SU1750031A1 - Устройство дл зар да конденсатора - Google Patents

Abstract

Использование: в электротехнике, в частности в импульсной технике дл  питани  импульсных оптических квантовых генераторов , конденсаторных сварочных машин и импульсных радиотехнических установок. Сущность изобретени : устройство содержит источники 1 посто нного напр жени  rf (ИП). Положительный вывод ИП 1 соединен с положительным выводом инвертора 2 тока . Выводы переменного тока ИТ 2 через первый трансформатор 3. первый дроссель 4 соединены с первым выпр мителем 5, который через второй дроссель 6 соединен с накопительным конденсатором 7 и импульсной нагрузкой 8. Отрицательный вывод ИП 1 соединен вторым конденсатором 9 и отрицательным выводом инвертора 10 напр жени  (ИН). Выводы переменного тока ИН 10 через второй трансформатор 11 соединены с вторым выпр мителем 12. Выводы последнего подключены к накопительному конденсатору 7. Особенностью изобретени   вл етс  введение элементов 9-12 с их св з ми , что повышает КПД источника 4.1 ил. ю у И

Description

8J

И

rvsЈ

8

а

w

п

ф

л

Е

в

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к импульсной технике, и может использоватьс  дл  питани  импульсных оптических квантовых генераторов, конденсаторных сварочных машин и импульсных радиотехнических установок,

Известно устройство дл  зар да конденсатора , предназначенное дл  работы в режиме с посто нством мощности, потребл емой от питающей сети и содержащее два трехфазных выпр мител , зар дный дроссель и обходной вентиль, включенный параллельно одному из выпр мителей к дросселю.

Недостатком указанного устройства  вл етс  большое колебание мгновенного значени  мощности при малых периодах зар да конденсатора, близких по длительности к периоду напр жени  питающей сети.

Известны устройства дл  зар да конденсатора, содержащее источник посто нного напр жени , регул тор, накопительный , конденсатор и импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору

Недостатком этого устройства дл  зар да конденсатора   в л етс  наличие емкостных фильтров на входе и выходе регулирующего органа, которые при допустимых услови х надежности работы схемы значени х емкости конденсаторов фильтров не обеспечивают посто нства мощности , потребл емой от источника питани 

Наиболее,близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  зар да конденсатора , содержащее источник посто нного напр жени , накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору, регул тор, состо щий из инвертора тока, . первого трансформатора, первого дроссел , первого выпр мител  и второго дроссел , причем положительный вывод инвертора тока соединен с положительным выводом источника питани , положительный вывод первого выпр мител  через второй дроссель подключен к первой обкладке накопительного конденсатора, а отрицательный вывод первого выпр мител  подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, выводы переменного тока первого выпр мител  через первый дроссель и первый трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока .

Недостатком известного устройства дл  зар да конденсатора  вл етс  плохое использование напр жени  источника посто нного напр жени  и конденсаторов накопител , что требует дл  достижени  посто нства мощности потребл емой от сети установки согласующих трансформаторов.

Цель изобретени  - увеличение КПД за счет повышени  эффективности использовани  источника посто нного тока.

На чертеже представлена электрическа  схема устройства дл  зар да конденсатора .

К положительному выводу источника 1 посто нного напр жени  подключен положительный вывод инвертора 2 тока. Выводы переменного тока инвертора 2 тока через

первый трансформатор 3, первый дроссель 4 соединены с выводами переменного тока первого выпр мител  5. Положительный вывод первого выпр мител  5 через второй дроссель б подключен к первой обкладке

накопительного конденсатора 7, к которому подключена импульсна  нагрузка 8. Отрицательный вывод источника 1 посто нного напр жени  соединен с обкладкой второго конденсатора 9 и отрицательным выводом

инвертора 10 напр жени , положительный вывод которого соединен с другой обкладкой конденсатора 9 и отрицательным выводом инвертора 2. Выводы переменного тока инвертора 10 через второй трансформатор

11 соединены с выводами переменного тока второго выпр мител  12. Положительный вывод выпр мител  12 соединен с первой обкладкой конденсатора 7. отрицательные выводы выпр мителей 5 и 12 объединены и

подключены к второй обкладке конденсатора 7

Устройство дл  зар да конденсатора работает следующим образом.

В момент разр да накопительного конденсатора 7 напр жение на нем снижаетс  до минимального уровн  Одновременно уменьшаетс  напр жение на выпр мителе 12 на втором трансформаторе 11, на инверторе 10 напр жени  и на конденсаторе 9.

Практически все напр жение источника 1 посто нного напр жени  приложено к вы- йодам посто нного тока инвертора 2. Последний в этом режиме работает с загрузкой В, близкой к единице, т.е. ток

емкости коммутирующего конденсатора инвертора тока близок к току на выходе инвертора 2 тока. Входное сопротивление инвертора тока 2 имеет максимальное значение i

Rm - a2Xc/(n2 n cosp((1-B ( + 1). где а - схемный коэффициент:

Хс - реактивное сопротивление комму тирующего конденсатора инвертора тока1

n - коэффициент трансформации первого трансформатора:

В - загрузка инвертора тока;

р- угол сдвига фазного тока выпр мител . . .5

За счет большого значени  сопротивлени  ROT обеспечиваетс  заданное значение тока от источника 1. В процессе зар да накопительного конденсатора 7 увеличиваетс  напр жение выпр мителей 5 и 12. 10 Загрузка инвертора 2 тока по мере зар да конденсатора 7 уменьшаетс  и уменьшаетс  напр жение на входе инвертора 2. Чем больше напр жение на конденсаторе 7, тем меньше напр жение на инверторе 2 тока и 15 больше на инверторе 10 напр жени . Так, при р 45° И уменьшении В от 1 до 0,1 входное сопротивление Rm уменьшаетс  в 15 раз Напр жение на входе инвертора 10 в конце процесса зар да при неизменном 20 токе источника t увеличиваетс  в то же число раз. Мощность в конце процесса зар да подводитс  к конденсатору в основном через инвертор 10 и выпр митель 12

Таким образом, в начальные моменты 25 процесса зар да энерги  к накопительному конденсатору подводитс  в основном через инвертор 2 тока, первый трансформатор 3 и выпр митель 5, в середине процесса энерги  подводитс  через оба инвертора и оба 30 выпр мител , а в конце процесса при напр жени х на накопительном конденсаторе , близких к максимальным, энерги  подводитс  в основном через инвертор 10 напр жени , второй трансформатор 11 и 35 второй выпр митель 12. Максимальное значение напр жени  на конденсаторе 7 в конце зар да определ етс  значением напр жени  на источнике 1 и конденсатором трансформации трансформатора 11, 40 что позвол ет использовать в качестве источника 1 напр жени  выпр митель, подключенный непосредственно к сети переменного тока промышленной частоты.

Таким образом, предлагаемое устрой- 45 ство обеспечивает высокое значение посто-  нства мощности, потребл емой от источника посто нного напр жени , при зар де накопительного конденсатора.

номерное потребление энергии от сети пе ременного тока и высокий КПД при зар де конденсатора до напр жений, необходимых дл  эффективного использовани  конденсатора и импульсной нагрузки. Применение предлагаемого устройства позвол ет увеличить КПД и коэффициент мощности установок питани  технологических лазеров и конденсаторных сварочных машин и расширить область применени  устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  зар да конденсатора, содержащее источник посто нного напр жени , накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору , регул тор, состо щий из инвертора тока, первого трансформатора, первого дроссел , первого выпр мител  и второго дроссел , причем положительный вывод инвертора тока соединен с положительным выводом источника питани , положительный вывод первого выпр мител  через второй дроссель подключен к первой обкладке накопительного конденсатора, а отрицательный вывод первого выпр мител  подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, выводы переменного тока первого выпр мител  через первый дроссель и первый трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока , отличающеес  тем, что; С целью увеличени  КПД за счет повышени  эффективности использовани  источника посто нного напр жени , в устройство дополнительно введены второй конденсатор и последовательно соединенные инвертор напр жени , второй трансформатор и второй выпр митель, при этом положительный вывод второго выпр мител  соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора , а отрицательный вывод второго выпр мител  соединен с второй обкладкой накопительного конденсатора, отрицательный вывод источника питани  сбединен с обкладкой второго конденсатора и отрицательным выводом инвертора напр жени , положительный вывод которого соединен с

   Применение предлагаемого устройства 50 другой обкладкой второго конденсатора и дл  зар да конденсатора обеспечивает рае- отрицательным выводом инвертора тока.

   номерное потребление энергии от сети переменного тока и высокий КПД при зар де конденсатора до напр жений, необходимых дл  эффективного использовани  конденсатора и импульсной нагрузки. Применение предлагаемого устройства позвол ет увеличить КПД и коэффициент мощности установок питани  технологических лазеров и конденсаторных сварочных машин и расширить область применени  устройства.

   Формула изобретени  Устройство дл  зар да конденсатора, содержащее источник посто нного напр жени , накопительный конденсатор, импульсную нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору , регул тор, состо щий из инвертора тока, первого трансформатора, первого дроссел , первого выпр мител  и второго дроссел , причем положительный вывод инвертора тока соединен с положительным выводом источника питани , положительный вывод первого выпр мител  через второй дроссель подключен к первой обкладке накопительного конденсатора, а отрицательный вывод первого выпр мител  подключен к второй обкладке накопительного конденсатора, выводы переменного тока первого выпр мител  через первый дроссель и первый трансформатор соединены с выводами переменного тока инвертора тока , отличающеес  тем, что; С целью увеличени  КПД за счет повышени  эффективности использовани  источника посто нного напр жени , в устройство дополнительно введены второй конденсатор и последовательно соединенные инвертор напр жени , второй трансформатор и второй выпр митель, при этом положительный вывод второго выпр мител  соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора , а отрицательный вывод второго выпр мител  соединен с второй обкладкой накопительного конденсатора, отрицательный вывод источника питани  сбединен с обкладкой второго конденсатора и отрицательным выводом инвертора напр жени , положительный вывод которого соединен с