CS215854B1

CS215854B1 - Zapojení bipolárního elektrolytického kondenzátorů

Info

Publication number: CS215854B1
Application number: CS453480A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Lokvenc
Original assignee: Jaroslav Lokvenc
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1980-06-26
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Vynález se týká zapojení bi polární ho elektrolytického kondenzátorů pro elektrické obvody se střídavým napětím. Vynález řeší náhradu drahého, rozměrného a jakostní ho kondenzátorů velké kapacity z metalizovaného papíru /MP/ napojeného dle vynálezu tam, kde jakost MP kondenzátorů je ne» využita, nebo v těch zapojeních, kde lze překonat vlastnosti dosavadního rozběhové ho motorového kondenzátorů s krátkou časo- ιi vou zatížitelností. Podstatou zapojení je '-'m spojení dvou elektrolytických kondenzátorů a doplňkové zapojení s odpory a dioda- . mi. Ačkoliv je mezi svorkami 1,2 v zapojení dle vynálezu střídavé napětí obojí polarity, zachovává si společný uzel, kde jsou oba kondenzátory spojeny, takové napětí, že na každém kondenzátorů v zapojení se v průběhu činnosti vyskytuje napětí jen jedné polarity. Vynálezu může být využito v rozběhových fázích asynchronních jednofázových motorů, kde přináší úsporu objemu kondenzátona a možnost dalšího zá běrového momentu motoru, v trvale zapojených fázích nižšího napětí, kde přináší úsporu objemu, v obvodech napěxově univerzálních jednoduchých zkratuvzdorných nabíječů akumulátorů s instalací kondenzátorů na sekundární straně, nebo všude tam, kde nastává potřeba kondenzátorů velké kapacity řádu jednoho až stovek mikrofaradů zapojeného v obvodu střídavého napětí s přihlédnutím ke ztrátovému činiteli.

Description

Vynález se týká zapojení bi polárního elektrolytického kondenzátoru pro elektrické obvody se střídavým napětím.

V obvodech pomocných fází jednofázových asynchronních motorů pro střídavý proud se používají kondenzátory řádu jednotek až stovek mikrofaradů. Páže rozběhové jsou většinou osazeny elektrolytickými rozběhovými kondenzátory, které smí být v provozu nejdéle několik sekund a s předepsanými přestávkami mezi jednotlivými cykly. Pro trvalé zapojení se. do pomocných fází motorů používají kondenzátory z metalizovaného papíru s nízkým ztrátovým činitelem tg , které jsou relativně objemné.

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález jehož podstatou je, že první unipolární elektrolytický kondenzátor a druhý unipolární elektrolytický kondenzátor jsou spolu spojeny dvěma souhlasnými póly a na jejich dva druhé póly je připojeno střídavé napětí špičkové hodnoty, přičemž na oba póly prvního unipolámího elektrolytického kondenzátoru je připojena nesouhlasnými póly první polovodičová dioda a na oba póly druhého unipolárního elektrolytického kondenzátoru je připojena nesouhlasnými póly druhá polovodičová dioda. Na oba póly prvního unipolárního elektrolytického kondenzátoru může být připojeno nesouhlasnými póly sériové spojení prvé polovodičové diody a prvého ochranného odporu a na oba póly druhého unipolárního elektrolytického kondenzátoru může být připojeno nesouhlasnými póly sériové spojení druhé polovodičové diody a druhého ochranného odporu.

Výhodou vynálezu je v případě použití v rozběhových fázích motorů možnost větší časové a cyklové zatížitelnosti a v případě chlazení bi polárního elektrolytického kondenzátoru nebo při eventuálním konstrukčním snížení ztrátového činitele tg^Zmožnost nasazení pro trvalý chod. V obou případech se došahuje cca 50 % úspory objemu a váhy kondenzátoru, což lze považovat současně za hlavní technický i ekonomický přínos. Technickou vlastností zapojení je, že po zapnutí vykazuje v první půlperiodě střídavého napětí kapacitu dvojnásobnou proti ustálenému stavu. Ve většině aplikací nemusí být tento fakt důležitý. Zapojení je možné konstrukčně realizovat jako hybrid v jednom pouzdru, jehož konstrukce je závislá na použití pro cyklový nebo trvalý provoz.

Zapojení dle vynálezu bude blíže vysvětleno v následujících dvou příkladech možného provedení pomocí dvou výkresů znázorňujících schéma zapojení.

Bi polární elektrolytický kondenzátor C_g podle obr, 1 sestává ze dvou unipolárních elektrolytických kondenzétorů C-^ a Cg spojených dvěma souhlasnými póly J,£. Na jejich dva druhé póly 1, 2 je připojeno střídavé napětí se špičkovou hodnotou U_m· Na oba póly 1, J prvního kondenzátoru je připojena nesouhlasnými póly první polovodičová dioda D^ a na oba póly 2, £ druhého kondenzátoru Cg je připojena nesouhlasnými póly druhá polovodičová dioda Dg.

Bi polární elektrolytický kondenzátor C podle obr. 2 je zapojen jako na obr. 1 s tím, že na oba póly 1, J prvního kondenzátoru je připojeno nesouhlasnými póly sériové spojení polovodičové diody D·^ a prvního ochranného odporu RO^ a na oba póly 2, £ druhého kondenzátoru Cg je připojeno nesouhlasnými póly sériové spojení druhé polovodičové diody Dg až na hodnotu špiškového napětí v zapojení podle obr. 1 musí být nabíjecí proud omemen vnějším obvodem, na obr. 2 omezují nabíjecí proud ochranné odpory RO^ a ROg. V dalším průběhu střídavého napětí se střídavé napětí mění obou kondenzátorů mezi hodnotami 0 až tfove

215 854 ve smyslu jejich polarity, takže nedochází k jejich nežádoucímu přepólování, které je ale pouze v přípustných mezích odpovídajících přednímu propustnému napětí polovodičových diod D^ , Dg· Pokles složky stejnosměrného napětí o velikosti U_ffl/2 oboukondenzátorů, způsobený jejich svodovými proudy, je při další činnosti zapojeni průběžně vyrovnáván činností diod D^ , Dg v oblasti špičkových hodnot + U_m napájecího napětí. Je»li U efektivní hodnota napájecího střídavého špičkového napětí U , platí pro jalový výkon Pj bi polárního elektrolytického kondenzátoru C :

Pj = V² . · · C_s kdehť = íi f - kmitočet střídavého napětí

Střídavé tepelné ztráty Pg jsou potom

kde tg je ztrátový činitel elektrických kondenzátorů

Výkon tepelných ztrát Pg je nutné odvést ochlazením kondenzátoru C_g.

Navržené zapojení umožňuje rozměrově a váhově výhodné řešení kondenzátorů velkých kapacit pro elektrické obvody se střídavým napětím pro cyklový nabo trvalý provoz s nižším- střídavým napětím. Při snížení ztrátového činitele tg<?^elektrolytických kondenzátorů lze očekávat další aplikační možnosti, zejména použití v obvodech s vyšším napětím a trvalým chodem.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zapojení bi 'polárního elektrolytického kondenzátoru pro elektrické obvody se střídavým aapětím, složeného ze dvou unipolárních elektrolytických kondenzátorů, vyznačené tím, že první unipolámí kondenzátor /C^/ a druhý unipolární elektrolytický kondenzátor /Cg/ jsou spolu spojeny dvěma souhlasnými póly /3,4/ a na jejich dva druhé póly /1, 2/ je připojeno střídavé napětí špičkové hodnoty /U /, přičemž na oba póly /1, 3/ prvního unipolárního elektrolytického kondenzátoru /C^/ je připojena nesouhlasnými póly první polovodičová dioda /D^/ a na dva póly /2,4/ druhého unipolárního elektrolytického kondenzátoru /C_?/ je připojena nesouhlasnými póly druhá polovodičová dioda /Dg/.

2. Zapojení bi polárního elektrolytického kondenzátoru podle bodu l·, vyznačeného tím, že na oba póly /1, 3/ prvního unipolárního elektrolytického kondenzátoru /C^/ je připojeno nesouhlasnými póly sériové spojeni první polovodičové diody /D^/ a prvního ochranného odporu /RO^/ a na oba póly /2, 4/ druhého unipolárního elektrolytického kondenzátoru /Cg/ je připojeno nesouhlasnými póly sériové zapojení druhé polovodičové diody /Dg/ a druhého ochranného odboru /ROg/.