SU790143A1 - Устройство дл зар да емкостного накопител электрической энергии - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

1 Изобретение относитс  к электротех нике и преимущественно может быть использовано в автономных системах электропитани  емкостных накопителей электроэнергии. . Известно устройство дл  зар да емкостного .накопител  электрической энергии, содержащее трехфазный источ ник переменного тока, подключенный через трехфазный управл емый мостовой выпр митель, линейнь1й дроссель и тиристор к емкостному накопителю элект рической энергии Cl3v Однако это устройство за счет бол шого количества полупроводниковых элементов, равного семи, имеет эгшышенные значени  массы и габаритов. Кроме этого, такое-устройство обеспе чивает сравнительно низкое максималь ное значение зар дного напр жени  ем костного накопител . Наиболее близким к предлагаемок  вл етс  устройство дл  зар да емкостного накопител  электрической KCJCrHUlU МЛЛиНИ Л.С.11Л ЛЧ5Л r - i-Wrb4 энергии , содержащее трехфазный источ ник переменного тока с трем  выходными фазными клеммами, три емкостных токоограничивающих зар дных элемента , два из которых выполнены в виде токоограничивающих конденсатоЭНЕРГИИ ров, один индуктивный зар дный элемент , выполненный в виде линейного дроссел , две диодные цепочки, кажда  из которых состоит КЗ двух соединенных последовательно-согласно диодов, причем точки соединени  диодов в этих цепочкаис подключены через упом нутые токоограничивающие конденсаторы соответственно к двум выходnjtm .nw . ...м ным фазным клеммам трехфазного источника переменного тока, при этом катод диода первой цепочки подключен к одной, анод диода второй цепочки к другой обкладкам емкостного накопител  электрической энергии, а анод другого диода первой цепочки - к первому выводу обмотки линейного щ оссел  OJ. Однако в указанном устройстве потери электрической энергии на шести диодах обуславливают невысокий коэффициент полезного действи , а следовательно , завыиенные массу и гаваг- .г - риты. Кроме этого, максимальное зар дное напр жение емкостного накопител  сравнительно невысоко. Цель изобретени  - улучшение удельных массогабаритных показателей устройства и увеличение максимальногг напр жении па е;мкостном накопителе ij.iei-. ri.ii-iGCJ-, ои энергии. Указанна  цехпь достигаетс  тем, что а устройстве дл  зар да ёмкостного накопител  электрической энергии , содержащем трехфазный источник переменного тока с трем  выходными фазными клеммами, три емкостных токо ограничивающих элемента, два из которых выполнены-в виде токоограничиваюцих конденсаторов, один индуктивиый зар дный элемент, выполненный в виде линейного дроссел , две диодных цепочки, кажда  из которых состо ит из двух соединенных последователь но-согласно диодов, причем точки соед.шенн  диодов в этих .цепочках по клюмены через упом нутые токоогранич вагадие конденсаторы -соответственно к двум выходным фазным клеммам трехфазного источника переменного тока, при этом катод диода первой цепочки подключен к одной, анод диода второй цепоч-ки - к другой обкладкам емкостного накопител  электрической энергии , а анод другого диода первой цепстчки - к первом/ выводу обмотки линейного дроссел , третий емкостной токоограничивающий зар дный эле мент выполнен в виде  чейки из двух соединенных последовательно конденсаторов , котора  подключена к обклад кам емкостного накопител  электрической энергии, причем точка соедине ни  конденсаторов этой  чейки подключена ко второму выводу Обмотки линейного дроссел , при этом анод диода первой диодной цепочки, св за ный с первым выводом обмотки линейного дроссел , подключен к катоду райнего диода второй диодной цепоч и к третьей выходной фазной клемме трехфазного источника переменного тока. На чертеже изображена принципиал на  электрическа  схема устройства дл  зар да емкостного накопител  электричес сой энергии. Устройст.во содержит трехфазный источник переменного тока с трем  фазными выходными клеммами 1,2,3, два токоограничивающих конденсатора 4 и 5, две диодные цепочки, кажда  из которых состоит из двух соединен ных последовательно согласно диодов соответственно 6 и 7 и. 8 и 9 линейного дроссел  10 и емкостной. чейки 11, выполненной из двух соединенных последовательно конденсаторов 12 и 13 и подключенной к обкладкам емкостного накопител  электрической энергии 14. Перва  фазна  выходна  клемма 1 трехфазного источника пере менного тока через конденсатор 4 подключена к точке соединени  диодо 6 и 7 первой диодной цепочки, фазна  выходна  клемма 2 через конденсатор 5 - к точке соединени  дио дов 8 и 9 второй диодной цепочки, а треть  фазна  выходна  KJ зьгма 3 подключена непосредственно к точке последовательно согласно соединени  диодных цепочек и к первому выводу обмотки линейного дроссел  10,- второй вывод обмотки которого подключен к точке соединени  конденсаторов 12 и 13 емкостной  чейки 11, катод диода 6 первой диодной цепочки и анод диода 9 второй диодной цепочки подсоединены к соответствующим обкладкам емкостного накопител  электрической энергии 14. Устройство работает следующим образом . Вначале каждого цикла зар да емкостного накопител  электрической энергии 14,. когда напр жение на нем меньше по величине амплитуды линейного напр жени  за один.период изменени  напр жений трехфазного источника переменного тока, зар д емкостного накопител  будет происходить следующим образом. В промежуток времени, при котором потенциал фазной выходной клеммы 1 выше потенциала фазной выходной клеммы 2, ток зар да течет по клемме 1, токоограничивающему конденсатору 4, диоду б, емкостному накопителю 14, диоду,9, токоограничивающему конденсатору 5 и клемме 2. В промежуток времени, при ко.тором потенциал фазной выходной клеммы 3 выше потенциала фазной выходной клеммы 2, ток зар да течет по цепи: клемма 3, линейный дроссель 10, конденсатор 12, емкостный накопитель 14, диод 9, конденсатор 5, клемма 2, а по окончании разр да конденсатора 12 до напр жени , равного нулю, ток зар да потечет по цепи: клемма 3, диод 7, диод б, емкостный накопитель 14, диод 9, конденсатор 5, клемма 2. В промежуток времени, при котором потенциал фазной выходной клеммы 1 выше потенциала фазной выходной клеммы 3, ток зар да течет вначале по цепи: клемма 1, конденсатор 4, диод б, емкостный накопитель 14, конденсатор 13, линейный дроссель 10, клемма 3, а по окончании разр да конденсатора 13 до напр жени , равного по величине нулю, ток зар да потечет по цепи: клемма 1, конденсатор 4, диОд 6, емкостный накопитель 14, диод 9, диод 8, клемма 3. В процессе дальнейшего зар да емкостного накопител  электрической энергии 14 на нем будет увеличиватьс  напр жение и при достихсении этого напр жени  величины, равной удвоенному амплитудному значению линейного напр жени  трехфазного источника переменного тока,режим зар да емкостного накопител  изменитс  и за один период изменени  напр жений трехфазного источника зар д емкостного накопител  будет происходить следующим образом. В промежуток времени, при

котором потенциал фазной выходно . клеммы 1 вЕлше потенциала фазной .ыходной клеммы 3, зар д емкостко;: ; накопител  14 осуществл етс  по цепи; клемма 1, конденсатор 4 (зар женный пол рностью, показанно на чертеже, до амплитудного значени  лине-.-ого напр жени  Е гть предыду /:: полупериоде изменени  этого же напр жени  , диод б, емкостный нг-копитель 14, конденсатор 13 (зар ;кен вый пол рностью, указанной на чертеже до половинного значени  напр жени  емкостного накопител ), линейный дроссель 10, клемма 3. Одновременно с этим происходит зар д конденсатора 12 до половинного значени  напр жени  на емкостном накопителе 14 по цепи: клемма 1, токоограничивающий конденсатор 4, диод 6, конденсатор 12, линейный дроссель 10, клемма 3. В промежуток времени, при котором потенциал фазной выходной клеммы 3 выше потенциала фазной выходной клемз-лы 2, зар д емкостного накопител  14 осуществл етс  по цепи: клемма 3, линейный дроссель 10, конденсатор 12 (зар женный пол рностью, показанной на чертеже, до половинного значени  напр жени  емкостного накопител , емкостной накопитель 14, диод 9, токоограничивающий конденсатор 5 (зар женный пол рностью, указанной на чертеже , до амплитудного значени  линейного напр жени  Ewji в предьздущем полупериоде изменени  этого же линейного напр жени  ;, клемма 2. Одновременно с этим происходит зар д конденсатора 13 до половинного значени  напр жени  на емкостном накопителе 14 по цепи: клемма 3, дроссель 10, конденсатор 13, диод 9, конденсатор 5, клемма 2. Поскольку каждый из конденсаторов 12 и 13 может быть зар жен до удвоенного значени  амплитуды линейного напр жени , то и емкостной накопитель электрической энергии 14 зар жаетс  до учетверенного значени  амплитуды линейного напр жени  трехфазного источника переменного тока.

В св зи с тем, что линейные напр жени  и Oj2 трехфазного истоника переменного тока сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120, то и импульсы зар да конденсаторов 12 и 13 будут также сдвинуты по фазе на 120, что обеспечивает возможность использовать линейный дроссель 10, как дл  зар да конденсаторов 12 и 13, так и дл  их разр да через емкостной накопитель электрической энергии 14.

Следует отметить, что поскольку емкостные накопители электрической энергии конструктивно выполн ютс  из последовательно параллельного соединени  .конденсаторов большой емкости , то такой емкостный накопитель можно включить вместо конденсаторов

12 и 13. В этом случае устройство дл  зар да будет содержать всего лишь два токоограничивающих конденсатора 4 и 5, четыре диода 6-9 и линейный дроссель 10.

Описанное решение позвол ет сократить до четырех общее количество полупроводниковых элементов и, тем самым, уменьшить массу и габариты предлагаемого устройства, а также уменьшить количество электрической энергии, рассеиваемой на омических сопротивлени х этих диодов, и повысить коэффициент полезного действи  устройства, что в целом улучшает удельные массогабаритные показате5 ли устройства. Кроме того, такое схемное решение обеспечивает зар д емкостного накопител  до напр жени , превышающее амплитудное значение фазного (линейного напр жени  трехфазного источника в четыре раза.

0

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 552680, кл. Н 03 К 3/53, 197.7.

2.Авторское свидетельство СССР 322853, кл. Н 03 К 3/53, 1972 (прототи-п) .

6

-i

,гч

ю

-кн

&

d