SU951664A1 - Устройство дл зар да накопительного конденсатора - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА

. НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к устройствам дл  зар да накопительных конденсаторов, используемых в качестве имзтульсного исто ника питани  памп накачки оптических квантовых генераторов, в установках электроискровой обработки материалов и т.п. Известно устройство дл  зар да нако пигепьногх) конденсатора, в котором зар д осуществл етс  от источника посто нного тока с использованием тиристорного статического преобразовател  напр жени , включошого между источником И накопительным конденсатором l . Энерги  источника в этом устройстве дозируетс  дросселем и конденсатором, которые не только повышают КПД зар да накопительного конденсатора, но Е обеспечивают естественную коммутацию тиристоров статического преобразовател  напр жени . Недостатками этого устройства  вл ютс  относительно сложна  схема его преобразовател  напр жени , переменна  скорость передачи энерпгш источника посто нного тока в нагрузку, а также низкое выходное (зар дное) Тнапр жение и, как следствие, завышенные массо-габаритные показатели устройства в целом Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  зар да накопительного конденсатора, содержащее источник посто нного тока, положительный вывод которого через тиристорную  чейку из двух соединенных последовательно-согласно тиристоров подключен к положительному выходному выводу, соединенному через зар жаемый накогштельный конденсатор с отрицательным выходагым выводом устройства и ис- . точшка, диод, дозирующие дроссель и конденсатор, одна обкладка которого подключена к точке соединени  тиристоров  чейки 2 J . Однако низкое зар дное напр жение данного устройства ограничивает скорость передач энергии в накопительный конденсатор через дозирующие дроссель и конделтсатор , что обуславливает шзкие удельные энергетические показатели. Цепь изобретешш - улучшение удельных энергетических показателей. Посггавленна  цель достигаетс  тем, что Б устройстве дл  зар да накопитель ного конденсатора, содержащем источни посто нного тока, положительный вывод которого подключен к аноду одного тиристора , катод которого через соединенный согласно с ним другой тиристор подключен к первому выводу обмотки токоограничивающего линейного дроссел два тйсода и дозирующий конденсатор, одна обкладка которого подключена к об щей точке первого и второго тиристоров положительный и отрицательный выходные выводы, к которым подсоединен накопительный конденсатор, причем отрицательный выходной вьтод соединен с отрицательным вьтодом источника посто нного тока, обмотка токоограничи- веющего линейного дроссел  снабжена отводом, который соединен с другой обкладкой дозирующего конденсатора и ано дом одного диода, катод которого подключен к общей точке тиристоров, отрицательный вывод источника посто нного тока - ко второму выводу обмотки токоограничивающего линейного дроссел , а ее первый вьгоод через второй диод - к положительному выходному выводу устройства . На фиг. 1 представлена электрическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 -: варианты ее ъьшолнени . Устройство содержит источник 1 посто нного тока с положительным 2 и от рицательным 3 выводами. К вьгооду 2 подключены соединенные последовательн , согласно тиристоры 4 и 5, которые чер диод 6 соединены с положительным выходным выводом 7, а через токоограничиваюншй дозирующий дроссель 8 - с отрицательным выходным вьтодом 9 уст ройства, к выводам 7 и 9 подключен на копительный конденсатор 1О. Отвод от обмотки дроссел  8 через дозирующий конденсатор 11 и диод 12 подключен к точке соединени  тиристоров 4 и 5. В варианте устройства (фиг. 2) содержитс  два комплекта статического преобразовател  напр жени , включенны параллельно и работающих на один накогдагельный конденсатор 10. В другом варианте устройства (фиг. зар д накопительного конденсатора 1О осуществл етс  от источника переменного тока, при этом вместо тиристора 4 может быть использован обычный диод. Управление тиристорами 4 и 5 ocvществл етс  от автономного парафазного автогенератора, непоказанного на схемах , который может быть вьшолнен по любой известной схеме. Устройство работает следующим образом . При подаче импульса управлени  на тиристор 4 ток от источника 1 протекает через тиристор 4, конденсатор 11, дроссель 8, отрицательный вьгоод 3 и осуществл ет зар д конденсатора 11 так, что на его левой по схеме обкладке оказываетс  положительный потенциал. Одновременно с этим за счет электромагнитной св зи витков обмотки дроссел  8, охваче1шых единым MarHnTHbnvi потоком, на выводе обмотки дроссел  8, соединенной с анодом диода 6, наводитс  результирующее положительное напр жение, под действием которого диод 6 открываетс  Я энерги  источ1Шка 1 передаетс  в накопительный конденсатор 10. Передача энергии осуществл етс  по цепи: дроссель 8, диод 6, вывод 7, конденсатор 10, вывод 9, а также по цепи: источник 1, тиристор 4, конденсатор 11, дроссель 8, диоды 6, вьгоод 7, конденсатор 10, вывод 9, источник 1, т.е. одновременно электромагнитным и электрическим пут ми . Диод 12 и тиристор 5 в этом интервале времени наход тс  в закрытом состо нии, так как к юс катодам прнложено положительное напр жение. Если отвод от обмотки дроссел  8 выполнен от половины ее витков, то напр жение на всей обмотке в режиме ХОЛОСТО1Х1 хода вдвое превышает напр жение на половине ее витков. В цел х увеличени  скорости передачи энергии источника в накопительнъ1Й конденсатор отвод можно делать так, чтобы в верхней части обмотки витков было меньше, чем в нижней. Так как в цепи: источник 1, конденсатор 11, дроссель 8, конденсатор 10 при разр женном конденсатфе 10 сопротивление меньше, чем в цепи: источник 1, конденсатор 11, дроссель 8, то токи в част х щюссел  8 различны. Этому также способствует протекание тока по цепи: дроссель 8 - конденсатор 1О, направленного встречно току источника 1 в тгасней части обмотки дроссел  8 и согласно в верхней его части. В результате прохождени  результирующего

тока источника 1 в его попе запасаетс  энерги , пропорциональна  индуктивности дроссел  8 к квадрату мгновенного значени  тока. Результирующий ток направлен снизу вверх, а при его изменении во времени он вначале увеличиваетс , а затем достигает максимального значени  В момент, когда ток достигает своего максимума, энерги , запасенна  дроссепем 8, имеет наибольшее значение. При уменьшении тока источника 1 за счет ЭДС самоиндукции (стрем щейс  поддержать неизменными направление резутштирук цего потока и тока) энерги  из дроссел  8 по цепи: дроссель 8, диод 6, вывод 7, конденсатор 10, вывод 9, передаетс  в конденсатор .10. В это: же врем  заканчиваетс  зар д конденсатора 11, и тиристор 4 запираетс  (погасает естественным путем).

В следующем полупериоде подаетс  синал на открытие тиристора 5. В это врем  конденсатор 11, разр жа сь, передает свою энершю .в конденсатор 10. Одновременно ток проходит по цепи: конденсеггор 11, тиристор 5, дроссель 8. Так как к верхнему по схеме выводу обмотки д хюсел  8 приложено положительное напр жение, энерги  в конденсатор 10 .предаетс  по цепи: дроссель 8, диод 6, коцденсатор 10. По окончании разр да конденсатора 11 ток обеспечивает полоиоательное напр жение на верхнем выводе обмотки дроссел  8, в резутпьтате чего конденсатор Ю, зар жа сь, повышает напр жение на своих обкладках.

Далее процессы повтор ютс  циклически , в результате чего напр жение конденсатора 10 повышаетс . Когда его напр  жение достигает заданного зн1ачеПИЯ ,-его разр жают во внешнюю цепь, после чего вновь осуществл етс  зар д.

Так как конденсат 11 зар жаетс  при нулевых значени х напр жени , максимальное их напр 1Жение практически в два раза превышает напр жение источника 1, а коэф шШЕенг трансформации напр жени  в дроссель имеет значение от двух и более, причем накопительный конденсатор может быть зар жен до напр жени , более чем ъ 4 раза превьшгак цего источник . В результате этого внешн   вс  ьтамперна  характеристика проход т выше, чем аналсмгична  характеристика в вэвестном устройстве. Это обеспечивает увеличение скорости передачи энергии источника в накопитель без увеличени  его массы, что улучшает его удепьйые мощностные показатели.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 375741, кл. Н 02 М 7/00,1971.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 381157, кл. Н 03 К 3/335, 1971.

J. 4

W

ыг .1