Устройство для стабилизации напряжения заряда накопительного конденсатора

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙНИЯ БР СА АВТОРСК ЬСТВ 3345367/18-2112,10.8123.04.83, БюлВ.Н. АлФеров621.316.722.11. Авторское685, кл, С 05Приборы и1970, Р 4, с(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИНАПРЯЖЕНИЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛБНОГОКОНДЕНСАТОРА, содержащее тиристор,катод которого связан с последовательно соединенными резистором и накопительным конденсатором, эашунтированным делителем напряжения, выходкоторого соединен с входом первогоформирователя управляющего сигнала,трансформатор, первичная обмотка которого связана с анодом тиристора, ипервый Фазосдвигатель, вход которо"го подключен к одной из обмоток трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностистабилизации напряжения заряда путемскачкообразного уменьшения угла включения тиристора при приближении С 59 С 05 Р 1/56) Н 03 К уровня заряда к номинальному значению, в него дополнительно введены второй формирователь управляющего сигнала, второй фазосдвигатель, источник опорного напряжения с резистором и три элемента И-НЕ, причем вход второго формирователя управляющего сигнала соединен с выходом делителя напряжения и через резистор-+ с источником опорного. напряжения, первый вход второго фазосдвигателя соединен с источником опорного напряжения, а второй - с вторичной обмоткой трансформатора, выходы первого формирователя управляющего сигнала и первого фазосдвигателя подключены соответственно к первомуи второму входам первого элемента И-НЕ, выходы второго Формирователя управляющего сигнала и второго фазосдвигателя подключены соответственно С к первому и второму входам второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для стабилизации напряжения заряда накопительных конденсаторов.Известно устройство для накопления электрической энергии, содержащее соединенные последовательно тиристор, накопительный конденсатор, резистор, делитель зарядного напряжения, трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к входу 10 фазосдзигателя, другой вход оторого соединен с выходом делителя напряжения, а выход -.с управляющим электродом тиристора 11.Однако такое устройство имеет 15 увеличенное время заряда накопительного конденсатора, что приводит к снижению максимальной частоты повторения зарядных циклов, поскольку фазовый угол включения тиристора не прерывно уменьшается по мере заряда накопительного конденсатора.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тиристорный стабилизатор напряжения, содержащий тиристор, связанный с последовательно соединенными резистором и накопительным конденсатором, эашунтированным делителем напряжения, выход которого соединен с входом формирователя управляющего сигнала, и трансформатор, первичная обмотка которого связана с анодом тиристора, а ., вторичная - с входом фазосдвигателя 2.Недостатком известного стабилизатора являетсв недостаточная точность стабилизации, поскольку фазовый угол включения тиристора неизменен в течение зарядного цикла накопительного конденсатора.Целью изобретения является повьаае. 40 ние точности стабилизации напряжения заряда накопительного,конденсатора путем скачкообразного уменьшения уг-. ла включения тиристора при приближе,- нии уровня заряда к номинальному зна 45 чению.Поставленная цель достигается тЕм, что в устройство для стабилизации напряжения заряда накопительного 1- конденсатора, содержащее тиристорно 50 катод которого связан с последователв. но соединенными резистором и вакопительным конденсатором, зашунтиро- ванным делителем напряжения, выход которого соединен с входом первого формирователя управляющего сигнала, трансформатор, первичная обмотка которого связана с. анодом тиристора, и первый фаэосдвигатель, вход которого подключен к одной из обмоток трансформатора, дополнительно вве дены второй Формирователь управляющего сигнала, второй Фазосдвигатель,; источник опорного напряжения с резис ;тором и три элемента И-НЕ, причем вход второго формирователя управля- . 65с ющего сигнала соединен с выходом делителя напряжения и через резистор с источником опорного наряжения, первый вход второго фазосдвигателя соединен с источником опорного напряжения, а второй - с вторичной обмоткой трансформатора, выходы первого формирователя управляющего сигнала и первого фазосдвигателя подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента И-НЕ, выходы второго формирователя управляющего сигнала и второго фазосдвигателя подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов Й-НЕ подключены соотвЕтственно к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим электро 1 дом тиристора.На чертеже представлена электрическая схема устройства.Устройство для стабилизации напряжения заряда накопительного конденсатора содержит тиристор 1, катод которого связан с последовательно соединенными резистором 2 и накопительным конденсатором 3, зашунтированным делителем 4 напряжения, выход которого соединен с входом первого Формирователя 5 управляющего сигнала, трансформатор б, первичная обмотка которого связана с анодом тиристора 1, и фазосдвигатель 7, вход которого подключен.к одной из обмоток трансФорматора б.В устройство дополнительно введены второй формирователь 8 управляющего сигнала, второй фаэосдвигатель 9, источник 10 опорного напряжения с резистором 11 и три элемента И-НЕ 12- 14, причем вход второго формирователя 8 управляющего сигнала соединенс выходом делителя 4 напряжения и через резистор 11 с источником 10опорного напряжения. Первый вход второго фазосдвигателя 9 соединен с источником 10 опорного напряжения, авторой - с вторичной обмоткой трансформатора б. Выходы первого формирователя 5 управляющего сигнала и первого Фазосдвигателя 7 подключенысоответственно к первому и второмувходам первого элемента И-НЕ 12. Выходы второго Формирователя 8 управляющего сигнала й второго фазосдвигателя 9 подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента И-НЕ 13.Выходы первого 12 и второго 13 элементов И-НЕ подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ 14, выход которого соединен с управляющим электродом,тиристора 1,Устройство для стабилизации наПряжения заряда накопительного конденсатора работает следующим образом.При подаче на анод тиристора 1 пе ременного илн пульсирующего напряжения первый 7 и второй 9 Фазосдвигатели формируют импульсы, сдвинутые по фазе относительно нулевых значений анодного напряжения тиристора 1, причем сдвиг фазы импульса, формируемого первым фазосдвигателем 7, имеет небольшое значение и необходим для 10 включения тиристора 1 в момент, когда .его анодное напряжение больше нуля, что обеспечивает надежность включения, Импульс с выхода первого фазосдвигателя 7 поступает на вход первого элемента И-НЕ 12.Накопительный конденсатор 3 незаряжен. Алгебраическая сумма выходного напряжения делителя 4 меньше пороговых значений, заданных в первом 5 и втором 8.формирователях управляс ющих сигналов, при этом с выходов формирователей 5 и 8 управляющие сигналы подаются на входы соответственно первого 12 и ыторого 13 элементов И-НЕ. До появления импульса на выходе первого фазосдвигателя 9 сигналы присутствуют только на первых входах первого и второго элементов И-НЕ 12 и 13, поэтому на их выходах из 0 .на обоих входах третьего элемента И-НЕ 14 сигналы присутствуют, а на его выходе и на управляющем электроде тиристора 1 сигнала нет. В момент появления импульса на выходе Фазосдвигателя 9 - втором входе первого элемента И-НЕ на выходе первого элемента И-НЕ 12 сигнал пропадает, а на выходе третьего элемента И-ПЕ 14 по.является сигнал, пропадающий при окончании выходного импульса фазосдвига О теля 9.Выходной импульс третьего элемента И-НЕ 14 поступает на управляющий .электрод тиристора 1 и открывает его. К накопительному конденсатору 3 при 45 этом прикладывается анодное напряжение тиристора 1 через резистор 2, ог" раничивающий ток заряда. При уменьшении анодного напряжения и тока до нуля тиристор 1 запирается и все проО цессы повторяются вновь. Второй фазосдвигатель 9 Формирует импульсы, .имеющие большой сдвиг по фазе, чем входные импульсы первого Фазосдвигателя 7. Фаза выходных импульсов вто" рого фазосдвигателя 9 соответствует моменту достижения анодным напряже" нием тиристора 1 значения, несколько большего, чем номинальное напряжение заряда накопительного конденсатора при уменьшении анодного яапряО Жения от его максимальной амплитуды . к нулю.Когда выходной импульс второго фазосдвигателя 9 поступает на второй вход второго элемента И-НЕ 13, сиг налы присутствуют на обоих. входах второго элемента И-НЕ 13, а у первого элемента ИЕ 12 - только на первом входе. Поэтому на выходе первого ., элемента И-НЕ 12 и на первом входе третьего элемента И-НЕ 14 присутствует сигнал, а на выходе второго элемента И-НЕ и на втором входе третьего элемента И-НЕ 14 пропадает сигнал на время длительности выходного сигнала второго фазосдвигателя 9. На выходе третьего элемента И-НЕ 14 появляется второй импульс, поступающий на управляющий электрод тиристора 1. В начале цикла заряда накопительногоконденсатора 3 второй импульс не влняет на работу устройства, так как он поступает на управляющий электрод уже открытого тирнстора 1. Когда напряжение заряда накопительного кон-. денсатора 3 приближается к номиналь- ному значению, оставаясь несколько ниже последнего, алгебраическая сумма выходного напряжения целителя 4 . и опорного напряг;ения источника 10 совпадает с пороговым значением, заданным в первом Формирователе, управляющего сигнала 5 и сигнал на выходе первого формирователя 5 и на.первом входе первого элемента И-ПЕ 12пропадает. При этом на выходе первого элемента ИЕ 12 и. на первом входе треть;его элемента И-НЕ 14 сигнал присутствует независимо от наличия или отсутствия выходного импульса первого :фазосдвигателя 7, На втором входе третьего элемента И-НБ 14 сигнал яро-.падает только при появлении импульса на выходе второго Фазосдвигателя 9 поэтому с выхода третьего элемента И-НЕ 14 на управляющий. электрод тиристора поступают только июпульсы, совпадающие с моментами появления выходных импульсов второго Фазосдвигателя 9, обеспечивая скачкообразное уменьшение угла включения тиристора 1. Когда напряжение заряда накопительного конденсатора равно иомииаль ном. значению,.алгебраическая сумма выходного напряжения делителя 4 и опорного напряжения источника 10 совпадает с пороговым значением, заданным во втором Формирователе 8 управ" ляющего сигнала, и сигнал на выходе второго Формирователя 8 и на первом входе второго элемента И-НЕ 13 про" падает. При этом на выходе второго элемента И-НЕ 13 и на втором входе третьего элемента И-НЕ 14 сигнал при. сутствует независимо от наличия или . отсутствия выходного импульса второго Фазосдвигателя 9. С выхода третьего элемента И-НЕ, 13 на управляющий электрод тиристора не поступают импульсы и процесс заряда накопительного конденсатора 3 заканчивается. После заряда накопительного конденЭ Заказ 3016/56 Тираж 872. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сатора 3 процесс его заряда повторяется. Скачкообразное уменьшение угла включения тиристора приводит к резкому уменьшению скорости заряда накопительного конденсатора, когда напряжение заряда близко к номинальному значению, что при сохранении достаточно высокой средней скорости за-, ряда обеспечивает повышение точности стабилизации зарядного напряжения. Изобретение может бйть использовано при заряде конденсатора от мно гофазной сети. При этом произведение числа фаэ на частоту напряжения сети должно быть больше частоты повторения зарядных циклов в 5-10 раэ.При заряде накопительного конденсатора емкостью 1 мкф до напряжения 40 кВ от трехфазной сети с частотой 50 Гц при частоте зарядных циклов 10 0,1-10 Гц была получена точностьстабилизации напряжения заряда +0,02.