Система заряда

 

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о)955363 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р1 М К з (22) Заявлено 250381 (2>) 3266286/24-07

Н 02 J 7/10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.355.163 (088.8) Опубликовано 30,0882. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 300882

В.Н.Филатов, С.Г.Воропаев, A.Þ.Ðoìàíoâñêèé и В.И.Анашкин,;.-,„„ (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (НИИ Завода пЭлектровыпрямитель") (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЗАРЯДА

Изобретение относится к электротехнике, связанной с эксплуатацией аккумуляторных батарей, и может найти практическое применение в качестве двухканальных систем независимого заряда двух групп аккумуляторных батарей.

Известна система заряда для двух аккумуляторных батарей с независимой во времени работой обоих выходных каналов, где объединены вместе .цва независимых зарядных выпрямителя, общими у которых являются трансформатор и корпус агрегата (1) .

Известна также система заряда двух групп аккумуляторных батарей от двух зарядных нулевых выпрямителей, выполненных на основе общего трехфазного трансформатора с двумя вторичными обмотками, соединенными в прямую и обратную звезды и подключенными через вентили выпрямителей, обмотки сглаживающих реакторов и контакты двухполюсного трехпозиционного переключателя к двум парам выходных зажимов. При этом обмотки сглаживающих реакторов размещены на разных стержнях общего трехстержнеього магнитопровода, один из которых безббмоточный и выполнен с немагнитным зазором P2) .

Поскольку установленная мощность

5 трансформаторно-реакторного оборудования определяется из условия одновременной максимальной нагрузки обоих каналов системы заряда, то благодаря соединению вторичных обмоток трансформатора в прямую и обратную звезды и размещению обмоток сглаживающих реакторов на общем трехстержневом магнитопроводе, установленная мощность трансформатора снижается с 1,335 Pd до 1,26 d, при этом сни15 жаются уровень пульсации зарядных токов и массогабаритные показатели трансформаторно-реакторного оборудования, что обеспечивается условно дважды трехфазным — шестифазным

20 режимом работы всей системы заряда в целом.

Недостатками известной системы заряда являются повышенная установленная мощность трансформаторнореакторного оборудования и повышенные габариты системы заряда.

Цель изобретения — снижение габа" ритов и установленной мощности трансформаторно-реакторного оборудования.

955363 г

Указанная цель достигается тем, что в системе заряда, содержащей две группы аккумуляторных ба ;.рей, два зарядйых выпрямителя, выполненных на основе общего трехфазного трансформатора с двумя вторичными S обмотками, одна из которых соединена в звезду, подключенными через вентили выпрямителеи и обмотки сглаживающих дросселей к двум парам выходных клемм, другая вторичная обмот-1О ка трансформатора соединена в треугольник, а вентили выпр"мителей соединены в трехфазные мосты.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы заряда45

Система заряда содержит трансформатор 1 с обмотками 2,3 и 4, вентили

5-16, сглаживающий реактор 17, с обмотками 18 и 19 и магнитопроводом 20, переключатель 21 и работает на аккумуляторные батареи 22 и 23.

Концы первичной обмотки 2 трехфазного трансформатора 1 образуют входные зажимы системы заряда. Вторичные обмотки 3 и 4 трансформатора 1 соединены в звезду и треугольник и подклю- чены к зажимам переменного тока двух трехфазных мотов, образованных вентильными группами 5-10 и 11-16. Выходы постоянного тока укаэанных мостов подключены через обмотки 18 и .19 сгла-ЗО живающего реактора 17 и контакты переключателя 21 к двум парам выходных зажимов системы заряда, к которым подключены аккумуляторные батареи 22 и 23. Магнитопровод 20 сгла- 35 живающего реактора 17 выполнен трехстержневым, с третьим безобмоточным стержнем с немагнитным зазо- . ром. Переключатель. 21 выполнен двухполюсным трехпозиционным, одна по- 4p зиционная пара контактов которого подключена между концами дроссельных обмоток и соответствующими им ныходными зажимами системы заряда, а другие две позиционные пары каждого из полюсов переключателя подключены между концами дроссельных обмоток и между началами одной из обмоток. и выходом противоположного зарядного выпрямителя.

Рассмотрим работу системы заряда при подключении двух аккумуляторных батарей в положении переключателя 21 в позиции, обеспечивающей соединение концов реакторных обмоток 18 и 19 с выходами их собственных зарядных выпрямителей.

При подаче на вход системы заряда питающего напряжения на вторичных обмотках 3 и 4 трансформатора 1 формируются две идентичные трехфазные системы напряжений, сдвинутые между собой по фазе на 30 эл.град. Два трехфазных моста на вентильных группах

5-10 и 11-16 обеспечивают независимое их выпрямление н шестипульсных режимах,5 на противо-ЭДС аккумуляторных батарей 22 и 23.

Эа счет шестипульсных режимов выпрямлення в цепях аккумуляторных батарей 22 и 23 протекают пульсирующие токи, сглаживаемые до требуемого уровня обмотки 18 и 19 сглаживающего реактора 17. Эти токи содержат постоянную зарядную составляющую и переменную составляющую, состоящую из нечетных гармоник, начиная с шестой.

При протекании зарядных токов через обмотки 18 и 19 сглаживающего реактора 17 на крайних обмоточных стержнях его магнитопровода 20 создаются соответствующие магнитные потоки. Посксльку постоянные составляющие магнитных потоков, а также гармонические составляющие, некратные шестой гармоники переменной составляющей магнитного потока направлены друг другу встречно, они замыкаются через средний безобмо.точный стержень магнитопровода 20 сглаживающего реактора 17, создавая потокосцепление только с собственными обмотками 18 и 19, токами которых они создаются.

Эа счет наличия между двумя системами вторичных напряжений фазового сдвига в 30 эл.град составляющие переменных магнитных потоков с частотой, кратной шести, направлены согласно-последовательно и замыкаются через крайние стержни магнито" провода 20, создавая потокосцепление как с собственной обмоткой . например 18, так и с другой обмоткой. соответственно 19, сглаживающего реактора 17.

СледоватЕльно высшие гармоники в зарядном токе, не кратные шести, будут сглаживаться только собственными индуктивностями обмоток 18 и

19 сглаживающего реактора 17, а высшие гармоники, кратные шести, будут сглаживаться суммарной индуктивностью обоих обмоток с учетом их взаимоиндуктивности.

Поскольку в шестипульсных мостовых выпрямителях определяющей йвляется наибольшая по амплитуде и труднее сглаживаемая самая низшая шестая гармоника, выполнение сглаживающего реактора на трехстержневом магнитопроводе приведет к существенному снижению индуктивностей обмоток, а следовательно, и установленной мощности и габаритов сглаживающего реактора, т.е. система заряда будет работать в условном двенадцатипульсном режиме выпрямления при сохранении независимого регулирования постоянных составляющих зарядных токов.

При этом установленная мощность трансформатора снижается с 1,26 до 1,03 Pd, а установленная мощность сглаживаю9 >5363

Составитель И.Найдина

Редактор Л.Горбунова Техред Т.Маточка Корректор В.Бутяга

Заказ 6464/69 Тираж 669 Подписное

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 щего реактора снижается соответственно примерно с 0,3 Pd до 0,1 Pd npu

50%-ном диапаэоне регулирования, т.е. в три раза при одновременном увеличении количества вентилей в два раза. 5

Однако в ряде случаев определяюЩими являются объемные показатели установленного силового оборудования, а масса и стоимость отходят на задний план. Поскольку вентили можно 10 брать на большие номинальные токи и устанавливать их непосредственно на токоведущие шины без охладителей, то согласно расчетам и опыту проектирования, предлагаемая система 5 заряда имеет меньший суммарный объем основного силового оборудования, чем прототип даже при низких выходных напряжениях. При больших же выходных напряжениях дополнительно 20 снижается и искажающее влияние на питающую сеть и уровень пульсаций зарядного тока ° Повышается коэффициент мощности системы заряда за счет снижения угла коммутации тиристоров примерно в два раза.

Два других позиционных положения переключателя 21 обеспечивают, соответственно, воэможности параллельного и последовательного соединения icaналов между собой.

Формула изобретения

Система заряда двух групп аккумуляторных батарей от двух зарядных выпрямителей, выполненных на основе общего трехфазного трансформатора с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, подключенными через вентили выпрямителей и обмотки сглаживающих дросселей к двум парам выходных зажимов, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения габаритов и установленной мощности трансформаторно-реакторного оборудования, другая вторичная обмотка трансформатора соединена в треугольник, а вентили выпрямителей соединены в,трехфаэные мосты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 399944, кл. Н 02 > 7/12, 1973.

2; Авторское свидетельство СССР по заявке М 2944683, кл.Н 02 7 7/10, 1980.