Устройство для заряда индуктивного накопителя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда индуктивных накопителей, предназначенных для питания импульсной нагрузки. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей путем уменьшения установленной мощности источника и увеличения энергии в накопителе, обеспечение режима постоянства потребляемой мощности. Устройство содержит трахфаэный источник переменного тока с тремя выводами 1,2,3 его фазных обмоток. Дозирующие конденсаторы 4, 5, 6 включены между выводами 1, 2, 3 и входом по переменому току трахфазного мостового выпрямителя, выполненного на диодах 7- 12. Катоды диодов 7,8,9 моста общей точкой через размыкающий контакт 13 коммутирующего аппарата подключены к положительному выходному выводу 14 устройства. Аноды диодов 10, 11, 12 общей точкой соединены с отрицательным выводом 15 устройства . Вентиль 16 включен согласно и параллельно цепочке из последовательно соединенных индуктивного накопителя, установленного между выводами 14, 15. и размыкающего контакта 13. В случае выполнения источника переменного -тока с четырьмя выходными клеммами, т.е. с дополнительным выводом нейтрали звезды фазных обмоток источника, накопитель может быть снабжен отпайкой от средней точки его обмотки. Отпайка должна быть соединена с нейтралью. Между обьединенными анодами диодов 10-12 выпрямителя и отрицательным выходным выводом 15 установлен второй размыкающий контакт коммутационного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ел VI о о о to о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)f Н 02 J 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

Фиг.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3983287/63 (22) 03.12 .85 (46) 15.01.92. Бюл, N. 2 (72) А.Г.Николаев и В.В.Додотченко (53) 621,355,163(088.8) (56) Вул Б.М. и др. Сверхпроводящий индуктивный накопитель энергии для питания системы накачки ОКà — Квантовая электроника, Т,1, 1974, N9,,с. 1983-1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ИНДУКТИВНОГО НАКОПИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда индуктивных накопителей, предназначенных для питания импульсной нагрузки, Цель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей путем уменьшения установленной мощности источника и увеличения энергии в накопителе, обеспечение режима постоянства потребляемой мощности. Устройство содержит трахфаэный источник переменного тока с тремя выводами 1,2,3 его фазных обмоток.

Доэирующие конденсаторы 4, 5, 6 включе„„Я „„1706029 Al ны между выводами 1, 2, 3 и входом по переменому току трахфазного мостового выпрямителя, выполненного на диодах 7—

12. Катоды диодов 7, 8, 9 моста общей точкой через размыкающий контакт 13 коммутирующего аппарата подключены к положительному выходному выводу 14 устройства.

Аноды диодов 10, 11, 12 общей точкой соединены с отрицательным выводом 15 устройства. Вентиль 16 включен согласно и параллельно цепочке из последовательно соединенных индуктивного накопителя, установленного между выводами 14, 15, и размыкающего контакта 13. В случае выполнения источника переменного тока с четырьмя выходными клеммами, т.е. с дополнительным выводом нейтрали "звезды" фазных обмоток источника, накопитель может быть снабжен отпайкой от средней точки eto обмотки. Отпайка должна быть соединена с нейтралью. Между обьединенными анодами диодов 10 — 12 выпрямителя и отрицательным выходным выводом 15 установлен второй размыкающий контакт коммутационного аппарата. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

1706029

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заряда индуктивного накопителя,предназначенного для питания импульсной нагрузки.

Известно устройство для заряда ин- 5 дуктивного накопителя от источника переменного тока, содержащее трехфазный источник переменного тока, на выходе которого включен трехфазный мостовой выпрямитель, вывод по постоянному току 10 которого через размыкающий контакт коммутирующего аппарата, включенного со стороны объединенных катодов выпрямителя, подсоединен к индуктивному накопителю, другой вывод соединен с вторым 15 выводом со стороны объединенных анодов мостового выпрямителя, При сравнительно малом коэффициенте пульсаций на выходе выпрямителя, являющемся достоинством известной схемы, к су- 20 щественным ее недостаткам следует отнести низкие удельные энергетические показатели, связанные с низким коэффициентом использования трехфазного источника переменного тока и значительными 25 потерями на диодах трехфазного мостового выпрямителя, приводящими также к снижению величины тока насыщения Up/R,ö,, где Up — постоянная составляющая напряжения на выходе выпрямителя; R3.ö — сопро- 30 тивление зарядной цепи, К недостаткам также относят и то, что в процессе заряда индуктивного накопителя потребляемая им мощность и мощность источника переменного тока изменяются в широких пределах 35

-по экспоненте

Рин = (0о /Rç,ц) (1-e " )

t> = t3/ t,— относительное время заря- 40 да; т, = L/R, ц — постоянная времени заряда накопителя, L — его индуктивность.

Цель изобретения — улучшение удель- 45 ных энергетических показателей путем уменьшения установленной мощности источника и увеличения энергии в накопителе, обеспечение режима постоянства потребляемой мощности. 50

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда индуктивного накопителя, содержащее трехфазный источник переменного тока, на выходе которого включен трехфазный мостовой выпрями- 55 тель, вывод по постоянному току которого через размыкающий КоНТВКТ коммутирующего аппарата, вк 1 ч нного со стороны объединенных K,3l(:. ОВ выпрямителя, подсоединен к индуктивному накопителю, другой вывод которого соединен с вторым выводом со стороны объединенных анодов мостового выпрямителя, снабжено вентилем, шунтирующим цепь из последовательно соединенных накопителя и размыкающего контакта, а также тремя дозирующими конденсаторами, установленными в каждой фазе между источником и выпрямителем, и емкостное сопротивление которых на частоте изменения напряжения источника больше индуктивного сопротивления накопителя, Кроме того, устройство может быть снабжено вторым раэмыкающим контактом коммутирующего аппарата, включенным между объединенными анодами трехфазного мостового выпрямителя и общей точкой соединения анода вентиля и накопителя, обмотка которого имеет отпайку от средней точки, соединенной с выводом нейтрали

"звезды" фаэных обмоток трехфазного источника переменного тока.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг,2 —.то же, в случае выполнения источника переменного тока с четырьмя выходными клеммами.

Устройство (фиг.1) содержит трехфазный источник переменого тока с тремя выводами 1, 2, 3 его фазных обмоток через дозирующие конденсаторы 4, 5, 6, соответствнено подключенные к входу по переменному току трехфазного мостового выпрямителя, реализованного на диодах 712. Катоды трех диодов 7, 8, 9 моста объединены в катодную группу и через размыкающий контакт 13 коммутирующего аппарата (не показан) подключены к положительному выходному выводу 14 устройства, Аноды диодов 10, 11 и 12 образуют анодную группу, соединенную с отрицательным выходным выводом 15 устройства, Вентиль 16 включен согласно и параллельно цепочке из последовательно соединенных индуктивного накопителя 17, подсоединенного к выходным выводам 14, 15 устройства и размыкающего контакта 13 коммутирующего аппарата.

Устройство, представленное на фиг.2, дополнительно снабжено вторым размыкающим контактом 18 коммутирующего аппарата, включенного между объединенными анодами диодов 10 — 12 и отрицательным выходным выводом 15 устройства, а обмотка индуктивного накопителя 17 имеет отвод от ее средней точки, связанный с выводом 19 нейтрали звезды фаэных Обмоток трехфазного источника переменного тока. 1

1706029

Устройство (фиг,1) работает следующим образом,, Ток трехфазного источника переменногп тока преобразуется в униполярные импульсы тока и поступает на обмотку индуктивного накопителя 17. В промежутках между униполярными импульсами тока выпрямителя ток накопителя 17 проходит, минуя выпрямитель, через вентиль 16, сопротивление которого в 3 раза меньше сопротивления зарядной цепи и выпрямителя, причем униполярные импульсы тока на выходе выпрямителя дозируются равными порциями энергии с помощью дозирующих конденсаторов 4-6, емкостное сопротивление которых на частоте изменения напряжения источника (во избежание резонанса) больше индуктивного сопротивления накопителя 17. Благодаря этому из-за наличия шунтирующей цепи замыкание тока индуктивного накопителя 17 через вентиль 16, заряд накопителя 17до заданного максимального тока при относительном времени заряда t < 1 происходит в режиме неизменной потребляемой им мощности, Работа устройства по фиг,2 отличается от работы устройства по фиг.1 лишь тем, что наряду с пропусканием униполярных импульсов тока через всю обмотку накопителя (фиг.1) подзарядные импульсы тока катодной групйы выпрямителя пропускают через верхнюю, а анодной группы — через нижнюю полуобмотки индуктивного накопителя

17. Благодаря этому сопротивление зарядной цепи уменьшается в 1,5 раза, что увеличивает КПД заряда, а напряжение, прикладываемое к накопителю 17, возрастает в 20тф/0А = 2U p/1Г30тф = 1,155 раза. что при тех же напряжениях источника в относительном конечном времени заряда

t>w в 1,34 раза увеличивает энергию индуктивного накопителя 17 и тем самым уменьшает его удельную массу. В обоих случаях (фиг.1.2) разряд накопителя 17 на импульс- ную на нагрузку осуществляют после заря5

45 да его до заданной энергии (тока) путем размыкания контактов 13 (18) коммутирующего аппарата, Формула изобретен и я

1. Устройство для заряда индуктиеного накопителя, содержащее трехфазный источник переменного тока, на выходе которого включен трехфазный мостовой выпрямитель, вывод по постоянному току которого через размыкающий контакт коммутирующего аппарата, включенного со стороны объединенных катодов выпрямителя, подсоединен к индуктивному накопителю, другой вывод которого соединен с вторым выводом со стороны объединенных анодов мостового выпрямителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей путем уменьшения установленной мощности источника и увеличения энергии в накопителе, обеспечения режима постоянства потребляемой мощности. оно снабжено вентилем, шунтирующим цепь из последовательно соединенных накопителя и размыкающего контакта, а также тремя дозирующими конденсаторами, установленными в каждой фазе между источником и выпрямителем, емкостное сопротивление которых на частоте изменения напряжения источника больше индуктивного сопротивления накопителя, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я-- тем, что, с целью расширения области использования при работе от источника с четырьмя выходными клеммами, оно снабжено вторым размыкающим контактом коммутирующего аппарата, включенным между объединенными анодами трехфазного мостового выпрямителя и общей точкой соедийения анода вентиля и накопителя, обмотка которого имеет отпайку от средней точки, соединенной с выводом нейтрали "звезды" фаэных обмоток трехфазного источника переменного тока, 1706029

17 Риг. 2

Составитель Н.Дьякова

Техред М.Моргентал Корректор M.Пожо

Редактор М.Келемеш

Производственно издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 204 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Рэушская наб., 4/5