SU989673A1 - Устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти практической применение в устройствах зар да мощных аккумул торных батарей, преимущественно свинцово-кислотиых.

Известно устройство дл  зар да аккумул торных батарей асимметричным током, содержащее трехфазный мостовой выпр митель на тиристорах с траисформатором на входе и сглаживающим дросселем на выходе и узел формировани  разр дных импульсов тока батареи, состо щий из последовательно соединенных тиристора, дроссел  и конденсатора с цепью его перезар да и подключенный параллельно выходным заж мам устройства.

Управл емый выпр митель со сглаживагацим дроссёлем обеспечивает зар д аккумул торной батареи посто нным сглаживающим током повышенной плотности , на который накладываютс  разр дные импульсы тока малой длительности , большой амплитуды и требуемой частоты (в частности 150 Гц), формируемые тиристорнб-дроссельно-конден- саторным узлом разр да Ц.

Недостатком этого устройства  вл етс  завышенна  на величину зар дцого тока амплитуда разр дных импульсов тока и, соответственно, завышен , на  установленна  мощность зар дного оборудовани  и пониженный КПД зар -

да.; ,

Наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  .устройство дл  зар да аккумул торной батареи асимметричным током, содержащее трехфазный мостовой выпр митель

10 на тиристорах с трансформатором на входе   оглаживающим дросселем на выходе , переключающие тиристоры, подключенные между входом моста   его выходом со стороны дроссел , и тирио15 j торно-дроссельно-конденсаторный |гзел ;разр да батареи с тиристором перезар да конденсатора, подключенным катодом к нулевой точке трансформатора.

Переключающие тиристоры обеспечивают коммутацию - запирание анодных . тиристоров выпр мител  и переключение тока выпр мител  на внутренний контур с формированием в цепи аккуму25 ;л торной батареи бестоковой паузы. Разр дный тиристор замыкает контур разр да аккумул торной батарей с формированием в ней разр дных имйульсов тока в течение бестоковой паузы. Пе30 резар дный. тиристор обеспечивает переэар д конденсатора за счет энергии запасенной в сглаживающем дросселе 2 Недостатком известного устройства  вл етс  больша  кратность раскачки напр жени  на разр дном конденсаторе и зависимость ее не только от параметров разр дного контура, но и от |величины тока, протекающего в цепи сглаживающего дроссел , что ведет к дестабилизации разр дных импульсов тока и снижению надежности устройства . Цель изобретени  - поввлшение надежности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве содержащем трехфазный мостовой выпр митель на тиристорах с трансформатором на входе и сглаживающим дросселем на вы ходе, переключающие тиристоры, подключенные между входом моста и выходом устройства со стороны дроссел , тиристорно-дроссельно-конденсаторный узел разр да батареи с тиристором перезар да конденсатора, подключенным катодом к нулевой трансфор матора, установлена ограничительна  вентильна  цепочка, шунтирующа  конденсатор и состо ща  из встречно-пос ледовательно включенных между собой одного диода и тиристора, к точке соединени  которых подключен анод пе резар дного тиристора. При этом переход управл ющий элек род-анод дополнительного тиристора шунтирован управл ющей цепочкой, сос то щей из встречно-Ьоследовательно соединенных стабилитрона, другого диода и источника регулируемого опор ного напр жени , На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. Устройство содержит трансформатор 1, тиристоры 2-13, диоды 14 и 15, стабилитрон 16, дроссели 17 и 18/ конденсатор 19, резистор 20, источник опорного напр жени  21 и работает на аккумул торную батарею 22. Концы первичной обмотки трансформатора 1 образуют входные зажимы уст ройства, Свободные концы вторичной обмотки трансформатора 1,. соединенной в звезду, подключены к трехфазно му вентильному мосту на тиристорах 2-7 со сглаживающим дросселем 17 на выходе. Переключающие тиристоры 8,9 и 10 подключены менщу входом вентиль ного моста на тиристорах 2-7 и выходом устройства со стороны сглаживающего дроссел  17. Последовательно соединенные тиристор llj дроссель 18 и конденсатор 19 образуют узел разр  да батареи, подключенный параллельно выходным зажимам устройства. Конденсатор 19 шунтирован дополнительной вентильной цепочкой, состо щей из встречно-последовательно включенных диода 14 и тиристора 13, точка соеди нени  которых подключена через перезар дный тиристор 12 к нулевой точк4 вторичной обмотки трансформатора 1. При этом переход тиристора 13 управл ющий электрод-анод шунтирован управл ющей цепочкой, состо щей из встречно-последовательно соединенны;-, диода 15, стабилитрона 16, резистора 20 и регулируемого источника опорного напр жени  21. Аккумул торна  батаре  22 подключена к выходным зажимам устройства. Устройство работает следующим ооразом . При подаче на вход устройства сетевого напр жени  система автоматического управлени  (не показана) начинает формировать узкие, сдвоенные через 60 эл, град, управл ющие импульсы , которые подаютс  поочередно через 60 эл. град, тиристоры 2-7 в пор дке их нумерации. При этом в цепи аккумул торной батареи 22 протекает сглаженный зар дный ток повышен ной плотности. После окончани  первой ступени зар да батареи сглаженным током повы шенной плотности (60-80% зар женности аккумул торной батареи 22) начинают формировать асимметричный зар дный ток. Дл  этого подают управл ю щий импульс на один из переключеиощих тиристоров 8,9 или 10, подключенный к не работающей в данный момент времени ветви мостового выпр мител , например 9, при работающих тиристорах 2 и 3 и неработающей ветви тиристоров 4 и 7 Под разностью напр жений аккумул торной батареи 22 и соответствующего линейного напр жени  (Ugj.) происходит запирание анодного тиристора 3 и переключение тока выпр мител  на внутренний контур, образованный соединенными последовательно фазами о1 и 1, тиристорами 2 и 9 и дросселем 17, с формированием в цепи аккумул торной батареи 22 бестоковой паузы. При этом требуемой длительностью паузы определ етс  и сам момент опережающего включени  переключающих :/. тиристоров 8,9 и 10 относительно моментов их естественной коммутации. Во врем  бестоковой паузы подаетс  управл ющий импульс на разр дный тиристор 11, и при его отпирании происходит формирование разр дного импульса тока в цепи аккумул торной батареи 22 и узла разр да 11, 18 и 19. После перезар да конденсатора 19 и перехода разр дного импульса тока через нулевое значение тиристор 11 запираетс  и к нему прикладываетс  разность напр жений конденсатора 19 и аккумул торной батареи 22,  вл юща с  дл  него обратной. После окончани  формировани  разр дного импульса и бестоковой паузы

подаетс  управл ющий импульс на пе- . резар дный тиристор 12, Происходит запирание переключающего тиристора 9 и переход тока дроссел  17 на перезар дный контур, образованный поср1едовательно соединенными сглаживаю4ДИМ дросселем 17, катодным тиристором выпр мител  2, фазой а трансформатора 1, перезар дным тиристором 12, дополнительным диодом 14, разр дным конденсатором 19 и аккумул торной батареей 22. Поскольку ток в дросселе 17 не может скачкообразно измен тьс  принципиально, он начинает протекать по этому контуру практически мгновенно, с некоторой-задержкой в нарастании, обусловленной наличием паразитных индуктивностей в коитуре и угла коммутации .переключающих тиристоров 8, 9 и 10. При этом он  вл етс  дл  акк5 мул торной батареи 22 зар дным, а дл  конденсатора 19 перезар дным , обеспечива  его перезар д до напр жени  первоначальной пол рности ..

Как только напр жение на конденсаторе 19 сменит свою пол рность на первоначальную и достигнет требуемого заранее заданного значени , происходит пробой стабилитрона 16 и формирование управл ющего импульса дл  тиристора 13 путем разр да конденсатора 19 по контуру диод 14, управл ющий переход тиристора 13, токоограничивак ций резистор 20, источник опорного напр жени  21, стабилитрон 16 и диод 15.

При отпирании тиристора 13 заданный ток аккугиул торной батареи 22 и дроссел  17 переключаетс  на тиристор: 13, мину  конденсатор 19 и диод 14, прекраща  .тем самым дальнейший перезар д конденсатора 19. Наличие диода 14 предотвращает разр д конденсатора 19 на тиристор 13 и обеспечивает фиксацию напр жени  на конденсаторе 19 на требуемом уровне..

После переключени  зар дного тока на тиристоры 13 и 12 подаютс  управл ющие импульсы на катодные тиристоры 3,5; 7 наход щиес  во включенном состо нии перед началом формировани  очередного разр дного импульса тока. При отпирании и5« (в данном случае тиристора 3) происходит запирание-коммутаци  тиристоров 12 и 13 по контуру , образованному работающей фазой трансформатора 1 (фаза с) и тиристорами 3, 12 и 13, и восстановление первоначального контура протекани  зар дного тока тиристоры 2-7, дроссель 17 и аккумул торна  батаре  22.

Аналогичным образом происходит; формирование всех остальных разр дных импульсов тока.

Благодар  введению дополнительной вентильной цепочки 13 и 14 обеспечиваетс  ограничение-Фиксаци  предзар д

ного напр жени  на конденсаторе 19 на требуемом уровне, а это, в свою очередь, обеспечивает стабилизацию амплитуды и среднего значени  разр дных депол ризирующих импульсов тока и, как следствие, повышение надежности работы устройства.

В случае необходимости регулировки величины разр дных-депол ризирующих импульсов тока в управл ющую цепочку тиристора 13 ввод т регулируемый опорный источник напр жени , который может  вл тьс  элементом замкнутой системы автоматическо.го управлени  устройством. Регулирование его величины позвол ет регулировать суммарное напр жение, прикладываемое к стабилитрону 16, и тем самым регулироаать уровень фиксации напр жени  на конденсаторе 19 и,соответственно , величину разр дных импульсов тока . Кроме того, тиристором 13 можно управл ть посторонним сигналом, например от системы управлени  устройством .

Claims (3)

1.Устройство дл  зар да аккумул торной батареи асимметричным током , содержащее трехфазный мостовой выпр митель На тиристора5гй трансформатором на входе и сглаживакшцсм дросселем на выходе, переключающие тиристоры, подключенные между входом моста и выходом устройства со стороны дроссел , и тиристорно-дроссельно-конденсаторный узел разр да батареи с тиристором перезар да конденсатора , подключенным катодом к нулевой точке трансформатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, конденсатор шунтирован дополнительной цепочкой, состо щей из встречно-последовательно включенных одного диода и тиристора , к точке соединени  которых подключен анод перезар дного тиристора.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, переход управлтйющий. электрод-анод тиристора дополнительной цепочки шунтирован управл кнцей цепочкой, состо щей из встречно-последовательно включенных стабилитрона, другого диода и токоограничивающего резистора.

3.Устройство по п.п. 1 и 2, отличающеес  тем, что в цепь управл к цей цепочки введен дополнительный источник регулируемого опорг ного напр жени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Зорохович А.Е. и др. Устройства дл  зар да и разр да аккумул торных батарей. М., Энерги , 1975, с. 203-204.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2944555/07

кл. Н 02 I 7/10, 1980.

-.pnrwi