Устройство для заряда накопительных конденсаторов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 4 А 1 Н 9) 80 и) 1 511 4 С 01 Ч 1/04 УБЛ 7 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСА ЗОБРЕТЕН ЬСТВУ У 11 структорско-техние Украинского кого геолог а ельство СССР1/04, 1983. дниковые преах заряда нак ов. - Л,: Знер и 2 АВТОРСКОМУ СВ(21) 3908546/24-25 (22) 11.06,85 (46) 23.0388. Бюл, (71) Харьковское кон нологическое отделе научно-исследователь разведочного институ (72) П.А.Марченко (53) 550.834 (0888) (56) Авторское свиде В 10388967 кл, 0 01.Кныш В.А,Полупров образовател в систе пительных конденсато гоиздат, 1981 12(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИ-"ТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ(57) Изобретение относится к устройствам, использующим энергию, накопленную заряженным конденсатором, иможет быть использовано для возбуж"дения механических импульсов, в томчисле в источниках сейсмических колебаний, Цель изобретения - повыше ние КПД устройства и снижение егомассогабаритных показателей, Устройство содерзит источник питания постоянного тока 1, инвертор 2, зарядноеустройство 10 и накопительный конденсатор 18. За счет соединения поло1383246 30 жительного вывода источника питаниясо средней точкой конденсаторов 8и 9, а отрицательного вывода - с вторым выводом накопительного конденсатора 18 суммируется энергия зарядаот зарядного устройства 10 и от источника питания 1 непосредственно. Изобретение относится к устройствам, использующим энергию, накопленную заряженным конденсатором, и может быть использовано в различных устройствах для возбуждения механических импульсов, в том числе в источниках сейсмических колебаний,Цель изобретения - повышение КПД устройства и снижение его массогабаритных показателей.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсато рао Устройство содержит источник 1 постоянного тока, положительный вывод которого подключен к входу инвертора 2, содержащего тиристоры 3 и 4, катоды которых связаны через обмотку трансформатора 5, параллельно которой включен коммутирующий конденсатор 6, Средняя точка трансформатора 5 через индуктивность 7 соединена с отрицательным выводом источ ника питания, Положительный вывод источника питания соединен с общей точкой конденсаторов 8 и 9 зарядного устройства 10, Конденсаторы 8 и 9 включены в диагональ тиристорного моста, содержащего тиристоры 11-14, Анод тиристора 11 подключен к первому выводу выходной обмотки трансформатора 5 и катоду диода 15, аноды диодов 15 и 16 соединены и подключены к общей точке конденсаторов 8 и 9 зарядного устройства 10, анод тирис тора 13 подключен к второму выводу обмотки трансформатора 5 и катоду диода 16. Катоды тиристоров 12 и 14 через индуктивность 17 связаны с первым выводом накопительного конденПри этом через инвертор 2 и зарядноеустройство 10 передается лишь частьмощности, необходимой для заряда накопительного конденсатора, что позволяет увеличить КПД устройства иснизить его массогабаритные показатели. 1 ил. сатора 18 и обмотками 19 электромеханического преобразователя. Второйвывод конденсатора 18 соединен с отрвфцательным выводом источника питанияи катодом разрядного тиристора 20,анод которого соединен с вторым выводом обмоток 19 преобразователя.Управляющий электрод разрядного тиристора 20 соединен с блоком управления разрядом (не показан), Первыйвыход блока 21 управления зарядомчерез отдельные вторичные обмоткиимпульсного трансформатора 22 связанс управляющими электродами тиристоров 4,12 и 13, второй выход черезотдельные вторичные обмотки импульсного трансформатора 23 - управляющими электродами тиристоров 3,11 и 14.Устройство работает следующим,образом,От источника питания постоянного.тока напряжение поступает на входинвертора 2, В начальный момент тиристорный мост с тиристорами 11-14закрыт, напряжение конденсаторногонакопителя 18 равно нулю, конденсато",ры 8 и 9 зарядного устройства такжене заряжены,Далее импульсы блока 21 управления подаются поочередно на первыйи второй выходы с интервалом, равнымполовине периода работы инвертора,период работы инвертора 2 намногоменьше периода источника 1 питания.При подаче от блока управленияимпульса на первый импульсный трансформатор 22 открывается тиристор 4,на выходе инвертора появляется нап"ряжение полярностью, указанной насхеме, одновременно открываются ти":ристоры 12 и 13.Конденсатор 9 заряжается по цепиплюс выходной обмотки инвертора 2 тиристор 13 - конденсатор 9 - диод15 - минус выходной обмотки инверто 5ра 2.Одновременно импульс тока зарядаконденсатора 18 проходит по цепиположительный вывод источника питания - конденсатор 8 - тиристор 12 -индуктивность 17 - конденсатор 18 -отрицательный вывод источника питания. Конденсатор 8 заряжается полярностью, указанной на схеме. Ток прекращается. Через половину периода 15работы инвертора импульсы блока 21управления подаются на второй импульсный трансформатор 23. К этомумоменту ток в цепи тиристоров 12 и13 прекратится, и тиристоры 12 и 2013 закрыты. При появлении управляющих импульсов на трансформаторе 23открываются тиристоры 3, 11 и 14,Напряжение на выходе инвертора меняет полярность, Конденсатор 8 перезаряжается по цепи второй выводобмотки инвертора 2 - тиристор 11конденсатор 8 - диод 16 - первыйвывод обмотки инвертора 2,В это же время импульс тока заряда конденсатора 18 проходит по цепиположительный вывод источника питания - конденсатор 9 - тиристор 14 -индуктивность 17 - накопитель 18 -отрицательный вывод источника питания. При этом напряжения источникапитания и конденсатора 9 суммируются.Затем через половику периода инвертора 2 импульсы с первого выходаблока 21 управления вновь подаются 40на первый импульсный трансформатор22, открываются тиристоры 4,12 и 13Конденсатор 9 перезаряжается по цепиплюс выходной обмотки инвертора 2 -тиристор 13, - конденсатор 9 - диод 4515 - минус обмотки инвертора 2, Поляр.ность после заряда указана на схеме.В это же время импульсы тока зарядаконденсатора 18 проходят по цепи положительный вывод источника пи 5 йтания - конденсатор 8 - тиристор 12 -индуктивность 17 - накопитель 18 -отрицательный вывод источника питания фЗатем поступают импульсы с втоРого выхода блока 21 управления , которые подаются на второй импульсныйтрансформатор 23, и работа схемы повторяется,Когда накопитель зарядится до нокнального напряжения, схема сравнения прекращает подачу импульсов навыходы блока 21 управления, тиристорный мост запирается и заряд накопителя прекращается.По сигналу "Разряд" импульс с вы-,хода блока управления разрядом непоказан подается на управляющийэлектрод тиристора 20, Накопитель18 разряжается на обмотку 19 преобразователя. В землю передается сейсмический импульс, одновременно подаются импульсы на выходы блока 21 управления, и заряд накопителя начинаетсявновь, но при этом после разряда напряжение на конденсаторе 18 будет обратной полярности по сравнению с указанной на схеме, что приведет к увеличению амплитуды импульсов тока заряда накопителя, так как при этомсуммируются напряжения источника питания одного из конденсаторов 8 или9 и конденсатора 18.Заряд накопителя будет произведенза тот же период, без увеличенияпотребления мощности от источникадт.Таким образом обеспечивается значительное снижение массогабаритныхпоказателей источника за счет уменьшения габаритов и массы инверторапри сохранении требуемого напряжениязаряда, а также повьппение КПД устройства в результате прямого накопления части энергии, поступающей отавтономного источника, и обеспечения рекуперации части энергии, неиспользованной при разряде конденсаторного накопителя на обмотки преобразователя,Формула изобретения Устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее источник питания постоянного тока, инвертор, зарядное устройство, выполнен.ное в виде вентильного моста, в два плеча которого включены тиристоры, а в диагональ включены два конденсато-. ра, накопительный конденсатор, параллельно которому через разрядный тиристор подключен электромеханическийпреобразователь, блок управления зарядом, связанный с управляющими электродами тиристоров через импульсные трансформаторы, причем катодйая группа вентильного моста связана с1383246 Составитель С.КутаковТехред М.Дндык Редактор С.Пекарь Корректор А.Тяско Тираж 522 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д,4/5 Заказ 1292/42 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 первым выводом накопительного конденсатора, анодная группа моста подключена к выводам выходной обмоткиинвертора и катодам двух диодов,аноды которых соединены и подключенык общей точке конденсаторов зарядного устройства, а т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыщения КПДустройства и снижения его массогабаритных показателей, в два других1 плеча вентильного моста включенытиристоры, управляющие электроды ко.торых соединены с блоком управлениячерез импульсные трансформаторы, отрицательный вывод источника питанияпостоянного тока соединен с вторымвыводом накопительного конденсатора,а положительный вывод соединен с общей точкой конденсаторов зарядногоустройства.