SU1422302A1 - Устройство дл зар да аккумул торов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнической прокьпапенности и предназначено дл  питани  низковольтных цепей и подзар дки аккумул торов троллейбусов. Цель изобретени  - снижение массогабаритных и улучшение энергетических показателей зар дного устройства (ЗУ). Устройство содержит инвертор 1, выполненный по двух-  чеечной последовательной схеме, а также трансформаторный узел 14 на .базе , трансформаторов 15, 16, 17, 18 с

Description

5ieB

(Л

ф рритовыми сердечниками. Вторичные обмотки трансформаторов подключены к взводу выпр мител  33, выполненного пф схеме с нулевым выводом, причем каждый трансформатор выполнен с двум  вторичными обмотками, образующими две группы последовательно соединен- н обмоток. В первом цикле работы ЗУ пЬ первичным обмоткам 19, 20 транс- ф|)рматоров 15, 16 протекает ток за- р|(зда конденсатора 12 инвертора, а по первичным обмоткам 21, 22 трансформаторов 17, 18 - ток р зр да конденсатора 13 инвертора. На выходе ЗУ ток протекает по вторичным обмоткам 2А, 26, 28, 30 трансформаторов через вентиль выпр мител  33, аккумул торную батарею (АБ) 35 и сглаживающий дроссель 34, Во втором - конденсатор 12 разр жаетс , а конденсатор 13 инвертора зар жаетс .. Ток на вьтоде ЗУ в данном цикле также зар жает АБ от вторичных обмоток 23, 25, 27, 29 трансформаторов. 1 ил.

:. ,1

i Изобретение относитс  к устройствам дл  преобразовани  электрической энергии и предназначено дл  исполь- овани  в качестве источника питани  ||изковольтньпс цепей и подзар да акку 1 1ул торов на тех видах электрЪпод- Нижнего состава, где предъ вл ютс  ысокие требовани  к гальваническому | азделению высоковольтных и низковольтных цепей, например, на троллейбусах .

Цель изобретени  - снижение массо габаритных, улучшение энергетических показателей устройства и снижение уровн  шума.

На чертеже приведена принципиальна  схема устройства.

Устройство содержит двух чеечный последовательный инвертор 1, выполненный на вильтровык конденсаторах 2 и 3, коммутирующих реакторах 4-75 .тиристорах 8-11 и коммутирующих конденсаторах 12 и 13.

Вход инвертора 1 подключен к источнику посто нного напр жени , например , 550 В (контактна  сеть троллейбуса ) , а выход - к входу трансформаторного узла 1А, выполненного, в данном случае, на четырех трансформаторах 15-18, первичные обмотки 19-22 которых соединены последовательно , начало обмотки 19 трансформатора 15 и начало обмотки 22 трансформатора 18 подклю чены к коммутирующим конденсаторам 12 и 13 (выход инвертора 1), а концы обмоток 20 и 21 трансформаторов 16 и 17 подключены к средней точке инвертора 1. Каждый из трансформаторов 15-18 содержит две вторичные обмотки, соответственно 23 и 24, 25 -и 26, 27 и 28, 29 и 30, Обмотки 23, 25, 27 и 29 соединены последовательно, образу  первую группу обмоток. Обмотки 24, 26, 28 и 30 также соединены последователь

но и образуют вторую группу, обмоток. Начало обмотки 23 трансформатора 15 и конец обмотки 30 трансформатора 18 подключены к катодам вентилей 31 и 32 выпр мител  33. Начало обмотки 24 трансформатора 15 и конец обмотки 29 трансформатора 18 соединены между собой и через сглаживающий дроссель 34 подключены к положительному выводу аккумул торной батареи 35.

Блок 36 системы управлени  инвертором 1 содержит узел 37 сравнени , элемент НАСЫЩЕНИЕ 38, защитное устройство 39, потенциальный разделитель 40 и блок 41 задающего генератора и формировател  импульсов управлени .

Первый вход узла 37 сравнени  подключен к зажимам аккумул торной батареи 35, а второй вход - к источнику эталонного сигнала (не показан ) , Выход узла 37 сравнени  подключен к входу элемента НАСЬШ ЕНИЕ 38, выход которого соединен с первым входом защитного устройства 39, второй вход которого через потен- циальньш разделитель 40 соединен с входными клеммами инвертора 1 (на стороне высокого напр жени ).

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии высокое напр жение на входе инвертора 1 от- сутствует, напр жение с зажимов аккумул торной батареи 35 поступает на первый вход узла 37 сравнени , на выходе которого по вл етс  сигнал, пропорциональный разности между эта- лонным сигналом и напр жением на аккумул торной батарее. Этот сигнал поступает на вход элемента НАСЬЩЕНИЕ 38, в задачу которого входит ограничение масимальной частоты переклю- чени  тиристоров инвертора 1. Вследствие высокой величины коэффициента усилени  узла 37 сравнени  на выходе элемента 38 по вл етс  максимальный сигнал, который поступает на первый вход защитного устройства 39, схема которого обеспечивает отсутствие сигнала на выходе при,равенстве нулю сигнала на выходе при равенстве нулю сигнала на втором входе. Таким обра- зом, при отсутствии высокого напр жени  на входе инвертора 1 и, следовательно , сигнала на выходе потенци- ального разделени  40 сигнал на выходе защитного устройства 39 равен нулю, и управл ющие импульсы на выходе блока 41 отсутствуют.

При по влении на входе инвертора 1 высокого напр жени  коэффициент передачи защитного устройства 39 за счет наличи  в его схеме апериодического эвена о посто нной времени пор дка 0,1 с плавно измен етс  от нул  до единицы, обеспечива  по вление управл ющих импульсов на выходе блока 41 и плавное нарастание частоты их следовани .

Основной рабочий режим устройства дл  зар да аккумул торов осуществл етс  в два такта.

В первый такт подаютс  управл ющи импульсы на тиристоры 8 и 10 инвертора 1, При этом происходит зар д конденсатора 12 по цепи: положитель- на  входна  клемма инвертора 1, реактор 4, тиристор 8j конденсатор 12, первичные обмотки 19 и 20 трансформаторов 15 и 16, средн   точка инвертора 1.

Одновременно происходит разр д конденсатора 13 через обмотки 21 и 2 трансформаторов 17 и 18, реактор 6 и тиристор .10.

Токи зар да конденсатора 12 и разр да конденсатора 13 формируют импульсы напр жени  на вторичных обмотках 23-30 трансформаторов 15-18 с положительной пол рностью на началах обмоток. Ток зар да аккумул торной батареи 35 в данном случае протекает по цепи: начало обмотки 24, дроссель 34, акумул торна  батаре  35, вентиль 32, конец обмотки 30, т.е. по обмоткам 24, 26, 28 и 30 трансформаторов 15-18.

Во второй такт импульсы управлени  поступают на тиристоры 9 и 11 инвертора 1 . При этом происходит раз-г р д конденсатора 12 через тиристор 9, реактор 5 и первичные обмо.тки 19 и 20 трансформаторов 15 и 16. Одновре.- менно происходит зар д конденсатора 13 через первичные обмотки 21 и 22 трансформаторов 17 и 18, тиристор 11 и реактор 7 от источника напр жени  между средней точкой и отрицательной входной клеммой инвертора 1. При этом на вторичных обмотках 23-30 трансформаторов 15-18 формируютс  импульсы напр жени , пол рность которых обеспечивает протекание тока на выходе устройства по цепи: вторичные обмотки 23, 25, 27, 29 трансформато- ров 15-18, дроссель 34, аккумул торна  батаре  35, вентиль 31 вьтр ми- тел  33.

Как видно из рассмотрени  основного рабочего цикла устройств а, энергетические процессы в схеме трансформаторного узла 14, св занные с пере- магничи ванием сердечников трансформаторов 15-18, .ентичны процессам, протекающим при работе группы последовательно соединенных трансформаторов , с одержащих по одной вторичной обмотке и подключенных к входу вьтр - мител , выполненного по мостовой схеме.

Таким образом, выполнение трансформаторов с двум  вторичными обмотками позвол ет реализовать в устт}ой- стве предпочтительную, по сравнению с мостовой схемой, с точки зрени  количества вентилей, схему выпр мител  с нулевым выводом при работе данного выпр мител  от группы последовательно соединенных трансформа- .торов.

Выполнение инвертора устройства по двух чеечной последовательной схеме с нагрузкой, требуемый импеданс

Kotopoft достигаетс  групповым последовательным включением трансфйрмато- pori, обеспечивает уровень переменного потенциала на корпусе устройства не более 20 В относительно корпуса троллейбуса, что не оказывает отрицательного вли ни  на безопасность эксплуатации.

Повыпение рабочей частоты инвер- тора до 5-6 кГц позвол ет снизить ве уст ройства.

Кроме того, .последовательна  схе- ма инвертора с естественной коммутацией тиристоров существенно повьппа- ет надежность устройства в услови х наличи  частых режимов потери и восстановлени  высокого напр жени  на 1,вх6де инвертора, что также  вл етс  спещифичным дл  троллейбуса (раз- рьгаы контактных проводов на пересе- ;чени х, секционные переключени , отпадание штанг и т.д.).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  зар да аккумул торов; , содержащее инвертор, выход которого через трансформаторный узел, вьтр митель, вьтолненный по схеме с нулевым вьтодом, и сглаживающий дросСоставитель И.Найдина Рйдактор 0.Головач Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчнк

   Заказ 4А36/52

   Тираж 650

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   сель подключен к аккумул торной батарее , отличающеес  тем что, с целью снижени  веса, габаритов , уровн  шума и улучшени  энергетических Ьоказателей устройства, инвертор выполнен по двух чеечной последовательной схеме, трансформаторный узел вьтолнен в виде группы 2п (п 1,2,3...) последовательно соединенных трансформаторов на ферри- товых сердечниках, причем ка ф;ый трансформатор содержит две вторичные обмотки, образующие две группы последовательно соединенных обмоток,  чейки инвертора соединены последовательно , их обща  точка подключена к средней точке цепи, образованной последовательно соединенными первичными обмотками трансформаторов, начало первой и конец второй групп вторичных обмоток трансформаторов подключены соответственно к катодам первого и второго вентилей вьтр мител , конец первой группы вторичных обмоток трансформаторов соединен с началом второй и через сглаживающий дроссель подключен к положительному выводу аккумул торной батареи, отрицательный вывод которой подключен к анодам вентилей выпр мител .

   Подписное