Устройство для заряда накопительного конденсатора

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскинСоциапистическикРеспубликпа делам нэабретеннй н аткрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА1 О Изобретение относится к импульсной электротехнике и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где в качестве источников постоянного тока применяются трехфазные источники переменного тока совместно с резонансными индуктивно-емкостными контурами и вентиль- но-компенсаторными выпрямителямиумножителями напряжения,Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока, подключенный через вен 1 тильно-индуктивный трехфазный выпрямитель к обкладкам накопительного конденсатора 111.Такое устройство имеет сравнительно низкое максимальное значение за 20 рядного напряжения, величина которо", го равна лишь половине амплитуды линейного напряжения трехфазного источника питания. Известно также устройство для заряда накопительного конденсатора,. содержащее трехфазный источник пере" менного тока, мостовой выпрямитель, выполненный на шести подупроводниковых элементах и выходом подключенный через индуктивное сопротивление к обкладкам;накопительного конденса" тора, а входом - к выводам трехфазного источника переменного тока через три реактивных токоограничивающих сопротивления(Р)Это устройство имеет относительно низкое максимальное зарядное напряжение, равное амплитудному значению линейного напряжения трехфазного источника переменного тока, и невысокие удельные энергетические показатели за счет использования шести полупроводниковых приборов,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазныйистояник леземеннп,-офаэнцми вьводами три цепочки кажр нзры, -о тоит из последовательн со: д,;нчых линеиного дросселя и конднсатора величины реак5тквных сопротивлений которых на частоте источника по обсолютной величине равны между собой а свободнаяобкладка каждого конденсатора подсоединена к соответствующему фазному выводу, и три вентиля, два из которых неуправляемые, а один управляемый, причем управляемый вентильсвоим катодом подключен к накопительному конденсатору, а анод первого . 15неуправляемого вентиля подключен кточке соединения конденсатора и линейного дросселя первой цепочки 3.Однако известное устройство имеет сравнительно невысокое максимальное зарядное напряжение на накопительном конденсаторе, величина которого равна 05 Г 3 ЯЕ , где О - добротность контура, состоящего из двухконденсаторов, двух линейных дроссе" Илей и двух фаз источника переменноготока, Г - амплитудное значение фазного напояжения трехфазного источника питания,Целью изобретения является увеличение максимального зарядного напряжения на накопительном конденсаторе,Поставленная цель достигаетсяем что устройство для заряда нако пительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока с шестью фазными выводами, три цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных линейного дросселя и конденсатора, величины реактивных сопротивлений которцх на частоте источника по абсолютной величине равны между собой, а свобод" ная обкладка каждого конденсатора45 подсоединена к соответствующему фазному выводу, и три вентиля, два из которых неуправляемые, а один - управляемый причем управляемый вентиль своим катодом подключен к нако.;56 пительному конденсатору, а анод пер- вого неуправляемого вентиля подключен к точке соединения конденсато; ра и линейного дросселя первой цепи, дополнительно снабжено двумя конденсаторами, а свободные фазные выводы подключены к соответствующим свободным выводам линейных дросселей, причем один дополнительный кон 9 4денсатор включен между объединеннцми выводами конденсатора и линейного дросселя второй и третьей цпейдругой - между сбъединениыми соот-.ветствую фазы и выво,оив водом линейного дросселя соответственно первой ивторой цепей, причем объединенные фазный вывод и вывод линейного дросселя третьей цепи подключены к катоду, а второй цепи - к анодувторого неуправляемого вентиля, приэтом объединенные выводы конденсатора и линейного дросселя второй це.пи подключены к катоду первого неуправляемого вентиля, первой цепик с.вободной обкладке накопительногоконденсатора, а третьей цепи - каноду управляемого вентиля,Такое схемное решение позволяетувеличить максимальное зарядноенапряжение на накопительном конденсаторе, которое в 3.3 раз превешает амплитудное значение фазного напряжения трехфазного источника переменного тока, что при практическомсохранении массы и габаритов устройства обеспечивает существенноеувеличение электрической энергии,запасаемой накопительным конденсатором за один цикл заряда.На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсатора. Устройство для заряда накопительного конденсатора содержит трехфазный источник переменного тока с шестью фазными выводами 1-6, три цепи, каждая из которых состоит из линейного дросселя 789), конденсатора 10 (1112) фазных обмоток 13 (115) двух неуправляемых вентилей 16 и 17, двух дополнительных конденсаторов 18 и 19, один из которых (18) подключен между точкой соединения конденсатора 11 и линейного дросселя 8 второй цепи и точкой соединения конденсатора 12 и линейного дросселя 9 третьей цепи, другой - 19 подключен между фазными выводами 1 и 3, накопительный конденсатор 20, управляемый вентиль 21 и блок 22 контроля напряжения и управления тиристором, причем неуправляемый вентиль 16 анодом подключен к фазному выводу 3, а катодом к фазному выводу 5, не-управляемый вентиль 17 подключен анодом к точке соединения линейного45 Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока с шестью фазными выводами, три цепи, каждая из которых состоит из,.последовательно соединенных линейного дросселя и конденсатора, величины 3 Цдросселя 7 и кденатора 10 первойцепи, а катодом - к точке соединения линейного дросселя 8 и конденсатора 11 второй цепи, накопительныйконденсатор 20 отрицательной обклад5кой соединен с анодом неуправляе"мого вентиля 17, положительной - скатодом управляемого вентиля 21,анод которого подключен к точке сое.-.динения конденсатора 12 и дополнительного конденсатора 18.Устройство для заряда накопительного конденсатора работает следующим образом.15Каждая фазная обмотка 13 (11, 15)совместно с линейным дросселем 7(8,9) и конденсатором 10 (11, 12)образуют последовательные С -контура, индуктивные и емкостные сопро- рвтивления которых на частоте источника по модулю равны между собой, всвязи с чем имеет место резонанснапряжений, при котором мгновенныезначения резонансных напряжений, 25возникающих на индуктивно-емкостныхэлементах каждого контура по абсолютной величине равны между собой ипротивоположны по фазе. При этом засчст использования в качес ыа источ"ника питания трехфазного источникапеременного тока с отдельно выведенными фазными обмотками мгновенныезначения резонансных напряженийна соответствующих индуктивно-ем"костных элементах всех трех контуров и, в частности на трех линейных дросселях 7-9, сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град. иих амплитуды равны Ц,.Е. ф, где (добротность контура, содержащегоодну фаэную обмотку 13 (14, 15),один линейный дроссель 7 (8, 9) иодин конденсатор 10 (11, 12), Етфамплитуда фаэного напряжения. Чривеличине добротности контура порядка 20-30 с достаточной для инженерных расчетов степенью точности можноисключить из рассмотрения величинынапряжения на фазных обмотках, поскольку они значительно меньше ве"личин напряжений, возникающих наиндуктивно-емкостных элементах последовательных резонансных контуров.При закрытом управляемом вентиле 2155электромагнитные процессы, имеющиеместо в устройстве, протекают следующим образом. В промежуток времени, при котором мгновенное значение 4,суммарного напряжения, складывающегося из мгновенных значений на линейных дросселях 8 и 9 и дополнительном конденсаторе 18, приложено к аноду неуправляемого вентиля 16 и положительно по отношению к его катоду, он открывается, и по нему проте" кает ток заряда дополнительного конденсатора 18, При этом дополнитель. ный конденсатор 18 заряжается до на" пряжения, равного .Д О Е .В промежуток времени, при котором мгновенное значение суммарного напряжения, складывающегося из мгновенных значений напряжений на линейных дросселях.7 и 8 и дополнительном конденсато. - ре 19, приложено к аноду неуправляемого вентиля 17 и положительно по отношению к его катоду, он открывается, и по нему течет ток заряда дополнительного конденсатора 19. При этом дополнительный конденсатор 19 также заряжается до напряжения, равного 3 0 Ег,. Поскольку амплитуды напряжений на линейных дросселях 7 и 8 сдвинуты по фазе на 120 эл.град. и.при открытом управляемом вентиле 21 эти дроссели в цепи заряда накопительного конденсатора 20 оказывают. ся включенными встречно, то максимальное значение напряжения, до которо. го может быть заряжен накопитель ный конденсатор 20 складывается из напряжений на дополнительных конденсаторах 18 и 19 и линейных дросселях 7 и 8 и заряжается накопительг ный конденсатор 20, а максимальное его зарядное напряжение равно Г 3 п Е, Блок 22 осуществляет контроль напряжения на фаэных обмотках 13-15 и на яакопительном конденсаторе 20, а также подачей импульсов управления ка управляющий электрод управляемого вентиля 21 обеспечивает возможность регулирования уровня напряжения, до которого требуется зарядить накопительный конденсатор 20. Формула изобретения7 898599 гой - между объединенными соответствующим фазным выводом и выводомлинейного дросселя соответственнопервой и второй цепей, объединенныефазный вь 1 вод и вывод линейного дросселя третьей цепи подключены к катоду, а второй цепи - к аноду второгонеуправляемого вентиля, объединенные выводы конденсатора линейногодросселя второй цепи подключены к катоду первого неуправляемого вентиля,первой цепи - к свободной обкладкенакопительного конденсатора, а третьей цепи - к аноду управляемого вентиля. Составитель В. ЧорбаТехред А.Бабинец, Корректор М, Варош Весело каз .1196 Тираж 953о комитета СССРй и открытийРаушская наб., д,исное НИИПИ Государствен по делам изобрет 13035, Москва, ЖПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная.,ил реактивных сопротивлений которых на частоте источника по абсолютной величине равны между собой, а свободная обкладка каждого конденсатора подсоединена к соответствующему 5 фазному выводу, и три вентиля, два из которых неуправляемые, а один управляемый, причем управляемый вентиль своим катодом подключен к накопительному конденсатору, а10 анод первого неуправляемого вентиля подключен к точке соединения конденсатора и линейного дросселя первой цепи. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения мак- .15 симального зарядного напряжения на накопительном конденсаторе, оно дополнительно снабжено двумя конденсаторами, а свободные фазные выводы подключены к соответствующим сво бодным выводам линейных дросселей, причем один дополнительный конденсатор включен между объединенными выво.- дами конденсатора и линейного дросселя второй и третьей цепей, дру Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 547016, кл, Н 02 М 7/06, 1977.2. Авторское свидетельство СССР323853, кл. Н 03 К 3/53, 1972,3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Нф 2596778/07,кл. Н 02 М 7/06, 25,09.78 (прототип)