SU873392A1

SU873392A1 - Устройство дл зар да накопительного конденсатора (его варианты)

Info

Publication number: SU873392A1
Application number: SU792846342A
Authority: SU
Inventors: Владимир Константинович Быстров; Анатолий Григорьевич Николаев
Original assignee: Вонный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1981-10-15

Description

Изобретение относится к импульсным источникам питания и может быть использовано для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов.

Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содер·?· жащее положительную и отрицательную клеммл для подключения накопительного конденсатора, три входных клеммы _{для соединения с трехфазным источником переменного тока, три промежуточных конденсатора и выпрямительный блок, выполненный на шести диодах, между входными клеммами уст ройства и мостового выпрямителя включены промежуточные конденсаторы, осуществляющие ограничение тока заряда, а накопительный конденсатор подключен к выходным клеммам устройства fl J.

Данное устройство отличается высоким КПД заряда, но характеризуется невысокими удельными показателями, поскольку максимальная величина напряжения, до которого заряжается накопительный.конденсатор, не превосходит амплитуды линейного напряжения источника питания, а кроме того, она содержит большое число элемен- ) тов. Все это снижает удельные массогабаритные показатели устройства. Наиболее близким по технической

- сущности к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее две входные клеммы для подключения фазовой обмотки источника переменного тока, .д положительную и отрицательную выход- * ные клеммы для соединения с заряжаемым накопительным конденсатором, зарядный диод и диодно-конденсаторную цепочку, состоящую из последовательно соединенных диода и дозирующего 15 'конденсатора, подключенные к входным клеммам устройства, к точке соединения конденсатора и катода диода подключен анод зарядного диода, катод которого образует положительную выходную клемму, отрицательная клемма соединена с входной клеммой, связанной с анодом диода Г2]. .

Известное устройство отличается большой простотой, но характеризуется относительно низкой скоростью передачи энергии, так как передает в накопительный конденсатор за период изменения питающего ’напряжения только один зарядный импульс, энер3 гия которого целиком проходит также через дозирующий конденсатор. Это приводит к ухудшению массо-габаритных показателей устройства в целом.

Целью изобретения является улучшение массо-габаритных показателей устройства-путем увеличения скорости передачи энергии источника пере.менного тока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора (вариант 1) , содержащее две входные клеммы для подключения фазовой обмотки источника переменного. тока, положительную и отрицательную выходные клеммы для соединения с заряжаемым накопительным конденсатором, зарядный диод и диодно-конденсаторную цепочку, состоящую из последовательно соединенных диода и дозирующего конденсатора, которая подключена к входным клеммам устройства, а к точке соединения катода диода и конденсатора этой цепочки подключен анод зарядного диода, катод которого соединен с положительной выходной клеммой, снабжено дополнительным диодом и токоограничивающим линейным дросселем, а источник пере·?· менного тока выполнен трехфазным и его фазовые обмотки соединены по схеме звезда с нейтралью, вывод которой подключен к входной клемме, соединенной с дозирующим конденсатором, вторая фазовая обмотка трехфазного источника через токоограничивающий линейный дроссель подключена к отрицательной клемме устройства, а третья фазовая обмотка - к аноду дополнительного диода, катод которого подключен К точке соединения дозирующего конденсатора и анода зарядного диода.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора (вариант 2) , содержащее две входные клеммы для подключения фазовой обмотки источника переменного тока, положительную и отрицательную выходные клеммы для соединения с заряжаемым накопительным конденсатором, зарядный диод и диодно-конденсаторную цепочку, состоящую из последовательно соединенных диода и дозирующего конденсатора, которая подключена к входным клеммам устройства,а к точке соединения катода диода и дозирующего конденсатора этой цепочки подключен анод зарядного диода, катод которого подключен к выходной положительной клемме, дополнительно снабжено диодно-конденсаторной цепочкой и заряд¹ ным диодом, а источник переменного тока выполнен трехфазным, фазные обмотки которого соединены в звезду, которая выводом нейтрали подключена к анодам вентилей обеих цепочек, при этом вывод второй фазной обмотки подключен к Ьвободной обклад ке конденсатора дополнительной вентильно-конденсаторной цепочки, а вывод третьей фазной обмотки - к отрицательной выходной клемме, анод дополнительного зарядного диода подключен к точке соединения катода диода и конденсатора дополнительной цепочки, а катод соединен с положительной выходной клеммой.

На фиг.1 представлена электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсатора (вариант

1); на фиг. 2 - то же, (вариант 2).

Устройство содержит (вариант 1) четыре входные клеммы 1, 2, 3 и 4 для подключения трехфаэного источника с выведенной нулевой точкой, положительную 5 и отрицательную б выходные клеммы для соединения с заряжаемым накопительным конденсатором 7, диодно-конденсаторную цепочку, состоящую из последовательно соединенных диода 8 и дозирующего конденсатора 9, подключенную к входным клеммам 1 и 4 устройства. К точке соединения конденсатора 9 и катода диода 8 подключен анод зарядного диода 10, катод которого образует положительную выходную клемму 5, между входной клеммой 2 и отрицательной входной клеммой 6 включен токоограничивающий линейный дроссель 11, третья входная клемма 3 соединена с анодом диода 12, катод которого подключен к катоду диода 8.

Устройство (вариант 2) содержит четыре входные клеммы 13, 14, 15 и 16 для подключения трехфаэного источника переменного тока, обмотки которого соединены по схеме звезды с нейтралью и две диодно-конденсаторные цепочки, состоящие из диода 17, конденсатора 18, диода 19 и конденсатора 20. Аноды диодов 17 и 19 подключены к клемме 16, а их катоды соединены с обкладками конденсаторов 18 и 20 соответственно, которые через зарядные диоды 21 и 22 подключены к положительной выходной клемме 2'3, вторые обкладки конденсаторов 18 и 20 подключены к входным клеммам 13 и 14, входная клемма 15 соединена с отрицательной выходной клеммой 24, накопительный конденсатор 25 подключен к выходным клеммам 23 и 24. .

Работа устройства (вариант 1) происходит следующим образом.

Будем считать, что в исходный момент времени напряжение фазовой обмотки, подключенной к клемме 3, равно нулю, а напряжение фазовой обмотки, Подключенной к клемме 1, отрицательно. При этом линейное напряжение этих фазовых обмоток имеет максимальное значение и к клемме 1 приложен положительный потенциал. Тогда под действием линейного напряжения этих фазовых обмоток проис5 ходит заряд накопительного конденсатора 7. Ток заряда в этой цепи ограничивается индуктивным сопротивлением линейного дросселя 11. В дальнейшем начинается процесс заряда » дозирующего конденсатора 9. Заряд этого конденсатора прекращается через 90 эл.град. Одновременно происходит уменьшение линейного напряжения упомянутых фазовых обмоток и ' увеличение линейного напряжения фазовых обмоток, подключенных к клеммам 2 и 3. Когда линейное напряжение указанных фазовых обмоток становится достаточно большим, заряд накопительного конденсатора 7 осуществляется от этих фазовых обмоток. Через 60 эл.град!* от начала отсчета напряжение фазовой обмотки, подключённой к клемме 2, становится равным нулю, а затем начинает возрастать. В этом случае к клейме 4 приложен положительный потенциал, а к клемме 2 -отрицательный.

При этом происходит суммирование- напряжений фазовой обмотки, подключенной к клемме 2 и дозирующего конденсатора 9, и заряд накопительного конденсатора 7. Описанный процесс происходит до тех пор, пока напряжение на накопительном конденсаторе 7 не достигнет амплитуды линейного напряжения источника переменного тока. Начи- до ная с этого момента времени прекращается непосредственный заряд накопительного конденсатора 7 линейным напряжением фазовых обмоток источника переменного тока. Зарядный импульс в этом случае Формируется только при суммировании напряжения дозирующего конденсатора 9 и фазовой обмотки, подключенной к клемме 2, постепенно доводя уровень напряжения на накопительном конденсаторе 7 до удвоенного значения амплитуды фазного напряжения источника переменного тока.

Работа устройства (варинт 2) происходит следующим образом. 45

При рассмотрении электромагнитных процессов в устройстве, в целях упрощения, рассмотрим его работу в режиме холостого хода, т.е. при отключенном -.накопительном конденсаторе 7. Пусть ⁵⁰в исходный момент времени напряжение фазной обмотки, приложенное к клеммам 13 и 16, равно нулю и в последующие моменты времени возрастает и положительным потенциалом приложено к клемме 16, а напряжение, фазной обмотки, приложенное к клеммам 14 и 16, положительным потенциалом приложено к клемме 14. Тогда через 90 эл.град. до фазного напряжения заряжается кон-до денсатор 18, а через 300 эл.град. линейное напряжение, приложенное к клеммам 13 и 15, достигает максимума и положительным потенциалом прилагается к клемме 13. при этом к накопи* тельному конденсатору 25 прилагает- , ся суммарное напряжение конденсатора 18 и линейное напряжение фазных обмоток источника, что формирует зарядный импульс тока.

Аналогичные процессы по заряду . конденсатора 20 протекают в цепи фазной обмотки, подключенной к клеммам 16 и 14. Напряжение заряжённого конденсатора 20 суммируется с линейным напряжением источника, приложенным к клемам 14 и 15, что обеспечивает формирование второго зарядного импульса тока. Все процессы, протекающие в этсй части электрической схемы, сдвинуты по фазе на 120 эл. град.

При подключении к выходным клеьмам устройства разряженого накопительного конденсатора, кроме указанных цепей формирования зарядного импульса» ток в накопительный конденсатор также проходит по другим цепям, которые проводят ток заряда накопительного конденсатора, пока напряжение на нем не достигнет величины, равной амплитуде фазного напряжения.

Claims

1.Пол шов Л.И. Метод анализа процесса зар да емкоЪтного накопител энергии от ге«ератора переменного тока. - Электричество, 1973,

№ 12, с.38.

2.Патент Японии № 35-14448, кл.501 12, 1960 (прототип).

tput.l