SU1145409A1 - Устройство дл зар да аккумул торной батареи - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОП БАТАРЕИ, содержащее трехфазный трансформатор, к концам и промежуточным выводам вторичной обмотки которого через трехполюсный переключатель подключен тиристорный мост со сглаживающим дросселем на выходе, блок автоматического управлени  и регулировани  тиристорами моста, датчик зар дного тока с релейной схемой переключени  режимных уставок, о тличающеес  тем, что, с целью снижени  мощности и материалоемкости вторичной обмотки, трехполюсный переключатель подключен подвижными контактами к началам фазных вторичных обмоток трансформатора, а неподвижными - к началам, промежуточ- , ным выводам и концам смежных фазных обмоток.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в устройствах зар да аккумул торных батарей с многоступенчатыми режимами зар да.

Известны устройства дл  зар да аккумул торных батарей, содержащие трехфазньй трансформатор, тиристорный блок и сглаживающий редуктор, которые образуют собственно зар дный выпр митель с блоком его автоматического управлени  и регулировани . В зависимости от конкретных требований они могут быть выполнены по различньи схемам выпр млени .. Дл  работы на различных уставках выходного напр жени  вторичные обмотки трансформаторов выполн ют с отпайками и снабжают их соответствующими переключающими устройствами, а дл  зада.ни  соответствующих режимных уставок стабилизированного тока или напр жени  их снабжают датчиками выходного тока и напр жени . Возможны различные вариации сочетаний переклю чающих отводов трансформатора и зада чиков выходных токов и напр жений ПТ

и 2. ;

Недостатками таких устройств  вл ютс  завьщгенна  установленна  мощность трансформатора и сложность переключени  отводов трансформаторову что недопустимо при управлении устройством с пульта .дистанционного управлени . . ; .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  зар да аккумул торной батареи, содержащее трехфазный трансформатор , к концам и отводам вторичной обмотки которого через переключатель подключен тиристорный мост со сглаживающим дросселем на выходе, блок автоматического управлени  и регулировани  тиристорным мостом с датчиком посто нного тока и релейной схемой переключени  режимньк уставок. Особенностью большинства режимов работы зар днь1х устройств  вл етс  обратна  зависимость выходного тока от напр жени . Поэтому в начале зар дного режима переключатель отводов трансформатора устанавливают в положение, соответствующее наименьшему напр жению, а переключатель релейной схемы переключени  токовых уставок задатчика выходного тока - в положение максимального зар дного тока. При подаче на вход устройства сетевого -напр жени  на тиристоры выпр мител  подают управл ющие импульсы, формируемые блоком автоматического управлени , фазовое регулирование которых обеспечивает стабилизацию зар дного тока согласно выставленной токовой уставке задатчика посто нного тока . При этом благодар  работе на низшей по напр жению отпайке трансформатора обеспечиваютс  повышенный коэффициент мощности устройства и пониженный уровень пульсации зар дного тока. По мере зар да аккумул торной батареи производ т соответствующие переключени  отводов трансфор.матора и режимных уставок зар дного тока ijj.

Недостатком известного устройств  вл етс  завьш1енна  установленна  мощность трансформатора, поскольку его вторична  обмотка рассчитываетс  на максимальные ток и напр жение

Цель изобретени  - снижение мощности и материалоемкости вторичной обмотки тра.нсформатора.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  зар да аккумул торной батареи, содержащем трехфа ный трансформатор, к концам и промежуточным выводам вторичной обмотки которого через переключатель подключен тиристорный мост со сглаживающи дросселем на выходе, блок автоматического управлени  и регулировани  тиристорами моста и датчик зар дного тока с релейной схмой переключени  токовых уставок,

переключатель подключен подвижными контактами к началам фазных вторичных обмоток трансформатора, а неподвижными - к началам, промежуточным вьшодам и концам смежны фазных обмток .

На фиг. 1 дана принципиальна  схема устройства; на фиг.2 - одна из-возможных модификаций устройства; на фиг.3 диаграммы напр жений, характеризующие работу устройства.

Устройство содержит трансформатор 1 , электромагнитные коммутирующие устройства 2-4, тиристорный мост 5, сглаживающий дроссель 6, блок 7 автоматического управлени  и регулировани , датчик 8 зар дного тока, резисторы 9-11, реле 12-14 и переключатель 15. Устройство работает на аккумул торную батарею 16., Трансформатор 1 подключен своими первичными обмотками к входным зажимам устройства, а концами вторичной обмотки - к зажимам переменного тока тиристорного моста 5. Начала вторичной обмотки трансформатора через кон такты коммутирующих устройств 2, 3 и 4 подключены к началам, выводам и концам ее смежных фаз. На выходе тиристорного моста 5 включены сглаживающий дроссель 6 и датчик 8 зар д ного тока, на выходе которого через контакты реле 12, 13 И| 1.4 подключены подстрочные, резисторы 9, 10 и 11., Обмотки реле 12, 13 и 14 и коммутирующих устройств 2,3 и 4 подключены через переключатель режимных уставок к источнику питающего напр жени . Выход датчика 8 зар дного тока подключен к входу блока 7 автоматического управлени  и регулировани , выход которого подключены к управл ющим электродам тиристорного моста 5 Процесс зар да начинают с положе-ни  переключател  15, соответствующего наименьщему выходному напр жению и максимальному зар дному току. При подаче на вход устройства сетево го напр жени  оказываютс  включенными обмотки коммутирукнцего устройства (контактора) 2 и реле 12. Вторична  обмотка трансформатора соединена в треугольник (фиг. За), напр жение обмотки выпр мл етс  тиристорным МОртом .5. Сглаженный дросселем зар дный ток протекает по первичной обмотке датчика 8 тока и зар жает аккумул торную батарею 16. На выходе датчика 8 тока формируетс  посто нное напр жение, пр мо пропорционал Ное величине зар дного тока, которое подаетс  на элемент сравнени  блока 7 автоматического управлени  и регулировани  . Благодар  наличию обратной св зи ,по току обеспечиваетс  стабилизаци  зар дного тока, несмотр  на возраста ние по мере зар да противоЭДС аккумул торной батареи 16 и наличие колебаний сетевого напр жени . По достижении требуемого уровн  зар дки аккумул торной батареи 16 переключатель 15 перевод т на следук цую режимную уставку, соответствующую большему выходному напр жению и меньшему зар дному току. Обмотки контактора 2и реле 12 обесточиваютс , напр жение питани  подаетс  на обмот 09 4 ки контактора 3 и реле 13. Вторична  ) обмотка трансформатора с помощью контактов контактора 3 соедин етс  по схеме треугольника с продолженными в звезду сторонами (фиг. Зб), линейное напр жение которого выще линейного напр жени  простого треугольника . Соответственно и на выходе выпр мител  присутствует большее выпр мленное напр жение. Поскольку на выходе датчика 8 тока подключен с помощью реле 13 больший по сопротивлению резистор 10, то дл  достижени  требуемого уровн  его выходного напр жени  блок 7 автоматического управлени  и регулировани  должен задавать и стабилизировать меньший по величине зар дный ток выпр мител . Аналогично происходит процесс зар да аккумул торной батареи 16 на третьей ступени зар да. При соответствующем положении переключател  15 режимных уставок включаютс  контактор 4 и реле 14, обеспечивающие соответственно подачу еще большего вторичного напр жени  на вход тиристорного моста 5 и подключение большего нагрузочного резистора 11 на выход датчика 8 зар дного тока. В предельном случае, отводы трансформатора , обеспечивающие высшее напр жение, могут быть, совмещены с началами соответствующих им фазных обмоток, с включением вторичной обмотки трансформатора в звезду. Следовательно, полный диапазон регулировани  вторичнрго напр жени  на выходе трансформатора 1 находитс  в пределах (1-1,73) U, что достаточно дл  большинства случаев (фиг. Зв). За счет описанной схемы коммутации отводов вторичной обмотки трансформатора облегчаетс  токовый режим работы вторичной обмотки трансформатора. Действительно, в режиме максимального зар дного тока и минимального напр жени  вторична/ обмотка трансформатора соединена в треугольник и в ее фазных обмотках протекает ток с действующим знанением. 3 6 а в режиме минимального тока и максимального напр жени  обмотка трансформатора соединена р звезду ,и рез ее фазные обмотки протекает w.r , ток больший. Поскольку в известных зар дных устройствах через работающие секции вторичных обмоток трансформатора про текает всегда полный линейный ток, установленна  мощность вторичных обмоток трансформатора в них вьппе в. 1,73 раза при наличии двух ступеней вторичного напр жени  с предельно возможной кратностью напр жений, равной 1,73. В других случа х снижение требуемой мощности вторичной обмотки трансформатора меньше, например, в 1,35-1,36 раза при наличии третьей уставки выходного напр жени  в устройстве согласно фиг. 1. В варианте практической реализаци устройства число ступеней регулировани  переменного напр жени  на входе тиристорного моста может быть сведено к двум, а в качестве электромагнитного коммутирующего устройства может быть использовано двухпозиционное сильноточное реле, При это дл  повьшени  надежности работы и снижени  расхода электроэнергии нормально замкнутые контактные пары реле подключают к отводам вторичной обмотки трансформатора, соответствующим режиму зар да с большей продолжительностью работы (т.е. реле остаетс  основное врем  работы зар дного устройства в выключенном положении). При этом дл  упрощени  конструкции трансформатора в качестве двух переключающих выводов вторичной обмотки трансформатора могут быть использованы конец и начало соответствующей фазной вторичной обмотки трансформатора (фиг. 2). Возможны и другие варианты предлагаемого устройства с использованием других типов датчиков зар дного тока, например на основе трансформаторов тока, установленных на входе тиристорного моста, а также с применением датчиков напр жени  дл  обеспечени  режимов зар да со ступенью стабилизации напр жени . При этом режимные уставки могут определ тьс  не одним зар дным режимом, а несколькими дл  различных типов зар жаемых батарей Например, в зар дно-силовых выпр мител х типа ТПС-бЗОк, ПВКЗС-500 выходное напр жение в процессе зар да измен етс  в диапазоне 190-320 В (кратность 1,7) с наличием режима, стабилизации напр жени  265 В. В них целесообразно сделать хот  бы две ступени переключени  напр жени  согласующего трансформатора с соотношением 320/265 1,2. В разрабатываемых зар дных выпр мител х типа ТПС-25-40 и ТПС-2/25-40 выходное напр жение мен етс  уже в диапазоне 12-40 В (кратность 3,33) при фиксированных уставках тока 7,13 и 25 А. В этих устройствах было бы эффективно использовать два поддиапазона выходных напр жений 12-23 и 23-40 с применением простейшего варианта переключени  выводов по схеме фиг. 2. Большее число ступеней экономически нецелесообразно ввиду малой мощности зар дных устройств (1 и 2 кВт).

Фиг. 2

:

р

/ /

/

фиг.З

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее трехфазный трансформатор, к концам и промежуточным выводам вторичной обмотки которого через трехполюсный переключатель подключен тиристорный мост со сглаживающим дросселем на выходе, блок автоматического управления и регулирования тиристорами моста, датчик зарядного тока с релейной схемой переключения режимных уставок, о тства для заряда и разряда аккумуляторных батарей. М., Энергия, 1975, рис. 138.
2. 2. Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ф.И. Ковалева и Г.П. Состковой. М., Энергия, 1978, с. 348
3. 3. Зорохович ства для заряда торных батарей, с. 144.

   , 1978, с. А.Е. и др. Устройи разряда аккумуляМ., Энергия. 1975 >

   I личающееся тем, что, с целью снижения мощности и материалоемкости вторичной обмотки, трехполюсный переключатель подключен подвижными контактами к началам фазных вторичных обмоток трансформатора, а неподвижными - к началам, промежуточ- , ным выводам и концам смежных фазных обмоток.

   а!

   S3

   Фиг / □5— >