Способ заряда емкостного накопителя электрической энергии и устройства для его осуществления (варианты)

Изобретение может быть использовано для заряда накопительных конденсаторов (НК), используемых в импульсной технике в качестве вторичных источников электрической энергии (оптических квантовых генераторов, электрореактивных двигателей и т.п.). Технический результат - улучшение удельных энергетических и технико-экономических показателей путем увеличения скорости передачи энергии в накопитель. В предложенном способе заряда НК трехфазный мостовой выпрямитель и токоограничивающедозирующие конденсаторы (ТДК) преобразуются в выпрямитель-умножитель напряжения с ТДК, в котором за счет увеличения проводимости двух цепей и создания дополнительных цепей заряда предложенные схемотехнические решения позволяют осуществлять бестрансформаторное повышение зарядного напряжения до 2U_тф; 3U_тф; 2U_тл; 3,5U_тл и 4U_тл (где U_тф и U_тл - амплитудные значения фазного и линейного напряжений), а также увеличить на 33; 300; 400 и 1600% соответственно энергию, запасаемую в НК и скорость ее передачи. Это также снижает требования к изоляции источника и уменьшает его массу. 6 н.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к способам и устройствам заряда емкостных накопителей электрической энергии (аккумуляторов, молекулярных и других накопительных конденсаторов), широко используемых в импульсной технике. Его целесообразно использовать при реализации способов так называемого «медленного» заряда (например, за несколько периодов изменения тока источника) от источников синусоидального напряжения, преимущественно для заряда емкостных накопителей электрической энергии (ЕНЭЭ) генераторов мощных импульсов, то есть заряда накопителя электрической энергии за длительное время от источника ограниченной мощности. Эти накопители используются в качестве мощных источников вторичного электропитания различных потребителей электрической энергии, таких как оптические квантовые генераторы, импульсные электрореактивные двигатели, радиолокационная техника, устройства экспериментальной физики, а также установок, использующих импульсные магнитные поля.

Схемы устройств для реализации предлагаемого способа заряда ЕНЭЭ представлены на фиг.1-5, а диаграмма напряжений источника - на фиг.6.

Широко известны способы заряда ЕНЭЭ, преимущественно накопительного конденсатора (НК), как от источников постоянного тока, так и от источников переменного тока с последующим его выпрямлением и ограничением тока для регулирования скорости заряда НК.

В настоящее время известен способ «медленного» заряда ЕНЭЭ от источника постоянного тока неизменного напряжения через токоограничивающий - балластный резистор, включаемый в цепь заряда по схеме на фиг.7 [1, 60 с.].

Недостатками этого способа являются крайне низкий кпд, не превышающий 0,5, и низкие удельные энергетические показатели устройств для заряда ЕНЭЭ. Под удельными энергетическими показателями устройств заряда (УЗ) НК обычно понимается отношение мощности, энергии к массе УЗ. Низкие показатели вызваны тем, что избыточная энергия источника гасится на балластном сопротивлении. Именно поэтому этот способ и такие УЗ применяются крайне редко.

Известен и достаточно распространен способ «медленного» заряда ЕНЭЭ от источника переменного тока через вентильный выпрямитель, последовательно с которым включается токоограничивающий элемент, в качестве которого используются резисторы, катушки индуктивности или конденсаторы [1, 58 с. и др.], схема устройства для реализации которого приведена на фиг.8. При ограничении тока резистором кпд устройства повышается до 0,57 [1, 219 с.], однако этот коэффициент имеет более низкое значение по сравнению с зарядными цепями с реактивными токоограничивающими элементами. Это связано с наличием больших потерь энергии в резисторах. Поэтому при использовании реактивных токоограничивающих элементов этот способ может обеспечить более высокий кпд, так как избыток энергии источника, который гасится на резисторе (и тем снижает кпд), в реактивном элементе запасается в одном полупериоде изменения напряжения источника питания и возвращается в него в другом. Это повышает эффективность данного способа заряда ЕНЭЭ, поэтому он является энергосберегающим [1].

Недостатком этого способа является то, что напряжение на ЕНЭЭ не превышает амплитуды напряжения источника переменного тока (колебания которого относительно расчетного номинального значения может достигать ±20%), в то время как напряжение на ЕНЭЭ, как правило, должно быть не ниже расчетного напряжения первичного источника электрической энергии.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению по п.1 формулы изобретения является энергосберегающий способ заряда емкостного накопителя электрической энергии, преимущественно накопительного конденсатора, от трехфазного источника переменного тока (ТИПТ) с использованием емкостного токоограничения и двухполупериодного выпрямления тока, заключающийся в том, что при передаче в емкостной накопитель энергии трехфазного источника переменного тока каждой его линией энергию дозируют токоограничивающедозирующими конденсаторами (ТДК), которые запасают избыточную энергию источника в одном полупериоде изменение его тока и передают ее в последующие полупериоды в емкостной накопитель, при этом ток одной из линий трехфазного источника переменного напряжения ограничивают парой конденсаторов. Схема устройства для реализации способа представлена на фиг.9 [1, 252 с.]. В этом УЗ в процессе циклического заряда НК осуществляется параметрическая реконфигурация электрических цепей заряда-разряда ТДК, в результате которой они обеспечивают передачу энергии источника в накопитель с требуемой скоростью и при малых потерях энергии.

Процессы в УЗ описываются существенно нелинейными уравнениями, однако внешняя статическая (вольтамперная) характеристика, выраженная в относительном напряжении и токе заряда , представляется уравнением прямой линии , если в качестве базового напряжения УЗ принять амплитуду линейного напряжения U_лт источника U_Б=U_лт, а за базовый ток - средневыпрямленную величину тока на выходе выпрямителя в режиме его короткого замыкания I_Б=I_кзт=0,5263U_лтωС, где ω - круговая частота изменения тока/напряжения ТИПТ, а С - емкость ТДК, выраженная в фарадах. Ток в этой формуле выражается в амперах, а напряжение - в вольтах, и относительная величина зарядного тока убывает по мере роста зарядного напряжения , а относительное значение зарядной мощности НК равно нулю при коротком замыкании выхода УЗ и его холостом ходе. Она (мощность) имеет максимальное значение, когда ток заряда вдвое меньше базового, т.е. когда НК заряжен до напряжения, равного половине амплитуды напряжения ТИПТ.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству по п.2 и последующим пунктам формулы изобретения является энергосберегающее устройство для заряде НК, содержащее трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выводами (1, 2 и 3), трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель (4), выполненный на диодах (5-10) и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов (5, 6 и 7) первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод (11), а их катоды - три входных вывода (4-1, 4-2, 4-3) выпрямительного моста, аноды трех диодов (8, 9 и 10) второй группы соединены с входными выводами (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, а их катоды образуют положительный выходной вывод выпрямительного моста, а накопительный конденсатор 13 подключен к выходным выводам (11 и 12) выпрямительного моста. Схема этого УЗ приведена на фиг.9 [1, рис.95, с.252].

Недостатком этого устройства, реализующего энергосберегающий способ «медленного» заряда НК, является то, что в нем ТДК ограничивают ток источника только при попарном их включении последовательно друг с другом (в результате чего эквивалентная емкость токоораничителя уменьшается в 2 раза) и передают запасенную энергию в НК также при попарном их перезаряде (в последующем такте преобразования), когда они включены также последовательно друг с другом. В этом случае эквивалентная емкость также уменьшается вдвое, что уменьшает скорость передачи энергии от ТИПТ в накопительный конденсатор и обеспечивает заряд НК только до амплитудного значения напряжения источника переменного тока. В связи с этим увеличить скорость передачи энергии можно только за счет увеличения емкости ТДК, что ухудшает удельные энергетические и массогабаритные показатели устройства.

Целью изобретения в энергосберегающем способе заряда ЕНЭЭ, преимущественно НК, от трехфазного источника переменного тока с использованием емкостного токоограничения и двухполупериодного выпрямления тока, заключающемся в том, что при передаче в ЕН энергии ТИПТ каждой его линией, энергию дозируют токоограничивающедозирующими конденсаторами, которые запасают избыточную энергию трех фаз источника в одном полупериоде изменения его тока и передают ее в последующие полупериоды в ЕН, при этом ток одной из линий ТИПТ ограничивают парой конденсаторов, является улучшение удельных энергетических и массогабаритных показателей устройств для заряда ЕНЭЭ путем увеличения скорости передачи в него энергии источника (определяемой произведением зарядного тока на напряжение) без увеличения емкости ТДК, то есть практически без увеличения массы УЗ в целом, а также путем увеличения зарядного напряжения НК, что обеспечивает бестрансформаторное увеличения энергии, запасаемой в НК.

Величина энергии в накопительном конденсаторе определяется квадратом заряда в нем, а заряд определяется интегралом зарядного тока. Так как ток в электрической цепи пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению, ток заряда ЕН пропорционален разности напряжения источника и накопителя и обратно пропорционален результирующей емкости цепи с парой включенных последовательно ТДК (сопротивление которой определяется суммой емкостных сопротивлений ТДК), которая вдвое меньше сопротивлений ТДК. Эту результирующую емкость у двух ТДК можно увеличить, приблизив к емкости одного конденсатора, если емкость одного из трех ТДК взять сколь угодно большой (приблизив к бесконечности), однако при этом существенно увеличится масса устройства в целом.

Взамен увеличения емкости (и, соответственно, массы) одного из трех ТДК можно «замкнуть накоротко» выводы его обкладок, подключив один из выходных выводов ТИПТ непосредственно к входному выводу выпрямительного моста, тогда устройство упростится (и на 1/3 уменьшится масса его ТДК) и одновременно вдвое увеличится проводимость двух цепей с ТДК, формирующих за период изменения тока ТИПТ четыре (из шести) зарядных импульсов тока, что практически эквивалентно увеличению вдвое емкости этих ТДК. Два других зарядных импульса тока формируются цепью с парой ТДК, поэтому ток в этой цепи имеет меньшее значение, практически совпадающее со значением тока в устройстве-прототипе. Таким образом, поставленная цель достигается за счет того, что токи каждой из двух линий ограничиваются только одним ТДК

Кроме того, при использовании предлагаемого способа заряда НК могут быть образованы дополнительные цепи заряда ТДК, - до более высоких напряжений, а также создаются цепи для разряда этих ТДК непосредственно на НК, минуя источник. Все это способствует более быстрой передаче энергии в НК и его заряду до напряжения, значительно превосходящего напряжение ТИПТ. Это позволяет более эффективно использовать габаритную (расчетную) мощность источника, то есть обеспечить отбор постоянной мощности и повысить коэффициент использования мощности источника, что позволяет уменьшить его (ТИПТ) массогабаритные показатели.

На фиг.1-5 представлены варианты схем устройств для заряда ЕНЭЭ, реализующие предложенный способ согласно изобретению по п.1 формулы изобретения, а на фиг.6 - временные диаграммы изменения напряжения источника.

Целью изобретения в устройствах, реализующих этот способ, является улучшение их технико-экономических показателей, то есть улучшение их удельных энергетических характеристик путем увеличения скорости передачи энергии практически без увеличения их массы.

Реализация заявленного энергосберегающего способа с помощью УЗНК по пп.2-6 формулы изобретения (схемы фиг.1-5) осуществляется как за счет увеличения начального значения тока заряда НК, так и конечного значения напряжения зарядных импульсов. Это обеспечивается за счет изменения емкости зарядных цепей и создания новых вольтодобавочных цепей, которые обеспечивают дополнительную передачу энергии в ТДК (при их подзаряде и перезаряде) с последующей передачей этой энергии в емкостной накопитель при очередной реконфигурации зарядных цепей.

Поставленная цель в устройстве по п.2 формулы изобретения (схема по фиг.1) достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выводами (1, 2 и 3), трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель (4), выполненный на диодах (5-10) и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов (5, 6 и 7) первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод (11), а их катоды - три входных вывода (4-1; 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, катоды трех диодов (8, 9 и 10) второй группы образуют положительный выходной вывод (12), аноды диодов второй группы соединены с входными выводами (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, накопительный конденсатор (13) подключен к выходным выводам (11, 12) выпрямительного моста. Два выходных вывода (1 и 2) источника переменного тока подключены через токоограничивающедозирующие конденсаторы (14, 15) к входным выводам (4-1, 4-2) выпрямительного моста, при этом третий вывод (3) трехфазного источника переменного тока соединен с третьим входным выводом (4-3) выпрямительного моста непосредственно. В качестве выпрямительных элементов-вентилей, то есть приборов односторонней проводимости могут быть использованы полупроводниковые, электровакуумные, ртутные и иные как неуправляемые, так и управляемые приборы и устройства.

Поставленная цель в устройстве по п.3 формулы изобретения (схема по фиг.2) достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выводами (1, 2 и 3), трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель (4), выполненный на диодах (5-10) и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов (5, 6 и 7) первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод (11), а их катоды - три входных вывода (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, катоды двух диодов (8 и 9) второй группы образуют положительный выходной вывод (12) выпрямительного моста, а их аноды соединены с входными выводами (4-1 и 4-2) выпрямительного моста, накопительный конденсатор (13) подключен к выходным выводам (11 и 12) выпрямительного моста. Два выходных вывода (1 и 2) источника переменного тока подключены через токоограничивающедозирующие конденсаторы (14 и 15) к входным выводам (4-1, 4-2) выпрямительного моста, а к третьему выводу (3) источника переменного тока третий токоограничивающедозирующий конденсатор (16) подключен выводом одной обкладки, при этом второй вывод третьего токоограничивающедозирующего конденсатора (16) подключен к положительному выводу (12) выпрямительного моста, а третий вывод (3) источника переменного тока - к третьему входному выводу (4-3) выпрямительного моста.

Поставленная цель в устройстве по п.4 формулы изобретения (схема по фиг.3) достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выводами (1, 2 и 3), трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель (4), выполненный на диодах (5-10) и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов (5, 6 и 7) первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод (11), а их катоды - три входных вывода (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, аноды диодов второй группы соединены с входными выводами (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, а катоды двух диодов (8 и 9) образуют положительный выходной вывод выпрямительного моста, накопительный конденсатор (13) подключен к выходным выводам (11 и 12) выпрямительного моста, два выходных вывода (1 и 2) источника переменного тока через первый и второй токоограничивающедизирующие конденсаторы (14 и 15) подключены к двум входным выводам (4-1 и 4-2) выпрямительного моста, а к третьему выводу (3) источника переменного тока третий токоораничивающедозирующий конденсатор (16) подключен выводом одной обкладки. При этом вторая обкладка третьего токоограничивающедозирующего конденсатора (16) подключена к положительному выходному выводу (12) выпрямительного моста, катод третьего диода (10) второй группы - к одному из входных выводов выпрямительного моста, а третий вывод (3) источника переменного тока - к третьему входному выводу (4-3) упомянутого моста.

Поставленная цель в устройстве по п.5 формулы изобретения (схема по фиг.4) достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выводами (1, 2 и 3), трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель (4), выполненный на диодах (5-10) и образованный двумя группами диодов, каждая из которых содержит по три диода, аноды первого и второго диодов (5 и 6) первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод (11) выпрямительного моста, катоды второго и третьего диодов (9 и 10) второй группы образуют положительный выходной вывод (12) выпрямительного моста, аноды трех диодов (8, 9 и 10) второй группы образуют три входных вывода (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, а к его выходным выводам (11 и 12) подключен накопительный конденсатор (13), первый и третий выводы (1 и 3) источника переменного тока, через первый и третий токоограничивающедозирующие конденсаторы (14 и 16) подключены к первому и третьему входным выводам (4-1 и 4-3) выпрямительного моста, причем оно дополнительно снабжено одним диодом (17) и одним токоограничивающедозирующим конденсатором (18), при этом первый входной вывод (4-1) выпрямительного моста через второй токоограничивающедозирующий конденсатор (15) подключен к положительному выходному выводу выпрямительного моста, который через дополнительный диод (17) подключен к положительному выводу накопительного конденсатора, катод первого диода (8) второй группы подключен к аноду третьего диода (7) первой группы и ко вторым входному выводу (4-2) выпрямительного моста и выходному выводу (2) источника переменного тока, катоды первого (5) и третьего (7) диодов первой группы подключены к третьему входному выводу (4-3) выпрямительного моста, катод второго диода (6) первой группы - ко второму входному выводу (4-2) выпрямительного моста, третий входной вывод (4-3) выпрямительного моста через дополнительный токоограничивающедозирующий конденсатор (18) подключен к отрицательному выходному выводу (11) выпрямительного моста.

Поставленная цель в устройстве по п.6 формулы изобретения (схема по фиг.5) достигается тем, что устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выводами (1, 2 и 3), трехфазный двухполупериодной мостовой выпрямитель (4), выполненный на диодах (5-10), образованный двумя группами диодов, каждая из которых содержит по три диода, аноды трех диодов (5, 6 и 7) первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод (11) выпрямительного моста, а их катоды - три входных вывода (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, катоды первого и третьего диодов (8 и 10) второй группы выпрямительного моста образуют его положительный выходной вывод (12), аноды диодов этой группы соединены с соответствующими входными выводами (4-1, 4-2 и 4-3) выпрямительного моста, первый и третий выходные выводы (1 и 3) источника переменного тока через первый и третий токоограничивающедозирующие конденсаторы (14 и 16) подключены к первому и третьему входному выводу (4-1 и 4-3) выпрямительного моста, а второй токоограничивающедозирующий конденсатор (15) одним своим выводом - ко второму выходному выводу (2) источника переменного тока, при этом накопительный конденсатор (13) соединен с положительным и отрицательным выходными выводами (11, 12) выпрямительного моста, дополнительно снабжено диодом (17), анод которого подключен к третьему входному выводу (4-3) выпрямительного моста, а катод - ко второму (4-2), катод второго диода (9) второй группы подключен к первому входному выводу (4-1) выпрямительного моста, второй вывод второго токоограничивающедозирующего конденсатора (15) - к положительному выводу (12) выпрямительного моста, а второй выходной вывод (2) источника переменного тока - ко второму входному выводу (4-2) упомянутого моста.

Прежде чем рассматривать работу УЗ НК с ТДК, необходимо отметить, что оно из-за наличия диодов (вольтамперная характеристика которых существенно нелинейная) относится к так называемым параметрическим, существенно нелинейным и с многократной реконфигурацией цепей, причем параметрическая реконфигурация в нем определяется соотношением напряжений ТИПТ - ТДК - НК, где последнее непрерывно увеличивается в каждом полупериоде изменения тока источника.

Кроме того, рассмотрение процессов в УЗ НК удобнее вести, используя относительные значения зарядных напряжения и тока .

При передаче энергии ТИПТ в НК ток в каждой линии источника, подключаемой поочередно к НК через выпрямитель, пропорционален разности напряжений соответствующей линии и НК и обратно пропорционален емкостному сопротивлению ТДК, включенных в линию. Этот ток имеет наибольшее значение (принимаемое за базу) в режиме короткого замыкания выхода УЗ НК.

Реализацию способа заряда ЕН согласно п.1 формулы изобретения целесообразно рассмотреть при работе УЗ, выполненного по схеме фиг.1 (по п.2 формулы изобретения).

Рассматривая работу энергосберегающего УЗ НК по схеме фиг.1 отметим, что т.к. токи и напряжения ТИПТ сдвинуты пофазно на 120 эл.град., процессы в этом зарядном устройстве с трехфазным источником и выпрямителем протекают по 6 каналам и также сдвинуты по фазе относительно друг друга. На фиг.6 приведены временные диаграммы фазных напряжений ТИПТ (U₁; U₂ u U₃). Условно можно положить, что подключение НК на заряд происходит в момент времени, когда ωf=30 эл.град. (фиг.6). Кроме того, будем полагать, что в момент включения конденсаторы 14 и 15 были заряжены до амплитудных значений линейных напряжений ТИПТ (полярность напряжения на их обкладках указана на фиг.1 знаками «+» и «-»).

Максимальная величина напряжения на этих конденсаторах может достигать амплитудного значения линейного напряжения ТИПТ. Это может быть тогда, когда выход УЗ находится в режиме короткого замыкания. В таком режиме оно находится, например, в момент включения разряженного НК. В дальнейшем, по мере заряда НК, напряжения на них (этих ТДК) будет уменьшаться, так как оно определяется разностью амплитуды линейного напряжения ТИПТ и напряжения на НК.

Под действием линейных напряжений ТИПТ токи заряда НК будут проходить по электрическим цепям упомянутых выше шести каналов в следующей последовательности (в порядке нумерации каналов).

1. На интервале 30-90 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 1 и 2 (фиг.6) ток будет протекать по цепи (фиг.1): 1-14-8-12-13-11-6-15-2-1. Зарядное напряжение (U_З), действующее в этой цепи, будет определяться соотношением: U_З=U_1-2+U₁₄-U₁₃-U₁₅, где U_1-2 - линейные напряжения фаз 1 и 2, a U₁₃, U₁₄ и U₁₅ - напряжения на соответствующих элементах электрической схемы (фиг.1).

2. На интервале 90-150 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 1 и 3 ток будет проходить по цепи: 1-14-8-12-13-11-7-3-1, при этом U_З= U_1-3+U₁₄-U₁₃.

3. На интервале 150-210 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 2 и 3 ток будет проходить по цепи: 2-15-9-12-13-11-7-3-2, при этом U_З=U_2-3+U₁₅-U₁₃.

4. На интервале 210-270 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 2 и 1 ток будет проходить по цепи: 2-15-9-12-13-11-5-14-1-2, при этом U_З=U_2-1+U₁₅-U₁₃+U₁₄.

5. На интервале 270-330 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 3 и 1 ток будет проходить по цепи: 3-10-12-13-11-5-14-1-3, при этом U_З= U_3-1-U₁₃+U₁₄.

6. На интервале 330-390 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 3 и 2 ток будет проходить по цепи: 3-10-12-13-11-6-15-2-3, при этом U_З=U_3-2-U₁₃+U₁₅.

Далее все процессы повторяются циклически, в результате этого НК заряжается до напряжения, равного 2U_тф.

В рассмотренном УЗ энергию ТИПТ дозируют двумя ТДК (14 и 15), которые запасают избыточную энергию источника в одном такте (полупериоде) изменения тока источника и затем передают ее в последующие такты (полупериоды) в НК, при этом ток линии 1-2 ограничивают двумя (парой) ТДК, а токи линий 1-3 и 2-3 ограничивают одним из конденсаторов этой пары (14 и 15 соответственно).

Исследованиями процессов в таком УЗ, выполненными в ВКА им А.Ф.Можайского (г.Санкт-Петербург), установлено, что его внешняя статическая характеристика также имеет линейный характер, а уменьшение вдвое сопротивления ТДК в четырех из шести каналов передачи энергии источника в накопитель, упрощая схему УЗ и уменьшая на 1/3 массу его ТДК, приводит к увеличению в 1,9 раза значения начального тока заряда НК и повышает зарядное напряжение от амплитуды линейного до удвоенной амплитуды фазового, т.е. примерно на 15,5%.

Таким образом, в течение периода в НК будут поступать 6 зарядных импульсов, из них по каналам 1 и 4 поступают импульсы тока, формируемые с помощью пары ТДК напряжением, не превосходящим U_тл. По каналам 2, 3, 5 и 6 в НК передаются импульсы тока, формируемые с помощью одного из пары ТДК под действием линейного напряжения ТИПТ и напряжения на одном из ТДК, поэтому скорость заряда НК по сравнению с каналами 1 и 4 будет выше. Когда напряжение на НК достигнет U_тл, заряд НК по каналам 1 и 4 прекратится, а по каналам 2, 3, 5 и 6 будет продолжаться до более высокого напряжения, так как напряжение ТДК будет суммироваться с линейным напряжением источника. Однако по мере заряда НК напряжение на ТДК убывает и скорость заряда уменьшается, при этом НК заряжается до напряжения, равного 2U_тф, где U_тф - амплитуда фазного напряжения ТИПТ. Это означает, что энергия, запасаемая в НК, будет на 33% больше по сравнению с прототипом при одновременном уменьшении массы ТДК на 33% и увеличении скорости заряда. Следовательно, соединение в устройстве для заряда НК третьего вывода трехфазного источника переменного тока с третьим входным выводом выпрямительного моста непосредственно приводит практически к удвоению начального значения тока заряда и к увеличению энергии, запасаемой в НК, на 33%, а также к сокращению массы ТДК на 1/3, что значительно улучшает удельные энергетические характеристики этого устройства.

В устройстве по схеме фиг.2 на процессы, протекающие на 4 интервалах (каналы 1-4), будут дополнительно накладываться 4 процесса, связанных с зарядом ТДК 16 под действием линейных напряжений U_1-3 и U_2-3. Процессы в каналах 5 и 6, протекавшие в устройстве по фиг.1, видоизменяются в связи с образованием двух дополнительных электрических цепей для разряда ТДК 16 на накопительный конденсатор.

На интервале 30-150 эл.град. будет происходить заряд ТДК 16 под действием линейного напряжения U_1-3 по цепи: 1-14-8-16-3-1, а на интервале 150-270 эл.град. заряд ТДК 16 будет происходить под действием линейного напряжения U_2-3 по цепи: 2-15-9-16-3-2. На интервале 270-330 эл.град. под действием линейного напряжения U_3-1, напряжения ТДК 14 и напряжения ТДК 16 будет происходить заряд НК 13 по цепи: 3-16-12-13-11-5-14-1-3, а на интервале 330-390 эл.град. под действием линейного напряжения U_3-2, напряжения ТДК 15 и напряжения ТДК 16 будет продолжаться заряд НК 13, но по цепи: 3-16-12-13-11-6-15-2-3. В результате протекания указанных процессов НК постепенно зарядится до напряжения, равного 3U_тф, то есть напряжение на НК будет больше, чем у прототипа, на 73%, что обеспечивает увеличение втрое энергии, запасенной в НК, без увеличения массогабаритных показателей относительно прототипа. Это обеспечивает значительное улучшение удельных энергетических характеристик УЗ НК.

Включение третьего ТДК (16) в одно из плеч трехфазного выпрямительного моста (взамен диода), упрощая схему УЗ, реализует рассмотренный выше способ заряда, но ток короткого замыкания на выходе устройства при этом уменьшается примерно в 3 раза, однако появление двух дополнительных каналов канализации энергии источника приводит к увеличению зарядного напряжения НК.

Рассмотренное перераспределение потоков передачи энергии ТИПТ в ТДК и НК позволяет (несколько уменьшив начальное значение тока заряда накопителя) без увеличения массы и габаритов УЗ (и даже сократив количество вентилей в выпрямителе с 6 до 5) повысить в раз величину зарядного напряжения, а также и скорость передачи энергии в накопитель и утроить значение энергии в нем.

Анализируя работу энергосберегающего УЗ НК, по схеме фиг.3 отметим, что процессы в зарядном устройстве также целесообразно рассмотреть поэтапно: на ранее рассмотренных шести интервалах. Будем также считать, что подключение НК на заряд произошло в момент времени, когда ωt=30 эл.град., а конденсаторы 14 и 15 были заряжены до амплитудных значений линейных напряжений ТИПТ (полярность напряжения на них указана на фиг.3).

На интервале 30-90 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 1 и 2 (U_1-2) будут протекать два процесса: заряд НК 13 по цепи: 1-14-8-12-13-11-6-15-2-1 и заряд ТДК 16 по цепи: 1-14-8-16-10-15-2-1. При этом, так как напряжения ТДК 14 и 15 действуют встречно, процессы будут происходить под действием линейного напряжения U_1-2 и ТДК 14 будет перезаряжаться, а ТДК 15 заряжаться, и его полярность останется без изменения, ТДК зарядится до U_лт.

На интервале 90-150 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 1-3 (U_1-3) будет продолжаться заряд НК 13 по цепи: 1-14-8-12-13-11-73-1, а также заряд ТДК 16 по цепи: 1-14-16-3-1.

На интервале 150-210 эл.град. процессы будут протекать под действием линейного напряжения фаз 2-3 (U_2-3), и ток заряда НК 13 будет протекать по цепи: 2-15-9-12-13-11-7-3-2. Зарядный импульс тока будет формироваться под действием линейного напряжения U_2-3 и напряжения ТДК 15, действующих согласно. Максимальное значение напряжения на ТДК 15 равно U_лт. Кроме того, по цепи: 2-15-9-16-3-2 будет происходить дозаряд ТДК 16, который свою энергию отдает в НК 13.

На интервале 210-270 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 2 и 1 (U_1-2) ток заряда НК будет протекать по цепи: 2-15-9-12-13-11-5-141-2, где действует напряжение U_1-2 и напряжения на ТДК 15 и 14.

На интервале 270-330 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 3 и 1 (U_3-1) и напряжения ТДК 16 ток заряда НК будет протекать по цепи: 3-16-12-13-11-5-14-1-3, а после разряда ТДК 16 ток заряда НК может протекать по цепи: 3-10-9-12-13-11-5-14-1-3. При этом ТДК 16 в процессе разряда перезаряжаться не будет, так как он шунтируется в этом случае диодами 9 и 10. На этом интервале зарядный импульс формируется под действием трех напряжений: U_3-1+U₁₆-U₁₄, а максимальная величина этих напряжений достигает значения 2U_тл.

На интервале 330-390 эл.град. под действием линейного напряжения фаз 3 и 2 и напряжения ТДК 16 и 15 ток заряда НК будет протекать по цепи: 3-16-12-13-11-6-15-2-3. Кроме того, по цепи: 3-10-15-2-3 происходит заряд ТДК до амплитуды линейного напряжения U_3-2.

Такое перераспределение потоков передачи энергии ТИПТ в ТДК и НК обеспечивает увеличение начального тока заряда накопителя примерно в 1,6 раза по сравнению с прототипом, имея тот же элементный состав (и соответственно ту же массу) и удвоение значения зарядного напряжения НК.

Таким образом, из анализа работы УЗ НК по фиг.3 следует, что максимальная величина напряжения, до которой заряжается НК, равна 2U_тл, то есть напряжение на НК больше, чем у прототипа, в 2 раза. Это обеспечивает увеличение энергии, запасаемой в НК, в 4 раза, что позволяет значительно улучшить удельные энергетические характеристики УЗ НК.

При рассмотрении работы устройства по фиг.4 будем считать, что включение УЗ на заряд НК также происходит в момент ωt=30 эл.град. (фиг.6), при этом ТДК уже имеют заряд, а полярность напряжения на их обкладках показана на фиг.4. Указанная полярность напряжения на обкладках следует из анализа процессов, происходящих в УЗ в течение одного периода изменения питающего напряжения ТИПТ после его включения. Тогда на интервале ωt=30-90 эл.град. процессы в УЗ будут происходить под действием линейного напряжения фаз 1 и 2 ТИПТ. При этом зарядный импульс тока ПК будет проходить по цепи: 1-14-15-12-17-13-11-6-2-1, то есть зарядный импульс тока будет формироваться суммой напряжений, действующих в этой цепи: U_1-2+U₁₄+U₁₅. Кроме того, в зависимости от разности потенциалов на аноде и катоде диода 7 может происходить заряд ТДК 16 по цепи: 6-7-16-3. На интервале 90-150 эл.град процессы в УЗ будут происходить под действием линейного напряжения фаз 1 и 3 ТИПТ. При этом зарядный импульс тока НК будет формироваться по цепи: 1-14-15-12-17-13-11-18-16-3-1, то есть зарядный импульс тока будет формироваться суммой напряжений, действующих в этой цепи: U_1-3-U₁₄-U₁₅+U₁₈+U₁₆. Кроме того, на этом же интервале по цепи: 1-14-8-7-16-3-1 будет протекать ток, заряжая конденсаторы 14 и 16 и подготавливая их к работе на других интервалах.

На интервале 150-210 эл.град. под действием линейного напряжения U_2-3 и конденсатора ТДК 16 по цепи: 2-9-12-17-13-11-5-16 будет происходить заряд НК. Кроме того, ТДК 16, заряженный на предыдущем этапе до , будет продолжать заряжаться до более высокого напряжения. На начальном этапе заряда НК он будет заряжаться до U_2-3-U_НК. По мере роста напряжения на НК напряжение заряда ТДК 16 будет уменьшаться.

На интервале 210-270 эл.град. под действием линейного напряжения U_2-1 ток проходит по цепи: 2-9-15-14-1-2. При этом конденсаторы перезарядятся и напряжение на каждом из их будет равно 0,5U_лт.

На интервале 270-330 эл.град. под действием линейного напряжения U_3-1 и ТДК 16 по цепи: 3-16-10-15-14-1-3 ток протекать не будет, так как сумма линейного напряжения U_3-1 и ТДК 16, напряжение на котором равно U_лт, будет больше суммы напряжений на ТДК 14 и 15, которая не превосходит U_лт и будет происходить перезаряд ТДК 14 и 15. Кроме этого, по цепи: 3-16-10-17-12-13-11-6-2-3 под действием линейного напряжения U_3-2 и напряжения ТДК 16 может происходить заряд НК. Кроме того, под действием этой же суммы напряжений по цепи: 3-16-18-6-2-3 может заряжаться ТДК 18. На интервале 330-390 эл.град., под действием линейного напряжения U_3-2 будет продолжаться заряд ТДК 18, а по цепи: 3-16-10-12-17-13-11-6-2-3 заряд НК. На этом интервале напряжения на ТДК 18 и НК будет одинаковым. Таким образом, к началу следующего цикла полярность напряжения на конденсаторах 14, 15, 16 и 18 будет соответствовать указанной на фиг.4 и соответствовать рассмотренному выше процессу. При этом НК за много периодов изменения напряжения ТИПТ «медленно» зарядится до напряжения, равного 6U_тф, что соответствует 3,464U_тл. Из анализа работы УЗ НК по фиг.4 следует, что напряжение на НК будет больше, чем в прототипе, в 3,464 раза. Это обеспечивает увеличение энергии, запасаемой в НК, в 12 раз.

Перераспределение каналов (потоков) канализации энергии источника в ТДК и НК приводит к уменьшению примерно на 23% начального значения тока заряда НК, что окупается более чем трехкратным увеличением конечного значения зарядного напряжения и приданием вольтамперной характеристике формы, близкой к гиперболической, обеспечивающей значительное постоянство скорости заряда НК. Это позволяет значительно улучшить удельные энергетические характеристики УЗ НК по п.5 формулы изобретения.

При рассмотрении процессов заряда в УЗ по фиг.5 будем считать, что включение на заряд также происходит в момент ωt=30 эл.град. (фиг.6). При этом ТДК заряжены, а полярность напряжения на его обкладках указана на схеме фиг.5. Тогда на интервале 30-90 эл.град. процессы в УЗ будут осуществляться под действием линейного напряжения фаз 1 и 2 ТИПТ. При этом под действуем линейного напряжения U_1-2 и ТДК 14 ток заряда НК будет протекать по цепи: 1-14-8-12-13-11-6-2-1. Одновременно по цепи: 1-14-8-15-2-1 будет происходить дозаряд ТДК 15. Максимальная величина напряжения на нем может достигать 2U_лт.

На интервале 90-150 эл.град. зарядные процессы будут осуществляться под действием линейного напряжения фаз 1 и 3 ТИПТ. При этом зарядный импульс тока будет проходить под действием линейного напряжения U_1-3 и напряжения ТДК 14 и 15 по цепи: 1-14-8-12-13-11-7-16-3-1.

На интервале 150-210 эл.град. зарядные процессы будут осуществляться под действием линейного напряжения фаз 2 и 3 ТИПТ. Зарядный импульс тока будет проходить под действием линейного напряжения U_2-3 и напряжения ТДК 15 и 16 по цепи: 2-15-12-13-11-7-16-3-2. Одновременно по цепи: 2-9-14-1-2 начнется процесс перезаряда ТДК 14.

На интервале 210-270 эл.град. зарядные процессы будут осуществляться под действием линейного напряжения фаз 2 и 1 ТИПТ. Зарядный импульс тока будет проходить под действием линейного напряжения U_2-1 и ТДК 14 и 15 по цепи: 2-15-12-13-11-5-14-1-2. Кроме того, по цепи: 2-9-14-1-2 будет продолжаться заряд ТДК 14. Он будет заряжен до U_лт.

На интервале 270-330 эл.град. зарядные процессы будут протекать под действием линейного напряжения фаз 3 и 1. Зарядный импульс тока будет проходить по цепи: 3-16-10-12-13-11-5-14-1 под действием напряжений U_3-1 ТДК 16 и 14. Кроме того, по цепи: 3-16-17-9-14-1-3 будет происходить перезаряд ТДК 16 и дозаряд ТДК 14.

На интервале 330-390 эл.град. зарядные процессы будут протекать под действием линейного напряжения фаз 3 и 2 ТИПТ. Зарядный импульс тока будет проходить под действием напряжений U_3-2 и ТДК 16 и 14. Кроме того, по цепи: 3-16-10-15-2-3 будет происходить перезаряд ТДК 15, который продолжится и на следующем интервале, а ТДК 15 под действием напряжения U_1-2 и ТДК 14 может зарядиться до напряжения, равного 2U_лт. В результате за много периодов изменения напряжения ТИПТ, то есть в процессе медленного заряда, НК зарядится до напряжения, близкого к значению 4U_лт. Это означает, что зарядное напряжение УЗ по фиг.5 в 4 раза выше, чем у прототипа, а энергия, запасаемая в НК, в 16 раз.

Рассмотренное перераспределение потоков (каналов) передачи энергии ТИПТ в ТДК и НК обусловливает увеличение конечного зарядного напряжения накопителя и начального зарядного тока. При этом начальный ток заряда НК превышает базовый ток в УЗ - прототипе более чем на 20%, а внешняя статическая характеристика устройства имеет вид кривой, близкой к гиперболе.

Использование вариантов энергосберегающих устройств по схемам фиг.1-5 позволяет увеличить напряжения на НК до 2U_тф, 3U_тф, 2U_тл, 3,5U_тл, 4U_тл соответственно. Это обеспечивает увеличение энергии, запасаемой в НК, на 33, 300, 400, 1230 и 1600% соответственно при практически неизменной массе зарядных устройств, реализующих рассматриваемый способ.

В ЗУ по схемам фиг.1-5 токи каждой из двух линий ТИПТ ограничены одним из пары ТДК в соответствии с формулой изобретения. В результате этого могут быть образованы дополнительные цепи заряда ТДК - до более высоких напряжений, а также цепи для разряда этих ТДК, непосредственно на НК, минуя источник.

Рассмотренные схемотехнические УЗ НК, реализующие упомянутый способ заряда накопителей, преобразуя трехфазный мостовой выпрямитель в выпрямитель-умножитель напряжения, позволяют осуществлять бестрансформаторное повышение зарядного напряжения в 1,15-4 раза. Это, снижая требования к изоляции непосредственно ТИПТ, обеспечивает уменьшение массы самого источника и улучшает характеристики УЗ удельно.

Новизна предложения не следует явным образом из известного уровня техники, обеспечивает изобретательский уровень данных изобретений, которые могут быть использованы, как отмечено выше, для «медленного» заряда НК генераторов мощных импульсов, применяемых для питания оптических квантовых генераторов, импульсных электрореактивных двигателей, устройств экспериментальной физики и т.п.

Таким образом, в способе заряда емкостного накопителя электрической энергии, преимущественно накопительного конденсатора, от трехфазного источника переменного тока с использованием емкостного токоограничения и двухполупериодного выпрямления тока, заключающемся в том, что при передаче в емкостной накопитель энергии трехфазного источника переменного тока каждой его линией энергию дозируют токоограничивающедозирующими конденсаторами, которые запасают избыточную энергию трех фаз источника в одном полупериоде изменения его тока и передают ее в последующие полупериоды в емкостной накопитель, при этом ток одной из линий трехфазного источника переменного напряжения ограничивают парой конденсаторов, причем токи каждой из двух других линий трехфазного источника переменного тока ограничивают одним из пары токоограничивающедозирующих конденсаторов соответственно. При этом улучшаются технико-экономические показатели устройств заряда.

Следовательно, если в энергосберегающем устройстве для заряда накопительного конденсатора, содержащем трехфазный трехпроводной источник переменного тока с тремя линейными выходными выводами, трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель с тремя входными выводами и двумя выходными выводами для подключения накопительного конденсатора, ток одной линии ТИПТ ограничивают парой ТДК, а токи каждой из двух других линий ограничивают одним из пары токоограничивающедозирующих кондесаторов и при этом образовать дополнительные цепи, то можно осуществить заряд НК до более высоких напряжений (2U_тф, 3U_тф, 2U_тл, 3,5U_тл, и 4U_тл), увеличить на 33; 300; 400 и 1600% соответственно энергию, запасаемую в НК и скорость ее передачи, как путем увеличения начального зарядного тока, так и конечного зарядного напряжения.

Экспериментальное исследование макетов устройств для заряда емкостного накопителя электрической энергии, выполненных по схемам фиг.1-5, проведенные в лаборатории электроснабжения, подтвердили их хорошую работоспособность и реальность достижения цели изобретений по всем пунктам формулы изобретения.

Источники информации

1. Пентегов И.В. Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии, Киев, Наукова думка, 1982.

1. Способ заряда емкостного накопителя электрической энергии, преимущественно накопительного конденсатора, от трехфазного источника переменного тока с использованием емкостного токоограничения и двухполупериодного выпрямления тока, заключающийся в том, что при передаче в емкостной накопитель энергии трехфазного источника переменного тока каждой его линией, энергию дозируют токоограничивающе-дозирующими конденсаторами, которые запасают избыточную энергию трех фаз источника в одном полупериоде изменения его тока и передают ее в последующие полупериоды в емкостной накопитель, при этом ток одной из линий трехфазного источника переменного тока ограничивают парой конденсаторов, отличающийся тем, что токи каждой из двух других линий трехфазного источника переменного тока ограничивают поочередно одним из пары упомянутых токоограничивающе-дозирующих конденсаторов соответственно.

2. Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводный источник переменного тока с тремя линейными выводами, трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на диодах и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод, а их катоды - три входных вывода выпрямительного моста, катоды трех диодов второй группы образуют положительный выходной вывод, аноды диодов второй группы соединены с входными выводами выпрямительного моста, накопительный конденсатор подключен к выходным выводам выпрямительного моста, два выходных вывода источника переменного тока подключены через токоограничивающе-дозирующие конденсаторы к входным выводам выпрямительного моста, отличающееся тем, что третий вывод трехфазного источника переменного тока соединен с третьим входным выводом выпрямительного моста непосредственно.

3. Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводный источник переменного тока с тремя линейными выводами, трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на диодах и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод, а их катоды - три входных вывода выпрямительного моста, катоды двух диодов второй группы образуют положительный выходной вывод выпрямительного моста, а их аноды соединены с входными выводами выпрямительного моста, накопительный конденсатор подключен к выходным выводам выпрямительного моста, два выходных вывода источника переменного тока подключены через токоограничивающе-дозирующие конденсаторы к входным выводам выпрямительного моста, а к третьему выводу источника переменного тока - третий токоограничивающе-дозирующий конденсатор подключен выводом одной обкладки, отличающееся тем, что второй вывод третьего токоограничивающе-дозирующего конденсатора подключен к положительному выводу выпрямительного моста, а третий вывод источника переменного тока - к третьему входному выводу выпрямительного моста.

4. Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводный источник переменного тока с тремя линейными выводами, трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на диодах и образованный двумя группами диодов, аноды трех диодов первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод, а их катоды - три входных вывода выпрямительного моста, аноды диодов второй группы соединены с входными выводами выпрямительного моста, а катоды двух диодов образуют положительный выходной вывод выпрямительного моста соответственно, накопительный конденсатор подключен к выходным выводам выпрямительного моста, два выходных вывода источника переменного тока через первый и второй токоограничивающе-дозирующие конденсаторы подключены к двум входным выводам выпрямительного моста, к третьему выводу источника переменного тока третий токоограничивающе-дозирующий конденсатор подключен выводом одной обкладки, отличающееся тем, что вторая обкладка третьего токоограничивающе-дозирующего конденсатора подключена к положительному выходному выводу выпрямительного моста, катод третьего диода второй группы - к одному из входных выводов выпрямительного выводов выпрямительного моста, а третий вывод источника переменного тока - к третьему входному выводу упомянутого моста.

5. Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводный источник переменного тока с тремя линейными выводами, трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на диодах и образованный двумя группами диодов, каждая из которых содержит по три диода, аноды первого и второго диодов первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод выпрямительного моста, катоды второго и третьего диодов второй группы образуют положительный выходной вывод выпрямительного моста, аноды трех диодов второй группы образуют три входных вывода выпрямительного моста, а к его выходным выводам подключен накопительный конденсатор, первый и третий выводы источника переменного тока через первый и третий токоограничивающе-дозирующие конденсаторы подключены к первому и третьему входным выводам выпрямительного моста, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено одним диодом и одним, токоограничивающе-дозирующим конденсатором, при этом первый входной вывод выпрямительного моста через второй токоограничивающе-дозирующий конденсатор подключен к положительному выходному выводу выпрямительного моста, который через дополнительный диод подключен к положительному выводу накопительного конденсатора, катод первого диода второй группы подключен к аноду третьего диода первой группы и ко вторым входному выводу выпрямительного моста и выходному выводу источника переменного тока, катоды первого и третьего диодов первой группы подключены к третьему входному выводу выпрямительного моста, катод второго диода первой группы - ко второму входному выводу выпрямительного моста, третий входной вывод выпрямительного моста через дополнительный токоограничивающе-дозирующий конденсатор подключен к отрицательному выходному выводу выпрямительного моста.

6. Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный трехпроводный источник переменного тока с тремя линейными выводами, трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на диодах, образованный двумя группами диодов, каждая из которых содержит по три диода, аноды трех диодов первой группы которого образуют отрицательный выходной вывод выпрямительного моста, а их катоды - три входных вывода выпрямительного моста, катоды первого и третьего диодов второй группы выпрямительного моста образуют его положительный выходной вывод, аноды диодов этой группы соединены с соответствующими входными выводами выпрямительного моста, первый и третий выходные выводы источника переменного тока через первый и третий токоограничивающе-дозирующие конденсаторы подключены к первому и третьему входному выводу выпрямительного моста, а второй токоограничивающе-дозирующий конденсатор одним своим выводом - ко второму выходному выводу источника переменного тока, при этом накопительный конденсатор соединен с положительным и отрицательным выходными выводами выпрямительного моста, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено одним диодом, анод которого подключен к третьему входному выводу выпрямительного моста, а катод - ко второму, катод второго диода второй группы подключен к первому входному выводу выпрямительного моста, второй вывод второго токоограничивающе-дозирующего конденсатора - к положительному выходному выводу выпрямительного моста, а второй выходной вывод источника переменного тока - ко второму входному выводу упомянутого моста.