Устройство для заряда накопительного конденсатора

ЕСНИ РЕС ОЗКЗССУД ПО Д ПИС ИЗОБРЕТ ИЯ СТВУ ТОРСНОМ ИДЕТ В 46,К.Бь тров ьство ССС онублик. идет 3/5 тво СССР 1981.етель 3 53 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА от трехфазного источника переменного тока,содержащее диодно-конденсаторныйвыпрямитель-умножитель напряжения,образованный тремя дозирующимиконденсаторами и двумя вентильнымицепочками, каждая из которых состоит из двух соединенных последовательно-согласно диодов, причем катодныйвывод первой вентильной цепочки подключен к положительной обкладкенакопительного конденсатора, точкасоединения диодов первой вентильной . цепочки соединена с одной обкладкойпервого дозирующего конденсатора, аее анодный вывод соединен с однойобкладкой второго дозирующего конденсатора, анодный вывод второй вен 80112972 тильной цепочки подключен к отрица"тельной обкладке накопительного конденсатора, а точка соединения диодоввторой вентильной цепочки подключенак одной обкладке третьего дозируюшего конденсатора, при этом джазовыеобмотки трехфазного источника переменного тока соединены последовательно друг с другом и две из нихвключены согласно друг с другом ивстречно с третьей, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения качества электрической энергиитрехЬазногисточника переменноготока путем сближения максимальногои среднециклического значений зарядной мощности, оно дополнительноснабжено токоограничивающим линейнымдросселем с отводом от части витковего обмотки, один вывод которой подключен к свободной обкладке второгодозирующего конденсатора, другойвывод - к свободной обкладке третьего дозирующего конденсатора, а отвод от части витков подключен к концу третьей азовой обмотки источника,при этом начало первой Аазовой обмотки подключено к точке соединениядиодов второй вентильной цепочки,катодный вывод которой соединен санодным выводом вентильной цепочки.но для заряда накопительных конденсаторов от источников переменного напряжения преимущественно на под 5 вижных объектах, работающих от источников соизмеримой мощности.Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее источник переменного тока с тремя фазными обмотками, три умножающих конденсатора, четыре вентиля и две выходные клеммы для подключения заряжаемого накопительного конденсатора. При этом конец первой фазной обмотки через включенный в прямом направлении диод подключен к одной обкладке первого конденсатора, другая обкладка которого соединена с началом первой ф зной обмотки. Начало второй фазной обмотки через второй конденсатор подключено к концу первой фазной обмотки, а конец - через второй диод - к началу первой фазной обмотки, а через третий конденсатор - к началу третьей фазной обмотки, конец которой через третий диод соединен с началом второй фазной обмотки. Кроме того, начало третьей фазной обмотки подключено кЗО отрицательной выходной клемме, а точка соединения первого диода и первого конденсатора через четвертый диод соединена с положительной вы- . ходной клеммой 1 3.Это устройство позволяет заряжать накопительный конденсатор до напряжения, в 6,2 раза превышающего амплитуду фазного напряжения источника. Однако сравнительно невысокий КПД, а также несимметричная нагрузка фаз и непосредственный заряд накопительного конденсатора от источника удвоенного амплитудного значения фазного напряжения источника существенно сужают область применения извест" ф 5 ного устройства.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора от трехфазного источника переменного тока, содержащее диодноконденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный тремя дозирующими конденсаторами и двумя вентильными цепочками, каждая из55 которых состоит из двух соединенных последовательно-согласно диодов, причем катодный вывод первой вечтиль 15112972Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова 1 2ной цепочки подключен к положитель-. ной обкладке накопительного конденсатора, точка соединения диодов пер вой вентильной цепочки соединена. с одной обкладкой первого дозирующего конденсатора, а ее анодный вывод соединен с одной обкладкой второго дозирующего конденсатора,анодный вы вод второй вентильной цепочки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а точка соединения диодов второй вентильной цепочки: подключена к одной обкладке третьего дозирующего конденсатора, при этом фазовые обмотки трехфазного источника переменного тока соединены последовательно друг с другом и две иэ них включены согласно друг с другом и встречно с третьей 2 3.Так как ток заряда в этом устройстве ограничен сопротивлением дозирующих конденсаторов вольт-амперная характеристика устройства имеет линейно падающий характер, а зарядная мощность (равна нулю при коротком замыкании и в режиме холостого хода и имеющая максимальное значение при зарядном напряжении, примерно вдвое меньшем максимального зарядного напряжения накопительного конден- сатора), изменяющаяся в каждом полу- периоде изменения тока источника, существенно отлична от среднецикпического ее значения.Кроме того, четвертьпериодный заряд дозирующих конденсаторов характеризуется малой угловой длительностью импульсов тока и низким значением коэффициента мощности источника (среднециклическое значение которого меньше 0,25), поэтому типовая (габаритная) мощность источника более чемв четыре раза превышает среднезаряженную мощиость нагрузки, а на клеммах источника переменного тока (изза больших пульсаций зарядного тока накопительного и дозирующих конденсаторов) - низкое качество электрической энергии, что не дает возможности работать от первичного источника питания соизмеримой мощности.Цель изобретения - повышение качества электрической энергии трехфазного источника переменного тока путем сближения максимального и средне.- циклического значения зарядной мощности накопительного конденсатора.Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда неко1129721 3пительного конденсатора от трехфазного источника переменного тока, содержацее диодно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный тремя дозирующими кон 5 денсаторами и двумя вентильными цепочками, каждая из которых состоит ,из двух соединенных последовательно- согласно диодов, причем катодный вывод первой внтильной цепочки подго ключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, точка соединения диодов первой вентильной цепочки соединена с одной обкладкой первого дозирующего конденсатора,г 5 а ее анодный вывод соединен с одной обкладкой второго дозирующего конденсатора, анодный вывод второй вентильной цепочки подключен к отрицательному выходному выводу, а точка20 соединения диодов второй вентильной цепочки подключена к одной обкладке третьего дозирующего конденсатора, при этом фазовые обмотки трехфазного источника переменного тока соеди 25 нены последовательно друг с другом и две из них включены согласно друг с другом и встречно с третьей, дополнительно снабжено токоограничивающим линейным дросселем с отводом от части витков его обмотки, один вывод которой подключен к свободной обкладке второго дозируюцего конденсатора, другой вывод - к свободной обкладке третьего дозирующего конденсатора, а отвод от части витков подключен к З 5 концу третьей фазовой обмотки источника, при этом начало первой фазовой обмотки подключено к точке соединения диодов второй вентильной цепочки, катодный вывод которой соединен 40 с анодным выводом первой вентильной цепочки.На чертеже представлено устройствоУстройство содержит диодно-конден саторный выпрямитель-умножитель напряжения, образован ный диодной цепочкой из четырех соединенных последовательно-согласно диодов 1-4 и тремя дозирующими конденсаторами 5, 6 и 7, накопительный конденсатор 8, который подключен между катодом диода 1 и анодом диода 4, токоограничивающий дроссель 9, который включен между обкладками конденсаторов 55 5 и 7, и госледовательно соединенные обмотки 10, 11 и 12 трехфазного источника переменного тока. 4При этом емкость конденсатора 5 выбирается таким образом, чтобы емкостное сопротивление его было равно индуктивному сопротивлению нижней по схеме части обмотки дросселя, а емкость конденсатора 5 равна емкости конденсатора 6 и много меньше емкости конденсатора 7.Устройство работает следующим образом.В устройстве имеется восемь цепей, по которым может передаваться энер:гия источника переменного тока с обмотками 10, 11, 12. По трем из них энергия может передаваться только лишь в дозирующие конденсаторы, не попадая в накопительный конденсатор 8, а по пяти остальным каналам энергия передается непосредственно в накопительный конденсатор 8.По первой цепи: обмотка 12 - токоограничивающий дроссель 9 - доэирующий конденсатор 5 - диод 4 - обмотки 10, 11 и 12, энергия резонансно передается в дозируюний конденсатор 5, который заряжается до величины напряжения, в 3, 14 раза превышающего фазное напряжегие (О, ) трехфазного источника переменного тока. По второму каналу: обмотка 10 - диод 3 - дозируюций конденсатор 7 токоограничиваюций дроссель 9 - обмотки 12-11-10, происходит заряд конденсатора 7 до удвоенного значения О. По третьему каналу: обмотка 12 - токоограничиваюций дроссель 9 - дозирующий конденсатор 7 - диод 2 - дозирующий конденсатор 6 - об-мотки 10, 11, 12 происходит заряд дозирующего конденсатора 6 до значения равного 40Кроме того, в этом устройстве передача энергии источника в накопительном конденсаторе 8 осуществляется по пяти зарядным каналам.Первый канал: диод 4 - обмотки 10, 11, 12 - токоограничивающийедроссель 9 - дозируюций конденсатор 7 - диод 2 - диод 1 - накопительный конденсатор 8 - диод 4.Второй канал: диод 4 - дозирующий конденсатор 6 - диод 1 - накопительный конденсатор Я - диод 4.Третий канал: дозирующий конденсатор 5 - токоограничивающий дроссель 9 - обмотки 12, 11, 10 - диод 3 - диод 2 - диод 1 - накопительный конденсатор 8 - дозирующий конденсатор 5./ едактор А.Долин Заказ 9464/4 4 Тираж 861ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений 13035, Москва, Я, Рау Подписное о комитета СССР и открытий скан наб., д. 4/лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,3 11Четвертый каналф дозирующий кон денсатор 5 - токоаграничивающий дроссель. 9 - дозирующий конденсатор 7 " диод 2 - диод 1 - накопительный конденсатор 8 - дозирующий конденсатор 5.Пятый канал: дозирующий конденсатор 5 - токоограни тивающий дроссель 9 - обмотки 12, 11, 10 - дозирующий конденсатор б - диод 1 - накопительный конденсатор 8 - доэирующий конденсатор 5,При этом передача энергии в накопительный конденсатор 8 по первому и второму зарядным цепям возможна только лишь в случае, если напряжение на обкладках накопительного кон.денсатора 8 меньше чем 40 . По третьему и четвертому каналам заряд накопительного конденсатора 8 будет происходить тогда, когда напряжение на нем меньше 5, 140 , По пятому каналу накопительный конденсатор 8 может быть заряжен до величины напряжения равной 9,140 учитывая,что напряжение разных обмоток 10,11 и 12, включенный согласно фиг. 1,можно рассматривать как напряжениеравное 20,.Таким образом, энергия источника(особенно на начальной стадии заряда накопительного конденсатора) пе редается в дозирующие и накопительный конденсатор в течение всего периода изменения напряжения источника, беэ бросков тока н практически с постоянной скоростью (т.е. при 15 стабильном значении зарядной мощности) до напряжения, более чем в девятьраз превышающего амплитуду фазовогонапряжения источника и при малыхпульсациях тока, что обеспечивает 20 повышение качества электрическойэнергии, упомянутого источника переменного тока на его выходных клеммах, что позволяет почти в два разаснизить его установленную мощность