SU1228226A1 - Устройство дл регулировани напр жени зар да конденсатора (его варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике, может быть использовано в системах зар да накопительных конденсаторов. Цель изобретени  - повышение КПД - достигаетс  путем устранени  обратного тока источника питани . Первый вариант устройства содержит источник I питани , конден сатор 2, диод 3, дроссель 4, первичную обмотку 5 трансформатора 6, вторична  обмотка 7 которого вьшолнена с отводами и через диод 8 и коммутатор 9 подключена к обкладкам конденсатора 2, а к разнопол рным полюсам источника 1 питани  подключены разноименные выводы обмоток 5 и 7. Второй вариант устройства, принципиальна  схема которого приводитс  в описании изобретени , содержит тиристор, шунтирующий вторичную обмотку трансформатора в направлении тока зар да накопительного конденсатора, 2 с.п. ф-лы, 2 ил, i сл Фцг.1

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах зар да накопительных конденсаторов .

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД путем устранени  обратного тока источника питани .

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы устройства дл  регулировани  напр жени  зар да накопительного конденсате ра по первому и второму вариантам.

По первому варианту (фиг. 1) устройство содержит источник 1 питани  к полюсам которого подключена цепь из последовательно соединенных накопительного конденсатора 2, первого диода 3, дроссел  4 и первичной обмотки 5 трансформатора 67 вторична  обмотка 7 которого выполнена с отводами и через диод 8 и коммутатор 9 подключена к обкладкам конденсатора 2, причем к разнопол рным полюсам ис точника 1 подключены разноименные вьшоды обмоток 5 и 7.

По второму варианту (фиг. 2) устройство содержит источник I питани , к полюсам которого подключена цепь из последовательно соединенных накопительного конденсатора 2,первого диода 3, дроссел  4 и первичной обмотки 5 трансформатора 6, вторична  обмотка 7 которого через диод 8 подключена к обкладкам конденсатора 2, причем обмотка зашунтирована тиристором 10 в направлении тока зар да конденсатора 2, а к разнопол р1П)1м полюсам источника подключены разноименные вьгооды обмоток 5 и 7.

Устройство дл  регулировани  напр жени  зар да накопительного конденсатора (фиг. 1) работает следующим образом.

Пусть в исходном состо нии токи во всех цеп х схемы отсутствуют, конденсатор 2 зар жен до заданного уровн , диод 3 заперт напр жением, равным разности напр жений конденсатора 2 и источника 1,диод 8 заперт напр жением конденсатора 2. После разр да конденсатора 2 на нагрузку (не показана) под действием напр жени  источника 1 открываетс  диод 3 и это напр жение оказываетс  приложенным к обмотке 5„ Напр жение вторичной обмотки 7, равное напр жению обмотки 5, умноженному на коэффициент передачи транс28226 .2

форматора 6, открывает диод 8. В цепи; обмотка 7 - диод 8 - конденсатор 2 - обмотка 7 создаютс  услови  дл  протекани  тока. Однако ток обмотки 3 7 должен быть равен току обмотки 5, деленному на коэффициент передачи трансформатора 6. Нарастание первичного тока ограничено дросселем 4.

8результате по обмоткам 5 и 7 про- 0 текают токи синусоидальной формы,

зар жа  конденсатор 2. Протекание зар дных токов прекращаетс , когда напр жение дроссел  4 измен ет знак и достигает напр жени  Е источника

15 I. Это происходит по достижении суммой напр жений конденсатора 2 и обмотки 5 величины, равной 2Е. Поскольку напр жение обмотки 5 есть напр жение конденсатора 2, деленное на

20 коэ4 фициент передачи трансформатора 6, то при изменении коэффициента К мен етс  и напр жение U зар да конденсатора 2. Можно показать, .-что напр жение U зар да конденсатора 2.

25 и коэффициент К передачи трансформатора 6 св заны соотношением

и -F -

г ic+i

10 По окончании протекани  зар дных токов диоды 3 и 8 запираютс , процесс зар да заканчиваетс .

Ограничение пределов регулировани  снизу обусловлено тем, что при

напр жении U, меньшем напр жени  источника i, диод 3 не запираетс  по прекращении тока зар да и разность напр шеннй источника 1 и конденсатора 2 прилагаетс  к обмотке 5, Под

40 действием этого напр жени  магнито- провод трансформатора 6 перемагничи- ваетс  до насыщени , и через источник 1, обмотку 5 (обладающую малой индуктивностью, поскольку магнито4S провод насыщен), дроссель 4, диод 3 и конденсатор 2 протекает ток, зар жа  кощз;енсатор 2 до напр жени , большего напр жени  источника 1. Поэтому коэффициент передачи трансформа50 тора 6 при минимальном числе подключенных витков обмотки 7 следует выбирать равным единице. В этом случае конденсатор 2 зар жаетс  до напр жени  источника 1. Переключение отво55 дов обмотки 7 с помощью коммутатора

9в сторону увеличени  числа витков приводит к увеличению напр жени  Зиэо да конденсатора 2,

3

Устройство по первому варианту (фиг. 1) позвол ет измен ть напр жение зар да в пределах от Е до 2Е. Однако регулировка осуществл етс  при отключенной нагрузке, и, кроме того, затруднительно реализовать стабилизацию напр жени  зар да при изменени напр жени  источника 1.

Устройство по второму варианту (фиг. 2) позвол ет регулировать напр жение зар да под нагрузкой и стабилизировать его при изменении напр жени  источника 1. Регулирование осуществл етс  изменением момента включени  шунтирующего тиристора 10. Включение тиристора 10 приводит к замыканию накоротко обмотки 7 трансформатора 6 и исключению его вли ни  на процесс зар да.

Устройство по фиг. 2 работает следующим образом.

В исходном состо нии токи во всех ветв х схемы отсутствуют, конденсатор 2 зар жен до заданного уровн , диод 3 заперт напр жением, равным разности напр жений конденсатора 2 и источника 1, диод 8 заперт напр жением конденсатора 2, тиристор 10 закрыт. Коэффициент: передачи трансформатора 6 равен единице. В момент времени t, конденсатор 2 разр жаетс  на нагрузку (не показана), передава  ей накопленную энергию. Под действием напр жени  источника I диоды 3 и 6 открываютс . По обмоткам 5 и 7 начинают протекать токи, зар жа  конденсатор 2. Пока тиристор 10 зап.ррт, процесс зар да не отличаетс  от процессов в устройстве по фиг. 1 и заканчиваетс  в момент времени t, когда напр жение конденсатора 2 становитс  равным напр жению источника 1. Если в момент времени tjj (между t, и tj) включить тиристор 10, тем самым исключив вли ние трансформатора 6 на процесс зар да, то длительность зар дного тока увеличиваетс  и конденсатор 2 зар жаетс  до напр жени , большего напр жени  источника 1. Процесс зар да прекращаетс , когда токи обмоток трансформатора 6 станов тс  равными нулю. Тиристор 10 обесточиваетс  и выключаетс . Разр ду конденсатора 2 через обмотку 7 преп тствует диод 8. Напр жение зар да конденсатора 2 возрастает по мере, уменьшени  промежутка времени , Максимальное на282264

пр жение зар да происходит при включении тиристора 10 в момент време-: ни t, .

Таким образом, измен   момент

5 включени  тиристора 10, можно регулировать напр жений зар да конденсатора 2. Стабилизаци  напр жени  зар да может быть реализована введением зависимости момента включени  ти10 ристора 10 от напр жени  источника 1. В качестве источника 1 могут быть использованы химические источники, электромашинные генераторы посто нного тока и источники переменного

tS тока с вьтр мителем.

Claims (2)

1. Устройство дл  регулировани  20 напр жени  зар да накопительного конденсатора, содержащее источник питани , к полюсам которого подключена цепь из последовательно соединенных первичной обмотки трансформа- 25 тора, первого диода и накопительного конденсатора, второй диод, соединенный последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, выполненной с отводами, один из которых сое- 30 динен с коммутатором, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД, в цепь подключени  последовательно соединенных первичной обмотки трансформатора, первого диода и накопительного конденсатора к полюсам источника питани  введет дроссель, причем последовательно соединенные второй диод и вторична  обмотка трансформатора подключены через коммутатор к обкладкам накопительного конденсатора, а к разнопо- л рным полюсам источника питани  подсоединены разноименные вьшоды обмоток трансформатора.

45

2. Устройство дл  регулировани  напр жени  зар да .накопительного конденсатора, содержащее источник питани ,к полюсам которого подключена цепь из последовательно соеди50 ненных первичной обмотки трансформатора , первого диода и накопительного конденсатора,второй диод, соеди- ненньй последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, о т л и55 чающеес  тем, что, с целью повышени  КПД, оно содержит тиристор , шунтирующий вторичную обмотку трансформатора в направлении тока

35

40

зар да накопительного конденсатора, а в цепь подключени  последовательно соединенных первичной обмотки трансформатора, первого диода и накопительного конденсатора к полюсам источника питани  введен дроссель, причем последовательно соединенные

второй диод и вторична  обмотка трансформатора подключены к обкладкам накопительного конденсатора, а к раэ- нопол рным полюсам источника питани  подсоединены разноименные выводы обмоток трансформатора .

Фиг. 2