CS199395B1 - Způsob rozděleni stejnosměrného proudu do paralelních obvodů a zařízeni k jeho prováděni - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu rozdělováni stejnosměrnéh<^>roudu mezi paralelní obvody a zařízeni k jeho provádění·

Vynálezu může být využito v zařízeních pro rozdělení výkonů, nebo proudů mezi paralelní obvody, například při současném zapínáni několika akumulátorových baterií, při napájeni řady galvanizačníoh, nebo elektrolyzních van, pro rozdělení stejnosměrného proudu mezi elektrody mnohoelektrodového MGD- generátoru a u analogických zařízeni v elektrochemil, energetice, nebo elektrotechnice.

. Známé způsoby rozděleni stejnosměrného proudu mezi paralelní obvody jsou založeny na kompenzaci rozdílu úbytku napětí různými metodami v paralelních větvích.

Například rozdíl úbytku napětí při různých proudech za současné paralelní práce usměrňovačů na společné zatíženi se kompenzuje záměnou elektromotorické síly usměrňovačů (Japonský patent č. 47 - 51124)

Pro rozděleni periodicky pulsujícího přerušovaného proudu doparalelních obvodů ventilů usměrňovače se kompenzace úbytku napět! v paralelních obvodech realizuje zavedením elektromotorické sily do každého obvodu magnetickými prvky (Francouzský patent

199 395

199 399

δ. 127 528)· Takovýto způeob je možno realizovat jen v zapojeních s použitím tlumivek se železnými jádry a výsldkem toho je, že tento způeob je nevýhodný pro rozdělováni periodického stejnosměrného proudu·

Dále je známý způsob rozděleni stejnosměrného proudu do paralelních obvodů, založený na principu kompenzace rozdílu úbytku napětí způsobeným stejnosměrným proudem v každém z paralelních obvodů prostřednictvím zavedeni dodatečného kompenzujícího napětí do každé z paralelních větvi, které je úměrné stejnosměrnému proudu·

Následkem toho se v systému indukuje potřebná elektromotorická sila·

Zařízení pro prováděni tohoto způsobu obsahuje proudově usměrňovači prvky o stejném počtu, jeko je počet paralelních obvodů, kterými jsou tato obvody propojeny· Tyto proudové usměrňovači prvky jsou tvořeny resistoxy (A.N. Semčinov Rtuťové a polovodičové měniče str· 48, Moskva 1968)· Nedostatkem tohoto způsobu a jeho zapojení je malá účinnost, vlivem značnýoh aktivních ztrát vznikajících zaváděním kompenzujících protielektromotorickýoh eil· Mimoto také přesnost děleni proudů je závislá na vztahu mezi dodatečně kompenzujícím napětím a úbytkem napětí v paralelních obvodech, přičemž zvýšeni přesnosti rozděleni proudu se dosáhne zvětšením dodatečně kompenzujících napětí na úkor zvětšeni odporu rezistoru v proudových usměrňovačích prvcích.

Tento způsob není pro většinu elektrických obvodů vhodný protože užiti aktivních odporů ve výkonových silových obvodeoh značně snižuje účinnost těchto obvodů a vyžaduje složitý systém chlazeni·

Výnález se zabývá Úkolem vytvořit zapojeni a navrhnout způsob rozděleni stejnosměrného proudu do paralelních obvodů, který má dostatečně vysokou účinnost v porovnáni se zařízeními β resistory.

Dalším úkolem vynálezu je zvětšit přesnost rozděleni stejnosměrného proudu do paralelních obvodů.

Tento úkol je vyřešen tak, že u způsobu rozděleni stejnosměrného proudu do paralelních větvi, založeném na principu kompenzace rozdílu úbytku napětí způsobeného stejnosměr ným proudem v každém z paralelních obvodů prostřednictvím zavedený, dodatečného kompenzuji čího napětí do každého paralelního obvodu, které je úměrné stejnosměrnému proudu podle vynálezu se přemění stejnosměrný proud v každé paralelní větvi na ekvipotenoiálních úsecích každého paralelního obvodu ve střídavý proud, pak se oddělí v každém ekvipotenciálnim úseku dodatečně kompenzující napětí rovnající se polovičnímu rozdílu úbytku napětí dvou sousedních paralelních obvodů ve stanoveném režimu za podmínky dodrženi konstantního proudu protékajícím v těohto obvodeoh, přičemž do každého z paralelních obvodů se přivede v každé půlperiodě praoovní frekvence v souladu β působící elketromotorickou silou v tomto obvodu dodatečně kompenzující napětí.

ί

99 395

Zařízení k provádění tohoto způsobu, u kterého paralelní obvody stejnosměrného proudu jsou mezi sebou propojeny proudově usměrňujícími prvky o stejném počtu, jako je počet paralelních obvodů, je podle vynálezu vyznačeno tím, že každý proudově usměrňující obvod obsahuje čtyři řídící přepínače v můstkovém zapojení, v jehož jedné diagonále je zapojen paralelní obvod, přičemž body spojení řídicích přepínačů sousedních můstků, tvořících uzecvřenou větev·

V případě dvou paralelních obvodů body spojeni řídicích přepínačů, tvořící druhou diagonálu prvního můstku jsou spojeny pomooí kondenzátorů s body spojení řídicích přepínačů tvoříolch druhou diagonálu druhého můstku·

DalSí výhody tohoto zapojení vyplynou z popisu příkladného provedení·

Dále bude vynález vysvětlen za pomoci příkladného provedeni znázorněného oa výkrese, kdo obr· 1 představuje zařízeni pro rozdělení stejnosměrného proudu mezi tři paralelní větve podle vynálezu a obr· 2 představuje zařízení pro rozděleni stejnosměrného proudu mezi dvě paralelní větve podle vynálezu·

Zařízení pro rozdělení stejnosměrného proudu z napájecího zdroje 1 mezi tři paralelní větve, přičemž v každé z nich je zapojena zátěž g, g, £ obsahuje tři proudově usměrňující prvky g, g, 2» které jsou spojeny se zátěžemi g, g, (fc a jejiohž počet se rovná počtu paralelních větvi, mezi něž se rozděluje proud ze zdroje napětí i· Každý proudově usměrňující prvek g, g, 2 d® složen z můstkového zapojení čtyř řídicích přepínačů g, g, 3β_τ U» 12» 12» 15 a lg, 12, XS, 12· v' j edné diagonále můstku je zapojen napájecí zdroj χ a spojení bodů 20. gX nacházejících se mezi přepínači g, 10 a g, 11 prvního můstku tvoří druhou diagonálu připojenou k bodu 2g třetího můstku nacházejícím se mezi jeho přepínači 12 ^a 12 Přes kondenzátor gg a k bodu g£ druhého můst. ' nacházejícího se mezi přepínači

15. 15 přes kondenzátor gg· Bod 26 druhého můstku nacházejícího se mezi přepínači 12. 14 je připojen k bodu gg třetího můstku nacházejícím se mezi přepínači Xg, 18 přes kondenzátor gg· Tím je vytvořen uzavřený obvod z kondenzátorů gg, gg a gg zapojených v diagonálách můstků»

Rozděluje-li se stejnosměrný proud napájecího zdroje X mezi dva paralelní obvody, jak je znázorněno na obr. 2, pak body gg, gX spojeni přepínačů g, g, 3,0. χχ prvního můstku jsou spojeny s analogickými body 24. 26 přepínačů Xg, Xg, 14. 15 druhého.můstku přes příslušné kondenzátory gg, 50»

Zařízení praouje následujícím způsobem· Libovolným známým způsobem se ovládají přepínače g až Xg v můstkovém zapojení, přitom proud každé zátěže g až £ protéká končenzátory gg, gg a gg.

Probereme nejprve funkci zařízeni v příkladném provedení znázorněném na obr· 2· Předpokládejme, že zátěž g je větši než zátěž g. Vprvni půlperiodě pracovní frekvence jsou

199 39S zapnuty přepínače lg, IQ, 15 a 2 a následkem toho je zátěž g zapnuta ke napájeolmu zdroji 1 přee kondenzátor gg·¹ Druhá zátěž g je pak zapojena k nápájeolmu zdroji přes kondenzátor 21· Po tuto dobu se oba kondensátory gg, a gQ nabíjejí na různý náboj i v případě, že mají stejnou kapacitu. Protože první zátěž g je větší než druhá zátěž g, nabíjí se první kondenzátor gg na větěí napětí·' V dalěí půlperiodě se zapnou přepínače 11 a 13 a a $ a přepínače lg, IQ, g, 15 se* otevřou· Náladkem toho je první zátěž g připojena ke zdroji napětí 1 přes kondensátor gQ a druhá zátěž g přes kondenzátor gg·

Proud zátěži g nemůže úplně nabit kondensátor gg protože je menši než proud zátěži g nabíjející kondensátor gg v minulá půlperiodě a tím druhý kondenzátor gQ obdrží dostatečný náboj v obvodu zátěže g·

Pokud se kondenzátory znovu zapojí, a to tak, že kondenzátor gg je připojen k zátěži g, má tento kondenzátor na polepech napětí překážejlol nárůstů proudu v zátěži g a kondenzátor gQ zapojený k zátěži g má na sobě napětí způsobujioi zvýěení proudu zátěží g·

Ve stanoveném režimu způsobuje asymetrie zátěži g a g vytvořeni dostatečného napětí na kondenzátorsoh gg a gQ, která se rovná polovičnímu rozdílu úbytku napětí v tomto obvodu·

Funkce zařízení se třemi obvody se principiálně neliší od funkoo zařízení so dvěma obvody· Některé rozdíly pří více než dvou paralelních obvodech jsou následujíoi· Spoje mezi dvěma zátěžemi uskutečňuje pouze jeden z kondenzátorů gg, gg nebo gg, podle obr· 1.

V tomto případě kondenzátor gg praouje v obvodu první zátěže g a třetí zátěže £· Druhý kondenzátor gg pracuje v obvodu první zátěže g a druhé zátěže g a třetí kondenzátor gg praouje v obvodu druhé zátěže g a třetí zátěže £· Tyto kondensátory vyvolávají proudy v každé z uvedených dvojic zátěží· Protože obvod příslušného kondenzátoru je uzavřsu, protékají v každém z paralelních obvodů stejné proudy·

Doposud používané vyrovnávací odpory pro sčítáni proudů na elektrodách MGD - generátoru vedly ke ztrátám výkonu v rozmezí do 4 %, který denerátor předává do průmyslová sítě·

U zařízení podle vynálezu s účinnosti kolem 96 % se sníží výkonnová ztráty asi stokrát·

Mimoto rovnoměrná rozdělení proudů podél elektrod nového zařízení zabezpečuje při libovolné polaritě působící mezi elektrodami rozdíl napětí při libovolné změně tohoto napětí, oož se nemůže zajistit odpovorvými kompenzátory· *

Přitom v praxi dosažená přesnos dělení součtu proudů na elektrody nepřevyšuje 20 % přesnosti resistorovýoh kompenzátorů·

Zařízeni podle vynálezu umolsňuje zvýšit přesnost děleni proudu na 1 %·

Vysoká přesnost rozdělení proudu zajišťuje praktioky vyloučení proudů způsobených Heliovým napětím a je dosažena bez použití automatizovaného systému řízení, čímž se zařízení podstatně zjednoduší· *

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1« Způsob rozděleni stejnosměrného proudu do paralelních obvodů, založený na principu kompenzace rozdílu úbytku napětí způsobeného stejnosměrným proudem v každém z paralelních obvodů prostřednictvím zavedení dodatečného kompenzujících© napětí do každého paralelního obvodu, které je úměrné stejnosměrnému proudu, vyznačující se tím, že stejnosměrný proud se přemění v každém paralelním obvodu na ekvipotenciálních úsecích ve střídavý proud, pak so v každém ekvipotenoiálnlm úseku oddělí dodatečně kompenjicl napětí rovnající se polovičnímu rozdílu úbytku napětí dvou sousedních paralelních obvodů ve stanoveném režimu za podmínky dodržení konstantního proudu protékajícího v těchto obvodech, přičemž do každého z paralelních obvodů se přivede v každé půlperiodě pracovní frekvence v souladu s působící elektromotorickou silou v tomto obvodu dodatečně kompenzující napětí·
2. 2· Zařízeni k prováděni způsobu podle bodu 1, u kterého jsou paralelní obvody stejnosměrného proudu mezi sebou propojeny proudově usměrňujícími prvky o stejném počtu, jako je počet paralelních obvodů, vyznačující se tím, že každý produdově usměrňující obvod (5 až 7) obeahuje čtyři řídicí přepínače (8 až 19) v můstkovém zapojení, v jehož jedné diagonále je zapojen paralelní obvod, přičemž body (20, 21, 24, 26, 22, 27) spojení řídících přepínačů (8 až 19) tvoří druhou diagonálu spojenou pomoci kondensátorů (23,

   25, 28) s analogickými body spojeni řídících přepínačů (8 až ll) sousedních můstků tvořících uzavřený obvod·
3. 3· Zařízení podle bodu 2 se dvěma paralelními obvody, vyznačující se tím, že body (20, 21) spojení řídioícih přepínačů (8 až 11) tvořící druhou diagonálu prvního můstku jsou spojeny pomool kondensátorů (29, 50) s body spojeni (26, 24) řídicích přepínačů (12 až 15) tvořloíoh druhou diagonálu druhého můstku,