Устройство для питания нагрузки

ОП ИСАНИЕ изоваитения пи 7 О 5601 Союз СоветскихСоциапистическитРеспублик Т ОРСК ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительн ое к авт. свил- .77 (21) 253324-07 2) Заявлено 03.10 рисоединением за ки-Гкударстееннь 1 й немнте СССР но делам нзабретеннй н етнрытнйОпубликовано 25,12.79. Б Дата опубликования опис 21.3 3 1(О) Авторыизобретеии Г, - -Николаев и Стега 7 итель ЯСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗ Поляризац аккумуляторов постоянного т их заряд со ср тока, среднее з ет величинь 1 то ма заряда, в р дачи энергииИзобретение относится к системам питания нагрузки объекта как подвижного так и стационарного постоянным током от двух- секционной аккумуляторной батареи (АБ) и выпрямителя с источником переменного тока, осуществляющих заряд АБ асиммет- ричным током (АТ).Известны устройства для питаниянагрузки постоянным током, содержащие двух- секционную аккумуляторную батарею с выходными зажимами для подключения трех групп потребителей. Батарея заряжается от трехфазного источника переменного тока через мостовой выпрямитель, обмотки источника соединены звездой с нейтралью, которая через диод подключена к средней точке АБ 1),ия электрохимической системыпри протекании через нее ока выну ждает осуществлят авнительно низкой плотностью начение которого не превышака пяти-шести часового режиезультате чего скорость пере источника в батарею, оцени 2ваемая величиной зарядной мощности, имеет невысокие значения.Большую скорость заряда обеспечиваетустройство, содержащее два вентиля и два конденсатора, формирующее чередующиеся 5 разнополярные импульсы тока, постояннаясоставляющая которого обеспечивает заряда АБ,а переменная - деполяризацию их электрохимической системы 12.Известное устройство принципиально может осуществлять заряд и двухсекционной 0АБ при поочередном заряде каждои ее секиции,однако оно при этом усложнится. Известно устройство для заряда двухсекционной АБ асимметричным током, снаб женное тремя выходными зажимами дляподключения трех групп потребителей и содержащее источник переменного тока с двумя выходными зажимами, три конденсатора, два из которых соединены в рекуперационную емкостную ячейку последовательно включенную параллельно АБ, а третий конденсатор одной своей обкладкой соединен с выводом средней точки АБ и другой обкладкой - с одним выходным зажимом ис705 БО 1 19 3 га лей 11 - 12 зточника, другой зажим которого подключен к средней точке емкостцой ячейки, Параллельно АБ включена также вецтильная ячейка выпрямителя, образованная двумя соединенными последовательно-согласно тиристорями, каждый из которых шуцтирован конденсатором емкостной ячейки.В состав устройства, кроме того, входит блок контроля напряжения батареи и управленця тиристорями 13.Это устройство обесцечивает формирование импульсов асимметричного тока, позволяющих осуществить ускоренную передачу энергии в ЛБ, Конденсаторы, шун. тируя вентили выпрямителя, уменьшают величину зарядного тока АБ, т. е. приводят к недоиспользованию мощности источника. В случае питания нагрузки от этого выпрямителя, почти вся энергия в нагрузку передается через ЛБ, так как выпрямитель ца своих выходах имеет напряжение, меньшее чем напряжение ЛБ. Это, вызывая дополнительные потери на внут реннем сопротивлении АБ, также ухудшает удельные энергетические локазатели устройства в целом. Протекание через все три конденсатора переменного тока не позволяет ,применять электролитические конденсаторы, в результате чего конденсаторы имеют завышенные вес и габариты.Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей устройства. Для этого в известном устройстве средняя точка вентильцой ячейки соединена с одним выходным зажимом источника переменного тока. Такое соединение вентелей и конденсаторов, разделяя цели канализации постоянной и переменной составляющих асимметричного тока, устраняет. шунтирование тиристоров рекуперационными конденсаторами и обеспечивает независймую передачу энергии источника и в нагрузку, и в ЛБ, т. е. часть энергии источника цередается в нагрузку, минуя АБ, через кондецсагоры емкостной ячейки, разгружающие АБ при питании нагрузки от выпрямителя. При этом через конденсаторы его емкостной ячейки протекает лишь зцакопостоянный ток с малой амцлитудой переменной составляющей, что позволяет в качестве этих конденсаторов использовать электролитические конденсаторы, имеюцие высокие удельные локазатели, Такое подключение тирцсторов, кроме того, позволяет уменьшить емкость его третьего конденсатора, который в одном полупериоде изменения тока источника, заряжаясь, запасает энергию подзаряда одной .секции АБ, а в другом полупериоде, вначале разряжается, а затем церезаряжяется. отдавая цри этом зацясенную в своем иоле энергию второй секции ЛБ. Так как через этот конденсатор протекает лици, переменная составляющая ЛТ (значение ко торой обычно не превьцпяет 5 8 тока заря. да), его емкость соответственно умецьпя. ется в 12,520 ряз цо сравнению с емкос. тью рекуперационцого конденсатора в прототипе.11 а чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство содержит ЛБ 1, секции 2 и 3 которой соединены последовательно-согласно. К выходным зажимам ЛБ подключены группы потребителей-сопротивления 4-Б. ЛБ заряжается от источника 7 церемеццого тока (налример, трехфазного трацсформатора, вторичные обмотки которого соединены последовательно, причем две обмотки коны последовательно, цричем две обмотки включены между собой согласно и встречно по отн(ндецию к третьей обмотке) постоянной составляющей асимметричцого тока, формирование которого осуществляется с помощью конденсаторов 8 - 10 и вентиКонденсаторы 8 и 9 соединены последовательно в емкостную ячейку, включенную параллельно ЛБ, конденсатор 10 одной своей обкладкой соединен с выводом средней точки АБ, другой обкладкой - с одним выходным зажимом источника, другой зажим которого подключен к средней точке емкостцой ячейки. Управляемые вентили-тиристоры 1112 соединены последовательно-согласно и образуют вецтильную ячейку выпрямителя, также включенную параллельно АБ, а ее средняя точка соединена с одним выходным зажимом источника. Контроль напряжения секций АБ иуправление работой тиристоров осуществляет. блок 13, . который может быть выполнен по любой известной схеме.Этот блок, осуществляя фазовое регулирование тиристорами, обеспечивает регулирование среднего значения постоянной составляющей тока; при снятии сигналов блока со входов тиристоров последние закрываются и,заряд АБ прекращается.Устройство работает следующим обра зом.Если тиристоры 11 и 12 заперты,то в полупериоде изменения тока источника, когда нааряжецие на средней точ.ке емкостной ячейки цоложительцо относительно средней точки вентильцой ячейф ки (будем считать этот полупериод нечетным), конденсатор 9 подзаряжается, секция 3 АБ подзаряжается, я конденсатор 10 зацасает энергию ее подзаряла. И следующем (четном) полуцериоде, эцергия, запяд сенная конденсатором 1 О, через секцию 2ЛБ передается в конденсатор 8; о кция 2 при этом подзаряжается, а конденсаторО70560 формула изобретения ИИ ПИ Заказ 8040/60 Тираж 857 Поднисйоелнал ППП сПатентэ, г. Ужгород, ул, Проектная, 4заряжается протиноположной полярностью(персзаряжается), запасая в своем полеэнергию импульса ползаряда секции 2 АБ,которую он в очередном нечетном полупериоле отдает секг 1 ии 3 АБ, Далее процессы повторяются циклически. а через секции АБпротекают черелующиеся импульсы тока,осуществляющие ее подзаряд и подзарядсоответственно,При полаче от блока 3 импульсов натиристоры 11 - 12 (соответственно в четныеи нечетные полупериолы) конденсаторы 8 - 9 т 0подзаряжаются от источника 7 непосредственно, а энергия источника, кроме того,передается в АБ и в нагрузку 4,5 и 6. Так,в четном полупериоде через открытый тиристор 11 подзаряжается конденсатор 8 иток источника, подзаряжая секции 2, 3 АБ(при отключешгых сопротивлениях нагрузки, либо в случае, когда ток в нагрузкеменьше .тока, потребляемого от источника),ползаряжает конденсатор 9 емкостной ячейкой. В нечетном полупериоде через тирис-. Отор 12 подзаряжается конденсатор 8 и осуществляется заряд АБ. Таким образом, через АЬ протекают импульсы зарядноготока, канализируемые через тиристоры, а также импульсы переменного тока, ограниченного сопротивлением конденсатора О, сочетание которых формирует асимметричныйток в секциях АБ,Если ток, протекающий через сопротивления 4 - Б, превыгпает ток, потребляемый отисточника, заряд АБ не производится. АБ з 0подзаряжается, а переменная составляющая ее тока, осуществляя деполяризацию,уменьшает внутренее сопротивление АБ.При несимметричной нагрузке можетбыть осуществлен ввол дополнительной цепиподзаряла одной секции АБ, например, путем соелинения через вентиль (например,симмистор) срелней точки АБ со средней точкой емкостной ячейки.В связи с тем, что через конденсатор 10протекает лицгь переменная составляющая40тока, емкость этого конденсатора меньше,чем в прототипе, в 12,5 - 20 раз, соответственно уменьшается и его вес, Разлеление цепей канализации постоянной и переменной составляющих тока улучшает использование мощности источника, а в качестве конденсаторов 8 - 9 емкостной ячейки могут быть использованы электролитическис конденсаторы, которые обеспечивают переда. чу энергии в нагрузку, минуя АБ, что, в свою очередь, позволяет снизить потери в АБ.Все это обеспечивает улучшение удельных энергетических показателей устройства в целом,Устройство для питания нагрузки, содержащее лвухсекционную аккумуляторную батарею с выводом средней точки, источник переменного тока с двумя выходными зажимами, три конденсатора, два из которых соединены последовательно и образуют емкостную ячейку, включенную параллельно батарее, а третий конденсатор одной своей обкладкой соединен с выводом средней точки батареи, другой обкладкой - с одним выхол. ным зажимом источника переменного тока, другой зажим которого подключен к средней. точкеемкостной ячейки, вентильную ячейку выпрямителя, образованную двумя соединенными последовательно - согласно тиристорами, включенными параллельно батарее, и блок контроля напряжения батареи и управления тиристорами, отличающееся тем, что,с целью улучгпения удельных энергетических показателей, средняя точка вентильной ячейки соединена с одним выходным зажимом источника переменного тока: Источники информации,принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР458923, кл. Н 02 1 7/34, 1975.2. Авторское свидетельство по заявке241139, кл. Н 027/10, 1976.3. Авторское свидетельство СССР50151, кл. Н 02 3 7/10, 05.02,76,