Устройство для заряда емкостных накопителей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 1 К АВТОВС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6 ) Дополнительное к авт. саид-ву М 79013322)Заявлено 23. 06. 78 (2) 2633349/18-21присоединением заявки23) ПриоритетОпубликовано 1504. 82Бюллетень)М, Кл. Н 03 К 3/5 3 Ъеударстеаней кемнтнт СССР ле двлак изобретений н вткрытн) Авторыизобретения Бенедиктов, В.И. Коро с1 .,г ническии инстит нинградскии ордена Ленина эл им. В.И. Ульянова (Лен) Заявите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА ЕИКОСТНЫХ НАКОПИ Изобретение относится к электротехнике, в частности ко вторичнымисточникам, и может быть использовано для питания импульсных оптических квантовых генераторов и импульсных радиотехнических установок,5Известно устройство для зарядаемкостных накопителей, в котором используются индуктивно-емкостныепреобразователи Т,11,Недостатками устройства являютсяплохое использование трансформатора,низкий коэффициент мощности и большая установленная мощность оборудования.1 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для заряда емкостных накопителей, по авт. св.790133 содержащее два мостовых выпрямителя, подсоединенных входными диагоналями к сети переменного тока через согласующие трансформаторы и токоограничивающий реактор, зарядный дроссель включенный последовательно с входными диагоналями мостовых выпрямителей, и обходной вентиль, подключенный параллельно выходной диагонали одного из мостовых выпрямителей к зарядному дросселю, и емкостной накопитель; зарядный дрос-. сель включен между выходными,диагоналями мостовых выпрямителей, параллельно выходной диагонали второго мостового выпрямителя и зарядному дросселю подключен дополнительно введенный второй обходной вентиль, а емкостной накопитель подключен между положительным выводом выходной диагонали первого мостового выпрямителя и отрицательным выводом выход ной диагонали второго мостового выпрямителя 1.21.Недостатком этого устройства является низкая надежность работы иэза значительных колебаний мощности, передаваемой от выпрямителей к накопителям.92105 35 р, рд др 5На фиг. 2 приняты следующие обозначения: кривая 16 - временная диаграмма тока заряда основных накопителей 9, кривая 17 - временная диаграмма напряжения на основных накопителях 55 9, кривая 18 - временная диаграмма тока заряда и разряда дополнительного накопителя 11, кривая 19 - вре 3Цель изобретения - повышение надежности устройства путем снижения колебаний мощности.Для достижения этой цели между выводами мостовых выпрямителей вклю чены последовательно первый дополнительный управляемый вентиль и дополнительный накопитель, параллельно им и последовательно между собой включены дополнительные первый О неуправляемый вентиль, разрядный дроссель и второй неуправляемый вентиль, один из выводов которого подключен к точке соединения первого дополнительного управляемого вен тиля и дополнительного накопителя, а последовательно с основным накопителем и одним из выходов мостовых выпрямителей включен второй дополнительный управляемый вентиль, 20На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показаны временные диаграммы тока и напряжения на накопителе. 25Устройство для заряда емкостных накопителей содержит мостовые выпрямители 1 и 2, которые своими положительными выводами подсоединены соответственно к катоду и аноду обход ного вентиля 3, а отрицательными выводами - соответственно к катоду и аноду второго обходного вентиля 4. Зарядный дроссель 5 соединен последовательно с выпрямителями 1 и 2. Трансформаторы 6 и 7 выпрямителей 1 и 2 через токоограничивающий реактор 8 имеют вывод для подключения источника питания переменного тока. Емкостные накопители 9 подключены к выпрямителям 1 и 2 через управляемый вентиль 10, Дополнительный емкостной накопитель 11 подключен к выпрямителям 1 и 2 через второй управляемый вентиль 12. К выводам дополнительного емкостного накопителя 11 подключен неуправляемый вентиль 13. К выводам управляемого вентиля 12 подключен через вентиль 14 аз я ный оссель 1 менная диаграмма напряжения на дополнительном накопителе 11.Устройство для заряда емкостных накопителей работает следующим образом.При работе емкостные накопители 9 периодически разряжаются на нагрузку. В начале очередного цикла заряда или при пуске схемы ток в зарядном дросселе 5 либо равен нулю, либо имеет величину, которая много меньше тока короткого замыкания выпрямителей 1 и 2, поэтому выпрямители 1 и 2 через обходные вентили 3 и 4 работают параллельно на емкостные накопители 9. Ток заряда определяется величиной индуктивного сопротивления реактора 8, через который на выпрямители 1 и 2 подается питание от сети переменного тока, и величиной напряжения на накопителях 9. При увеличении напряжения на накопителях 9 их токи, токи выпрямителей 1 и 2 и токи вентилей 3 и 4 уменьшаются, а ток зарядного дросселя 5, который через открытые вентили 3, 4 и 1 О подключен параллельно накопителям, увеличивается. Как только нарастающий ток дросселя 5 сравнивается с убывающими токами выпрямителей 1 и 2, токи обходных вентилей 3 и 4 становятся равными нулю, и вентили 3, 4 закрываются. Выпрямители 1 и 2 подключаются последовательно через зарядный дроссель 5 на, емкостные накопители 9, через которые е момент переключения протекают равные токи. Параллельное соединение выпрямителей 1 и 2 заменяется последовательным. Момент переключения схемы определяется величиной индуктивности зарядного дросселя 5, величиной реактивного сопротивления реактора 8 и величиной емкости накопителей 9, После переключения схемы процесс заряда накопителей 9 продолжается, и в конце цикла заряда накопители 9 заряжаютсе до напряжения, близкого по величине к напряжению холостого хода двух последовательно включенных выпрямителей 1 и 2. При заряде основных накопителей 9 до заданного значения напряжения подается сигнал на включение управляемого вентиля 12, Подключение дополнительного накопителя 1 через вентиль 12 к выпрямителям 1 и 2 обеспечивает отключение упраеляемого вентиля 1 О и переключение еыпря(прототип).Г 5 9210мителей 1 и 2 в параллельную схему.После отключения управляемого венти-.ля 10 и восстановления его управляю 1 цих свойств производится разряд емкостных накопителей 9 на нагрузку. 5Время отключенного состояния управляемого вентиля 10 определяется временем восстановления управляющихсвойств управляемого вентиля 10,временем разряда накопителей 9 на Онагрузку и временем восстановленияуправляющих свойств коммутирующихприборов, через которые накопители9 разряжаются на нагрузку. В течениеэтого времени выпрямители 1 и 2 работают на дополнительный накопитель11, который заряжается до напряжения,фпревосходящего остаточное напряжениена основных накопителях 9 после разряда на нагрузку. Это обеспечивает гонадежное включение управляемого вентиля 10 при подаче сигнала управления и отключения вентиля 12, Послевключения управляемого вентиля 1 Одополнительный накопитель 1 разряжается через разрядный дроссель 15,вентиль 14 и управляемый вентиль 1 Она основные накопители 9. Разрядныйдроссель 15 обеспечивает колебательны характер разряда и ограничивает зоскорость нарастания тока в вентиле10. После разряда дополнительногонакопителя 11 до напряжения, равного нулю, включается вентиль 13,который обеспечивает отвод энергииот разрядного дросселя 15 и препятствует переэаряду дополнительногонакопителя 1.Введение в схему зарядного устрой"ства управляемых вентилей 10 и 12аообеспечивает надежную работу дуговых импульсных приборов, которые питаются от емкостных накопителей 9.Изобретение позволяет работать приболее высокой частоте разрядов,при этом импульсные токи в периодыразряда и восстановления сопротивления дуговых приборов после разряда имеют величины, сравнимые сначальным значением тока заряда накопителей. Во время разряда накопи- Ытелей и во время восстановления управляющих свойств импульсных комму-,тирующих приборов мостовые выпрямители 1 и 2 отключены от накопителей 54 69. Введение в схему дополнительного накопителя 1 обеспечивает загруз" ку выпрямителейи 2 во время разряда основных накопителей 9, тем самым уменьшает колебания мощности, потребляемой иэ сети переменного тока. Так как емкость дополнительного накопителя 11 меньше емкости основного накопителя 9, то напряжение на нем увеличивается быстро, что позволяет приблизить мощность потребления от сети к среднему значению. Введение разрядного дросселя 15 и вентилей 13 и 14 обеспечивает ис" пользование энергии, накопленной в дополнительном накопителе 11, для увеличения скорости заряда основных накопителей при малых напряжениях, что приводит к снижению колебания мощности, потребляемой от сети, и повышению надежности работы устройства.1 Формула изобретения Устройство для заряда емкостныхнакопителей по авт. св. 8 790133,о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что,с целью повышения надежности устройства в работе путем снижения колебаний мощности, между выводами выпрямителей включены последовательнопервый дополнительный управляемыйвентиль и дополнительный накопитель,параллельно им и последовательномежду собой включены дополнительныепервый неуправляемый вентиль, разрядный дроссель и второй неуправляемый вентиль, один из выводовкоторого подключен к точке соединения первого дополнительного управляемого вентиля и дополнительного накопителя, а последовательно с основнымнакопителем и одным иэ выходов выпрямителей включен второй дополнительный управляемый вентиль.Источники инФормации,принятые 1 во внимание при экспертизе