением заявки М(23) Приоритет
Гоауаарстеснный квинтет
СССР но делам нэебретеннй и отнрытнй (53) УДК 621.373. (088. 8)Опубликовано 23.05.82. Бюллетень М 19
Дата опубликования описания 23; 05 82
В.Н.Жаворонков, Н.Д.Котов, Г.Д.Нефедов, Б.Ю.Самойлов и М.В.Стракович (72) Авторы изобретения
Ф
ll
1 с
c ;::
1 (7l) Заявитель (54) ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, в частности к емкостным накопителям энергии и может найти преимущественное применение в автономных нестационарных импульсных системах питания, например, для исследовательских электрофизических установок.
Известно зарядное устройство емкостных накопителей энергии, содер е жащее привод вращения, электрический генератор, выпрямитель (1 .
Однако известное устройство обладает значительным весом и габаритами.
Наиболее близким к предложенному
15 является устройство для зарядки передвижного высоковольтного накопителя энергии, предназначенного для магнитно-импульсной установки, возбуждающей сейсмические колебания °
Это устройство состоит иэ привода, вращающего электрогенератор переменного тока, который с помощью повысительно-выпрямительного устрой", ства, включающего силовой повышающий трансформатор и высоковольтный выпрямитель, заряжает емкостный накопитель (2J.
Недостаток данного устройства состоит в том, что повышающий трансформатор и электрогенератор имеют большой вес я габариты, которые резко возрастают с увеличением емкости накопителя энергии и напряжения, а также частоты следования импульсов (т.е. увеличения зарядной мощности
Указанные недостатки существенно . ограничивают возможность использования подобных схем для автономных нестационарных условий, главным обра.зом, при размещении на подвижных платформах.
Цель изобретения - улучшение габа" ритно-экономических показателей зарядного устройства.
Указанная цель достигается тем, что в зарядное устройство, содержащее привод, электрический генератор, 35
Зарядное устройство, содержащее последовательно установленные привод, электрический генератор, токосъемники и емкостный накопитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью улуч40 шения габаритно-экономических показателей, в него введены управляющий коммутатор и источник начальной запитки, а электрический генератор выполнен в виде двух катушек, одна из
45 которых установлена на приводе с возМо>KHocTblo вращения внутри другой, причем катушки посредством токосъемников электрически соединены последовательно, и через управляющий коммутатор подсоединены к емкостному накопителю, 50 параллельно которому подключен источник начальной запитки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Заявка ФРГ Ю 2600428, кл. Н 03 K 3/53, 1971.
2. Электрическая аппаратура и электрическая изоляция. И., "Энергия", 1970, с. 62-66 (прототип).
3 930 токосъемники и емкостной накопитель введены управляющий коммутатор, токосъемники и источник начальной запитки, а электрический генератор выполнен в виде двух катушек, одна из которых установлена на приводе с воэможностью вращения внутри дру-. гой, причем катушки посредством токосъемников электрически соединены посдедовательно, и через управляющий коммутатор подсоединены к емкостному накопителю, параллельно которому подключен источник начальной запитки.
На фиг.l показана схема устройства; на фиг.2 - диаграмма напряжений на емкостном накопителе, В устройстве подвижная катушка l .. размещена внутри неподвижной катушки 2, причем катушки 1 и 2 изменяют свое взаимное положение при вращении катушки 1 с помощью привода 3. Электрические катушки 1 и 2 соединены между собой последовательно при помощи токосъемников 4 и 5 и при помощи управляющего коммутатора 6, (например, тиристорного1 подсоединяются к емкостному накопителю 7, соединенному также с источником 8 начальной запитки.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Зарядка емкостного накопителя энергии основана на известном принципе параметрического резонанса. Источник 8 начальной запитки заряжает емкостной накопитель 7 до некоторого начального напряжения 0 <О при закрытом управляющем коммутаторе 6. Затем производится раскручивание приводом 3 подвижной катушки 1 до заданных оборотов. Управляющий коммутатор
6 включает зарядную цепь, в результате чего на емкостном накопителе 7 возникает переменное возрастающее по амплитуде напряжение (фиг.2). При достижении заданной амплитуды напряжения IJ<>, в момент перехода зарядного тока через, ноль или близкий к нему, управляющий коммутатор 6 закрывается и отключает зарядную цепь, в результате чего емкостный накопитель 7 оказывается заряженным до необходимого напряжения. Процесс зарядки емкостного накопителя осуществляется за счет изменения индуктивности зарядной цепи. В зарядной цепи при вращении катушки относительно катушки 2 происходит изменение ин602 4 дуктивности цепи L по закону, близко"у " L(t) Lo+ b, > в!п "1о>. гя сумма собственных индуктивностей катушек 1 и 2. Частота вращения (,зо катушки 1 в этом случае примерно равна удвоенной частоте собственных колебаний контура, определяемой как .! ->>. с" !
О (главный демультипликационный резонанс).
По сравнению с известным в предложенном зарядном устройстве отсутствуют высоковольтный трансформатор
15 и выпрямительное устройство, имеющее значительный вес и габариты, особенно при больших емкостных накопителях энергии, высоких напряжениях и малых временах заряда. 0 Таким образом, данное зарядное устройство имеет значительно меньшие вес и габариты по отношению к известным устройствам, что значительно расширяет возможности и области приме25 нения нестационарных автономных высоковольтных емкостных наполнителей энергии. Согласно проведенным расчетам вес и габариты зарядного устройства по сравнению с известными устройствами уменьшаются на 30-50ã..
Формула изобретения
930602
Составитель В.Седов
Редактор П.Коссей Техред М.Тепер Корректор H. бвыдкая
Заказ 3494/79 Тираж 954 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, N-35, Раушская наб., д,,4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
