Устройство для заряда накопительно-го конденсатора генератора мощныхимпульсов

О П И С А Н И Е 1813721ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическимиРеспублик(23) Приоритет до делам нзобретеннй и открытийДата опубликованич описания 15.03 .81гщщц.В, К. Быстров, А. Г. Николаев и Г. Б, Стеганов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА ГЕНЕРАТОРА МОЩНЫХ ИМ ПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульснымисточникам питания и может быть использовано дпя заряда емкостного накопителягенераторов мощных импульсов,Известна трехфаэная система заряданакопительного конденсатора, содержащаятрехфазный источник переменного тока сфавными обмотками, соединенными по схеме звезда с нейтралью, трехфазный мостовой выпрямитель, выполненный на шестидиодах, между лучами звезды источникаи входными клеммами выпрямителя включены промежуточные накопительные конденсаторы, накопительный конденсатор подс.ключен к выходным зажимам выпрямительного устройства, вывод нейтрали звезды13источника непосредственно или. через управляемый ключ соединен с отрийательнойобкладкой накопительного конденсатора,а блок контроля и управления позволяет26регулировать время нахождения ключа взамкнутом состоянии. Промежуточные конденсаторы в этом устройстве не толькоограничивают зарядный ток накопительного конденсатора, но и повышают на нем напряжение, Это достигается за счет того, что в один из нолупериодов питающего напряжения источника промежуточные накопительные конденсаторы заряжаются до амплитудного значения фазного напряжения, а в другой - напряжение промежу- точного конденсатора суммируется с фазным напряженнем источника, обеспечивает заряд накопительного конденсатора до двойного амплитудного значения напряжения источника питания 11.Недостатком этого устройства является невысокая величина выходного напряжения источника, а также наличие трехфазного источника, обмотки которого сое, динены по схеме звезда с нейтралью.Наиболее близким ло технической сущности к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов, содержащее положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопи+ гельного конденсатора, три входные клем 81372140 мы для соединения с трехфазным источни ком Йеременного тока, два промежуточных накопительных конденсатора и выпря мительный блок, выполненный на шести диодах, образующих три вентаьные ячейки по два диода в каждой, при этом диоды в двух ячейках соединены последовательно-согласно, катоды диодов этих вентильных ячеек объединены и образуют положительную выходную клемму, к фазным точкам обеих ячеек подключены по одной обкладке промежуточных накопительных конденсаторов, вторая обкладка промежуточного накопительного конденсатора, связанного с первой вентильной ячейкой, образует выходную клемму 2.Данное устройство отличается простотой и обеспечивает высокий КПВ заряда, но характеризуется невысокими удельными показателями, поскольку максимальная величина напряжения, до которого заряжается накопительный конденсатор, не превосходит амплитуды линейногофнанрнжения источника питания, что снижает удельные массо-габаритные показатели.Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей путем разработки электрической схемы устройства для заряда накопительного конденсатора, содержа щего минимальное число элементов и обеспечивающего лучшие массо-габаритные показатели за .счет более высокого зарядного напряжения накопителя.Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для заряда накопительного конденсатора генератора мощных35 импульсов, содержащем положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора, три входные клеммы для соединения с трехфазным источником переменного тока, два промежуточных накопительных конденсатора и выпрямительный блок, выполненный на шести диодах, образующих три вентильные ячейки по два диода в каждой, при этом диоды в двух ячейках соединены последовательно-согласно, катоды диодов этих вентильных .ячеек объединены и образуют положительную выходную клемму, к фазовым точкам обеих ячеек подключены по одной обкладке промежуточных 50 накопительных конденсаторов, вторая обкладка промежуточного накопительного конденсатора, связанного. со второй вентильной ячейкой, подключена к первой входной клемме, аноды первой и второй 55 вентильных ячеек образуют вторую и третью выходные клеммы устройства соответственно, третья вентильная ячейка образована включенными последовательновстречно. третьей парой диодов, анодыкоторых образуют отрицательную выходную клемму, а катоды подключены ко второй и третьей входным клеммам соответственно,На чертеже представлена электрическая схема устройства.Устррйство содержит три входные клеммы 1-3 для соединения устройства с трехфазным источником переменного тока идве выходные клеммы 4 и 5 для подключения накопительного конденсатора 6,промежуточные накопительные конденсаторы 7 и 8 и выпрямительный блок, вы -.полненный из шести диодов 9-14, диодыобразуют три вентильных ячейки по двадиода в каждой, при этом диоды в двухячейках 9, 10 и 12, 13 соединены последовательно-согласно, катоды этих вентильных ячеек объединены и образуют положительную выходную клемму 4, к среднимточкам обеих ячеек подключено по однойобкладке промежуточных накопительныхконденсаторов 7 и 8, вторые обкладкикоторых подключены к входной клемме 1,входные клеммы 2 и 3 подключены к точкам соединения анодов и катодов диодов13, 14 и 10, 11 соответственно, анодыдиодов 11 и 14 объединены и образуютотрицательную выходную клемму 5,Устройство работает следующим образом.При рассмотрении электромагнитныхпроцессов в устройстве в целях упрощения рассмотрим его работу в режиме холостого хода.Если считать, что в исходный моментвремени линейное напряжение клемм 3 и1 равно нулю, то тогда в это время поддействием линейного напряжения клемм1 и 2 через диод 13 осуществляется заряд промежуточного накопительного конденсатора 8, Этот заряд завершится через 30 электрических Градусов от тогоже момента отсчета. Спустя 90 электрических градусов от того же момента отсчета через диод 10 до амплитудного значения линейного напряжения клемм 1 и3 заряжается промежуточный накопительный конденсатор 7, Через 210 электрических градусов от начала отсчета линейное напряжение клемм 1 и 3 вновь достиГает максимума и суммируется с напряжением промежуточных накопительных конденсаторов 7 и 8. Б результате этого квыходным клеммам устройства прикладывается удвоенное амплитудное значениелинейного напряжения источника. С напря813721 жением промежуточных накопительных конденсаторов 7 и 8 может суммироваться линейное напряжение клемм 1 и 3. Это суммирование осуществляется спустя 270 электрических градусов от начала отсчета.При подключении разряженного накопительного конденсатора 6 к выходным клеммам устройства его первоначальный заряд осуществляется как через промежуточные накопительные конденсаторы 7 и 0 8, и непосредственно от фазных обмоток трехфазного источника, Такой начальный заряд непосредственно от трехфазного источника характеризуется большими потерями мощности, однако в связи с тем, что 1% вероятность подключения накопительного конденсатора 6 к устройству в момент максимума линейного напряжения мала, а напряжение при этом начальном заря де не превосходит 50% конечного заряд- р ного напряжения, то это практичеСки не снижает КПД передачи энергии источника в накопительный конденсатор не только без увеличения массы устройства, но даже при ее уменьшении, что улучшает массо- д габаритные показатели устройства в целом.Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря определенному соединению промежуточных накопительных конденсаторов и диодов на одну треть сокращается количество промежуточных накопительных конденсаторов,при одновременном двухкратном увеличении выходного напряжения, что позволяет увеличить энергию накопительного конденсатора в четы 33 ре раза и повысить скорость передачи энергии источника в накопительный конденсатор. 46формула изобретенияУстройство дпя заряда иаконительного конденсатора генератора мощных импуль;- сов, содержащее положительную и отрицательную выходные клеммы для подключения накопительного конденсатора, три входные клеммы для соединения с трехфазнымисточником переменного тока, два промежуточных накопительных конденсатора ивыпрямительный блок, выполненный нашести диодах, образующих три вентильные ячейки по два диода в каждой, приэтом диоды в двух ячейках соединены последовательно-согласно катоды диодовэтих вентильиых ячеек обьединены и образуют положительную выходную клеммук фазным точкам обеих ячеек подключены по одной обкладке промежуточных на-.копительных конденсаторов, вторая обкладка промежуточного накопительного конденсатора связанного с первой вентильнойячейкой, образует входную клемму, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюулучшения массо-габаритных показателей,вторая обкладка промежуточного накопительного конденсатора, связанного совторой вентильной ячейкой, подключена кпервой входной клемме, аноды первой ивторой вентильных ячеек образуют вторуюи третью входные клеммы устройства сответственно, третья вентильная ячейка,образована включенными последовательновстречно третьей парой диодов, аноды которых образуют отрицательную выходнуюклемму, а катоды подкщочены ко второйи третьей входным клеммам соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2501180/18-21,кл. Н 03 К 03/53.2. Поляшов Л, И, Методы анализа процессов заряда емкостного накопителя энергии от генератора переменного тока. - Электричество, 1973, М 2,с. 38, (прототип). ВНИИПИ Заказ 808/7 Тираж 988 Подписное Филиал ППП Пвтеит,г, Ужгород,ул,Проектная,4