SU828313A1 - Устройство дл зар да аккумул торнойбАТАРЕи АСиММЕТРичНыМ TOKOM - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к устройствам зар да аккумул торов . Известны устройства дл  ускоренного зар да аккумул торных батарей асимметричным током, содержащие управл емый выпр митель со сглаживающим дросселем на выходе, разр дную тиристорно-дроссельноконденсаторную цепь и цепь перезар да конденсатора 1,2. Управл емый выпр митель со сглаживающим дросселем обеспечивает зар д аккумул торной батареи посто нным током повышенной плотности, на который накладываютс  разр дные депол ризующие импульсы тока, формируемые кратковременным разр дом аккумул торной батареи через разр дные тиристор и дроссель на конденсатор (в колебательном режиме). Параметры разр дных депол ризирующих импульсов тока определ ютс  параметрами разр дного контура и аккумул торной батареи . Регулиру  величину панр л ени  на конденсаторе, можно регулировать или стабилизировать амплитуду разр дных нмпульсов тока. В известных устройствах дл  ускоренного зар да аккумул торных батарей асимметричным током, обеспечивающих регулирование напр жени  н-а разр днрм конденсаторе , перезар дна  цепь выполнена в виде дополнительного управл емого выпр мител , подключенного в обратном направлении к конденсатору 3. Недостатком известных устройств  вл ютс  ограниченные регулировочные возможности , повыщенные сложность исполнени  и установленна  мощность оборудовани , а также понил енна  надежность работы. Наиболее близким к предложенному устройству  вл етс  устройство дл  ускоренного зар да аккумул торных батарей асимметричным током, содержаш,ее полууправл емый мостовой выпр митель со сглаживающим дросселем со стороны тиристорной группы вентилей, разр дную тиристорнодроссельно-конденсаторную цепь и цепь перезар да конденсатора на основе диода, щунтирующего разр дный конденсатор через дополнительный дроссель и отпайки секций аккумул торной батареи 4. Полууправл емый мостовой выпр митель обеспечивает зар д аккумул торной батареи посто нным током повыщенной плотности , сглал енным до требуемого уровн  дросселем и регулируемым за счет фазового уиравлени  тиристорной группы вентилей выпр мител . Формирование разр дных импульсов тока обеспечиваетс  кратковременным разр дом аккумул торной батареи на тиристорно-дроссельно-конденсаторную цепь. Перезар д конденсатора обеспечиваетс  колебательным разр дом его через диодно-дроссельную перезар дную цепь на противо-ЭДС аккумул торной батареи . Регулирование величины противоЭДС путем переключени  отпаек обеспечивает регулирование предразр дного напр жени  на конденсаторе, а соответственно, и амплитуды разр дных импульсов тока.

Недостатком такого устройства  вл ютс  повышенна  установленна  мощность оборудовани  разр дно-перезар дных цепей, сложность использовани  за счет необходимости третьего вывода устройства и отпаек аккумул торной батареи, ограниченные регулировочные возможности и пониженна  надежность работы за счет возможных коротких замыканий аккумул торной батареи через перезар дную цепь и разр дный тиристор .

Цель изобретени  - упрощение и улучщение регулировочных возможностей устройства , а также повышение его надежности в работе.

Это достигаетс  тем, что дроссель снабжен отпайками, а перезар дна  цепь вы .полнена на основе трех диодов, подключенных объединенными выводами через переключатель к отпайкам разр дного дроссел , а свободными выводами - к входным зажимам выпр мител .

На чертеже приведена принципиальна  схема устройства.

Устройство содержит тиристор 1-4, диоды 5-10, дроссели 11, 12, конденсатор 13, переключатель 14 и работает на аккумул торную батарею 15.

Тиристоры 1-3 и диоды 5-7 образуют трехфазный мостовой полууправл емый выпр митель со сглаживающим дросселем 11, установленным со стороны тпристориой 1 - 3 группы вентилей. Параллельно выходным зажимам устройства и аккумул торной батареи 15 подключена тнристорно-дроссельно-конденсаторна  последовательна  цепь разр да: тиристор 4, дроссель 12, конденсатор 13. Перезар дна  цепь выполнена на диодах 8, 9, 10, подключенных объединенными выводами через переключатель 14 к отпайкам разр дного дроссел  12, а разомкнутыми выводами - к входным зажимам выпр мител  на тиристорах 1-3 и диодах 5-7 в пр мом направлении по отношению к разр дному тиристору 4, шунтиру  разр дный конденсатор 13 через часть дроссел  12 и диодную группу диодов 5-7 выпр мител .

В установившемс  режиме работы полууправл емый мостовой выпр митель на тиристорах 1-3 и диодах 5-7 с дросселем 11 обеспечивает зар д аккумул торной батареи 15 сглаженным посто нным током повышенной плотности.

По достижении требуемого уровн  зар дки и необходимости периодической подачи разр дных депол ризирующих импульсов тока начинают формировать разр дные импульсы тока требуемых частоты и параметров , накладываемые на зар дный ток.

Предположим, что переключатель 14 находитс  в крайнем нижнем положении, исключа  разр дный дроссель 12 полностью из перезар дного контура (см. чертеж).

Прп подаче управл ющих-отпирающих импульсов на тиристор 4 происходит кратковременный разр д аккумул торной батареи 15 на разр дный конденсатор 13 через дроссель 12 в колебательном режиме, обеспечива  зар д конденсатора от напр жени , близкого к нулевому, до напр жени , несколько меньшего двойного напр жени  аккумул торной батареи 15, за счет потерь в разр дном контуре.

После прекращени  протекани  разр дного импульса тока и запирани  разр дного тиристора 4 под обратной разностью напр жений конденсатора 13 и акку аул торной батареи 15 происходит обратный перезар д-разр д конденсатора 13 разр дным током выпр мител  на тиристорах 1-3 и диодах 8-10 по цепи: дроссель И, аккумул торна  батаре  15, конденсатор 13 и переключатель 14.

Поскольку пол рность напр л енн  зар жаемого конденсатора (после формировани  разр дного импульса тока)  вл етс  пр мой дл  диодов 8-10 и обратной дл  диодов 5-7, последние в течение всего процесса перезар да конденсатора 13 наход тс  в закрытом состо нии. Как только напр жение на конденсаторе 13 снизитс  до нулевого значени  (и даже превзойдет его на величину падени  напр жени  в диодах 5-7 и 8-10), последние запираютс  и зар дный ток переключаетс  на основной контур, образованный днодами 5-7, тиристорами 1-3, дросселем 11, аккумул торной батареей 15. и на этом цикл работы устройства заканчиваетс .

Следовательно, при располол еиии переключател  в крайнем нижнем положении напр жение на конденсаторе 13 в предразр дном состо нии всегда нрактически равно нулю и суммарна  ЭДС, действующа  в разр дном контуре, определ етс  только напр жением аккумул торной батареи 15.

При недостаточности напр жени  аккумул торной батареи дл  формировани  требуемых разр дных импульсов тока, необходимо переключать отпайки дроссел  12 с помощью переключател  14 из крайнего нижнего положени  в вышесто пще положени , обеспечивающие включение части разр дного дроссел  12 в перезар дный контур .

В этом случае после окончани  процесса формировани  очередного разр дного импульса , происход щего аналогично описанному , зар дный ток дроссел  11 не может мгновенно переклгочнтьс  в цепь перезар да конденсатора 13, содержащую помимо тиристоров 1-3 и диодов 8-10, переключател  14 еще и часть дроссел  12. Поскольку ток в перезар дной части дроссел  12 не может мен тьс  скачком, а нарастает постепенно до установившегос  значени  с посто нной времени, определ емой индуктивностью перезар дной секции дроссел  12, происходит некоторое зат гивание процесса перезар да конденсатора 13 на величину переходного процесса нарастани  зар дного тока через дроссель 12. Но поскольку в устройстве имеетс  еще и другой дроссель 11, не позвол ющий кратковременно снизитьс  зар дному току, разностна  часть зар дного тока, протекающего через дроссель 11, и нарастающего тока дроссел  12 протекает по цепи основного выпр мител  через диоды 5-7, мину  конденсатор 13, до тех пор, пока ток в дросселе 12 не нарастет до установившегос  значени , равного полному зар дному току.

При перезар дке конденсатора 13 напр жение на нем снижаетс  до нулевого (как н в онисанном случае), но не фиксируетс , а продолжает переходить в область отрицательных значений за счет наличи  запаса электромагнитной энергии в перезар дноП секции дроссел  12. Только после полного израсходовани  накопленного запаса электромагнитной энергии дроссел  12 произойдет и полное выключение перезар дной цепи и переключение зар дного тока в цепь основного выпр мител  на диодах 5- 7 с запиранием перезар дных диодов 8-10.

Следовательно, переключение отпаек разр дного дроссел  12 приводит к изменению индуктивности в перезар дной цепи и накапливаемой в ней электромагнитной энергии, отдаваемой затем дополнительно конденсатору при его перезар де.

Получение конденсатором дополнительной энергии перезар да приводит к возможности регулировани  уровн  его перезар да в области отрицательных значений напр жений, а соответственно, и к возможности регулировани  суммарного напр жени  разр дного контура и амплитуды разр дных импульсов тока.

Возможный диаиазон регулировани  амплитуды разр дных импульсов тока будет определ тьс  конкретным соотнощением посто нных времени дросселей 11, 12 и длительностью требуемой амплитуды разр дных импульсов тока.

В оСицем случае этот дчапазон будет определ тьс  изменением суммарного напр жени  в разр дном контуре от f/ao до 2Ua.: (полностью исключенный и полностью включенный в перезар дный контур дроссель 12). Соответствелно в таком же дпапазопе можно будет регулировать амплитуду разр дных импульсов тока (или стабнлизировать их в случае изменени  параметров аккумул торной батареи). В частных случа х, при соизмеримости посто нных времени перезар дной цепи и длительности процесса перезар да, этот диапазон может существенно расщиритьс  за счет зависимости в этом случае наканливаемой в перезар дной части разр дного дроссел  энергии и от максимального значени  перезар дного тока и происход щего затем накоплени  напр жени  на конденсаторе.

Благодар  возможности выполнени  отпаек у разр дного дроссел  в любом требуемом количестве и на любом уровне существенно улучщаютс  регулировочные возможностп устройства.

Поскольку перезар дные диоды включены встречно-последовательно по отнощению к диодам выпр мител , устранена и возможность короткого замыкани  через них аккумул торной батареи при срыве работы разр дного тиристора 4, что соответственно повьпиает надежность устройства .

При малой длительности разр дных и перезар дных импульсов в качестве разр дного тиристора 4 можно использовать высокочастотные , импульсные или полностью управл емые тиристоры.

Вместо переключател  14 мохсно использовать обычные перемычки.

Claims (4)

1.Филатов В. Н. Устройства зар да аккумул торных батарей асимметричным током . - ПТС «Электротехническа  промыщленность . Сери  «Преобразовательна  техника. - М.: Информэлектро, 1975, вып. 8 (109), с. 12-15.

2.Зорохович А. Е., Вельский В. П., Эйгель Ф. Н. Устройства дл  зар да и разр да аккумул торных батарей. - М.: Энерги , 1975, с. 196.

3.Авторское свидетельство СССР N°. 404146, кл. Н 02J 7/10, 1972.

4.Авторское свидетельство СССР № 457976, кл. Q 05F 1/12, 1976.

T fAffT