SU546995A1

SU546995A1 - Device for feeding narguzka with direct current

Info

Publication number: SU546995A1
Application number: SU2171324A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Михайлович Мезенцев; Анатолий Григорьевич Николаев; Николай Иванович Олейник
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1975-09-03
Filing date: 1975-09-03
Publication date: 1977-02-15

Description

1one

Известны устройства дл питани нагрузки посто нным током, выпр мл емым при помощи управл емого двухполупериодного выпр мител , в которых часто примен ют емкостной фильтр, сглаживающий пульсации выир мленного тока источника Ij.Devices are known for supplying a direct current load using a controlled full-wave rectifier, in which a capacitive filter is often used, which smooths the ripple of the extracted current of the source Ij.

В этих устройствах нагрузка питаетс током источника переменного тока, клеммы которого подключены к входной диагонали управл емого выпр мител , вентили которого соединены по схеме моста. К выходной диагонали выир мител подключен фильтр, например , емкостной, а непосредственно к клеммам подключен конденсатор, уменьшающий мощность искажений и таким образом повыщающий коэффициент мощности на входе устройства (обычно при номинальной нагрузке на выходе устройства).In these devices, the load is powered by an alternating current source, the terminals of which are connected to the input diagonal of the controlled rectifier, the valves of which are connected according to the bridge circuit. A filter, for example, a capacitive filter, is connected to the output diagonal of the detector, and a capacitor is connected directly to the terminals, which reduces the power of the distortion and thus increases the power factor at the device input (usually at nominal load at the device output).

Недостатками такого устройства вл ютс отсутствие резерва энергии при отключении источника, а также не всегда полное повышение коэффициента мощности при изменении тока в иагрузке. Роль такого резервного источника выполн ет аккумул торна батаре , включенна на выход выпр мител 2. Здесь между клеммами источника и выир мител включены дроссель и конденсаторы, ограничивающие ток подразр да батареи. Недостатками такого устройства вл ютс уменьшение тока подзар да аккумул торной батареи по The disadvantages of such a device are the lack of a reserve of energy when the source is disconnected, and also not always the full increase of the power factor when the current changes in the load. The role of such a backup source is performed by the battery, connected to the output of the rectifier 2. Here, between the terminals of the source and outlet, the choke and capacitors are connected, limiting the current of the discharge of the battery. The disadvantages of such a device are a decrease in the charge current and the battery

мере роста ее напр жени и крайн трудность регулировани тока, передаваемого в нагрузку от источника. Кроме того, отсутствует возможность осуществлени форсированного подзар да батареи. Оба устройства характеризуютс сравнительно высокими потер ми энергии при зар де батареи при малых относительных ее напр жени х.as its voltage rises and it is extremely difficult to regulate the current transmitted to the load from the source. In addition, there is no possibility of performing forced charging of the battery. Both devices are characterized by relatively high energy losses when the battery is charged at low relative voltages.

Дл улучшени энергетических показателей предлагаемое устройство снабжено двум дополнительными управл емыми веити.т ми, например, тиристорами, каждый из которых включен параллельно одному из конденсаторов , причем катоды вентилей подключены к положительиой клемме батареи, а анод одного вентил подсоединен к одной, а второго- к другой клемме источника переменного тока.To improve energy performance, the proposed device is equipped with two additional controlled circuits, for example, thyristors, each of which is connected in parallel to one of the capacitors, with the cathodes of the valves connected to the positive terminal of the battery, and the anode of one valve connected to one and the second the other terminal of the AC source.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.The scheme of the proposed device shown in the drawing.

В устройстве сопротивление нагрузки 1 подключено неиосредственно к клеммам аккумул торной батареи 2, зар жаемой от источника переменного тока - клеммы 3, 4 через двухполупериодный, например, управл емый выпр митель 5, вентили 6, 7, 8, 9 которого соединены ио схеме моста. Выходна диагональ моста соединена непосредственно с батареей, а входна -иодключена к клеммам источника через лш ейный дроссель 10. Клеммы 3 и 4 нодключены к положительной клемме батареи соответственно через конденсаторы 11 и 12, зашунтированные вентил ми 13 и 14. В качестве этих вентилей могут быть использованы тиристоры, а также транзисторы и нные управл емые вентили.In the device, the load resistance 1 is connected directly to the terminals of the battery 2 charged from the AC source - terminals 3, 4 through a full-wave, for example, controlled rectifier 5, valves 6, 7, 8, 9 of which are connected to the bridge circuit. The output diagonal of the bridge is connected directly to the battery, and the input is connected to the source terminals via an on-line choke 10. Terminals 3 and 4 are connected to the positive terminal of the battery respectively via capacitors 11 and 12, which are bypassed by valves 13 and 14. These valves can be thyristors are used, as well as transistors and controllable gates.

При рассмотрении работы устройства будем считать, что в нечетные полупериоды (первый, третий и т. д.) изменени тока источника напр жение клеммы 3 положительно, а клеммы 4-отрицательно, в четных полупериодах (втором, четвертом и т. д.) пол рность напр жени соответственно измен етс . Кроме того, будем считать, что тиристоры 6, 7, 8, 9 выпр мител 5 в соответствующие полупериоды открыты полностью, а напр жение на аккумул торной батарее 2 меньше амплитудного значени напр жени источника. Конденсаторы И, 12, соединенные последовательно , включены параллельно клеммам источника и, снилса мощность искажений на входе устройства, увеличивают коэффициент мощности устройства. При этом схема обеспечивает дозовый подзар д батареи, при котором ток пропорционален разности мгновенных значений наир жени источника и аккумул торной батареи и обратно проиорционален сопротивлению зар дной цепи (линейного дроссел 10 и сопротивлени вентилей). Если необходимо увеличить ток, например, дл форсированного зар да батареи, то величина тока обычного мостового выпр мител в таком устройстве без увеличени напр жени источника недостаточна. Кроме того, увеличение выходного тока выпр мител неизбежно вызывает увеличение мощности искажений , что снижает коэффициент мощности. Этого можно избежать, а напр л ение источника не измен ть, если включить тиристоры 13, 14. Тогда, прп открытии тиристора 13 в нечетном полупериоде, конденсатор 11 шунтируетс , н емкость цепи соответственно увеличиваетс в два раза. Происходит зар д конденсатора 12, при этом на верхней по схеме его обкладке Ьудет положительный, а на нижней - отрицательный потенциал. Зар д конденсатора 12 длитс до тех пор, пока напр жение на его обкладках не достигнет напр жени батареи. После этого в нагрузку потечет ток по цепи: клемма 3, тиристор 13, батаре 2, тиристор 9, клемма 4. Этот ток значительно больше тока, протекающего через мостовой выпр .митель, так как не ограничиваетс дросселем 10,When considering the operation of the device, we assume that during odd half-periods (first, third, etc.) changes in the source current, the voltage of the terminal 3 is positive, and terminal 4 is negative, in even half-periods (second, fourth, etc.) the voltage of the voltage varies accordingly. In addition, we assume that the thyristors 6, 7, 8, 9 of the rectifier 5 are fully open in the corresponding half-periods, and the voltage on the battery 2 is less than the amplitude value of the source voltage. The capacitors And, 12, connected in series, are connected in parallel to the source terminals and, by reducing the power of the distortion at the input of the device, increase the power factor of the device. In this case, the circuit provides a dose charge of the battery in which the current is proportional to the difference in the instantaneous values of the source and battery, and is reversely proportional to the resistance of the charging circuit (linear droplets 10 and valve resistance). If it is necessary to increase the current, for example, to force a battery to charge, the current value of a conventional bridge rectifier in such a device without increasing the voltage of the source is insufficient. In addition, an increase in the output current of the rectifier inevitably causes an increase in the power of the distortion, which reduces the power factor. This can be avoided, and the source voltage does not change if you turn on the thyristors 13, 14. Then, when opening the thyristor 13 in an odd half-period, the capacitor 11 is shunted, and the capacitance of the circuit is correspondingly doubled. The capacitor 12 is charged, with a positive one at the top of its lining and a negative potential at the bottom. Charging capacitor 12 lasts until the voltage on its plates reaches the battery voltage. After that, the current flows through the circuit: terminal 3, thyristor 13, battery 2, thyristor 9, terminal 4. This current is much greater than the current flowing through the bridge rectifier, since it is not limited by choke 10,

В св зи с тем, что конденсатор 11 зашунтирован тиристором 13, нанр жение на его обкладках практически равно нулю; примерно равно нулю и его сопротивление. Поэтому по окончании зар дного импульса тока, когда напр жение источника, убыва , станет меньше напр жени батареи, тиристор 13 погаснет , а энерги , запасенна конденсатором 12, через конденсатор И возвратитс в источник пере.менпого тока.Due to the fact that the capacitor 11 is shunted by the thyristor 13, the voltage on its plates is almost zero; approximately zero and its resistance. Therefore, at the end of the charge current pulse, when the voltage of the source decreases, the battery voltage becomes less, the thyristor 13 goes out, and the energy stored by the capacitor 12 is returned through the capacitor I to the AC source.

Если в следующем полупериоде открыть тиристор 14, то в начале будет происходить зар д конденсатора П. Этот зар д длитс до тех пор, пока конденсатор не зар дитс доIf the thyristor 14 is opened in the next half-period, the charge of capacitor P will start at the beginning. This charge lasts until the capacitor charges to

напр жени батареи, после чего ток источника потечет по цепи: клемма 4, тиристор 14, батаре , тиристор 8, дроссель 10 и клем.ма 3. Так как конденсатор 12 во врем протекани импульса тока был зашунтирован, то его сопротивление было близко к нулю, и поэтом) по окончании зар дного и.мпульса конденсатор 11 энергию, запасенную и.м, через конденсатор 12 возвратит в источник. В следуюшем полупериоде процессы повтор ютс .battery voltage, after which the source current flows through the circuit: terminal 4, thyristor 14, battery, thyristor 8, choke 10 and terminal 3. Since the capacitor 12 was bridged during the current pulse, its resistance was close to zero , and therefore) at the end of the charge impulse, the capacitor 11, the energy stored in m, will be returned to the source through the capacitor 12. In the next half period, the processes are repeated.

Очевидно, что измен моменты открыти тиристоров 13 и 14, можно измен ть врем протекани тока по цеп м, образуемым этими тиристорами, а следовательно, можно измен ть и среднее значение тока (мощности),Obviously, by changing the opening times of the thyristors 13 and 14, it is possible to vary the time of current flow along the circuits formed by these thyristors, and therefore, the average current (power) can also be changed.

передаваемого в батарею по этим цеп м.transferred to the battery along these circuits.

Если сигналы на открытие тиристоров 13, 14 не подавать, то будет происходить дозар д батареи малым токо.м.If the signals for opening the thyristors 13, 14 are not supplied, then the battery will be discharged to a small current meter.

Фор м V л а изобретен п Form m V l and invented p

Устройство дл питани нагрузки посто нным током, содержащее источник переменного тока с двум выходными клемма.ми, буферную аккумул торную батарею, два соединенных последовательно конденсатора, двухполупериодныи .мостовой выпр митель, например , на управл емых вентил х, клем.мы выходной диагона.аи которого соединены с батареей, а клеммы входной диагонали черезA device for supplying a DC load, containing an AC source with two output terminals, a buffer battery, two capacitors connected in series, a full-wave bridge rectifier, for example, on controllable valves, and output diagon terminal. which is connected to the battery, and the input diagonal terminals through

токоограничивающий дроссель - с клеммами источника, отличающеес тем, что, с целью улучшени энергетических показателей , оно снабжено двум дополнительными уиравл е.мыми вентил ми, например, тиристорами , каждый из которых включен параллельно одному из конденсаторов, причем катоды вентилей подключепы к положительной кле.мме батареи, а анод одного вентил подсоединен к одной, а второго-к другой клемме источника переменного тока.A current-limiting choke is equipped with a source terminal, characterized in that, in order to improve energy performance, it is equipped with two additional wirers, such as thyristors, each of which is connected in parallel to one of the capacitors, and the cathodes of the valves are connected to a positive adhesive. A battery is connected, and the anode of one valve is connected to one and the second to another terminal of the AC source.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1.И. М. Чиженко и др. «Основы преобразовательной техники, 1974, М., «Высша школа , стр. 149.1.I. M. Chizhenko et al., “The Fundamentals of Transforming Technique, 1974, M.,“ Higher School, p. 149.

2.В. А, Орлов. «Малогабаритные источники тока, М., ВИ МО СССР, 1970, стр. 193 (прототип),2.V. And, Orlov. "Small-sized current sources, M., VI MO USSR, 1970, p. 193 (prototype),