Зарядное устройство

(51)М. Кд Н 03 К 3/53 с присоединением заявки М(23) Приоритет Говударстеснный квинтет СССР но делам наебретеннй и отнрытнй(088. 8) Опубликовано 23,05,82, Бюллетень М Дата опубликования описания 23 05.82 В.М.Жаворонков, Н.Д.Котов, Г.Д.Нефедов, Б.Ю.Самойлов и М.В.Стракович(5 Й) ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, вчастности к емкостным накопителямэнергии и может найти преимущественное применение в автономных нестационарных импульсных системах питания,например, для исследовательскихэлектрофизических установок,Известно зарядное устройство емкостных накопителей энергии, содер 10жащее привод вращения, электрический генератор, выпрямитель 11.Однако известное устройство обладает значительным весом и габаритами.Наиболее близким к предложенному5является устройство для зарядки передвижного высоковольтного накопителя энергии, предназначенного длямагнитно-импульсной установки, возбуждающей сейсмические колебанияЭто устройство состоит иэ привода,вращающего электрогенератор переменного тока, который с помощью повысительно-выпрямительного устрой", ства, включающего силовой повышающий трансформатор и высоковольтный выпрямитель, заряжает емкостный накопитель (2.Недостаток данного устройства состоит в том, что повышающий трансформатор и электрогенератор имеют большой вес я габариты, которые резко возрастают с увеличением емкости накопителя энергии и напряжения, а также частоты следования импульсов ( т.е.увеличения зарядной мощности Указанные недостатки существенно ограничивают возможность использования подобных схем для автономных нестационарных условий, главным обра.- зом, при размещении на подвижных платформах.Цель изобретения - улучшение габа" ритно-экономических показателей зарядного устройства.Указанная цель достигается тем, что в зарядное устройство, содержащее привод, электрический генератор,35Зарядное устройство, содержащеепоследовательно установленные привод,электрический генератор, токосъемникии емкостный накопитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью улуч 40шения габаритно-экономических показателей, в него введены управляющийкоммутатор и источник начальной запитки, а электрический генератор выполнен в виде двух катушек, одна из45которых установлена на приводе с возможностью вращения внутри другой, причем катушки посредством токосъемниковэлектрически соединены последовательно, и через управляющий коммутаторподсоединены к емкостному накопителю,50параллельно которому подключен источник начальной запитки.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. заявка ФРГ 8 2600128,55 кл, Н 03 К 3/53, 19712. Электрическая аппаратура иэлектрическая изоляция, И "Энергия",1970, с, 62-66 прототип). 3 930токосъемники и емкостной накопительвведены управляющий коммутатор, токосъемники и источникначальной запитки, а электрический генераторвыполнен в виде двух катушек, однаиз которых установлена на приводес воэможностью вращения внутри другой, причем катушки посредством токосъемников электрически соединеныпоследовательно, и через управляющий коммутатор подсоединены к емкостному накопителю, параллельно которому подключен источник начальнойзапитки,На Фиг.1 показана схема устройства; на Фиг.2 - диаграмма напряжений на емкостном накопителе,В устройстве подвижная катушка 1,размещена внутри неподвижной катушки 2, причем катушки 1 и 2изменяют свое взаимное положение при вращении катушки 1 с помощью привода 3. Электрические катушки 1 и 2 соединены между собой последовательно при помощи токосъемников 1 и 5 и при помощи управляющегокоммутатора 6, (например, тиристорного) подсоединяются к емкостному накопителю 7, соединенному также систочником 8 начальной запитки.Работа устройства осуществляется следующим образом,Зарядка емкостного накопителяэнергии основана на известном принципе параметрического резонанса. Источник 8 начальной запитки заряжаетемкостной накопитель 7 до некоторого начального напряжения ц со при закрытом управляющем коммутаторе 6. Затем производится раскручивание приводом 3 подвижной катушки 1 до заданных оборотов. Управляющий коммутатор6 включает зарядную цепь, в результате чего на емкостном накопителе 7возникает переменное возрастающеепо амплитуде напряжение ( Фиг.2). Придостижении заданной амплитуды напряжения 0 , в момент перехода зарядного тока через, ноль или близкийк нему, управляющий коммутатор 6 закрывается и отключает зарядную цепь,в результате чего емкостный накопитель 7 оказывается заряженным донеобходимого напряжения, Процесс зарядки емкостного накопителя осуществляется за счет изменения индуктивности заряднойцепи. В зарядной цепипри вращении катушкиотносительнокатушки 2 происходит изменение ин 602 4дуктивности цепипо закону, близкому к .(1) =о + Ь пвпСдф,гдесумма собственных индуктивностейкагушек 1 и 2, Частота вращения Ыо катушки 1 в этом случае примерно равнаудвоенной частоте собственных колебаний контура, определяемой какЖ, с"10 главный демультипликационный резонанс).По сравнению с известным в предложенном зарядном устройстве отсутствуют высоковольтный трансФорматор 15 и выпрямительное устройство, имеющеезначительный вес и габариты, особенно при больших емкостных накопителяхэнергии, высоких напряжениях и малыхвременах заряда.20 Таким образом, данное зарядноеустройство имеет значительно меньшиевес и габариты по огношению к известным устройствам, ито значительно расширяет возможности и области приме нения нестационарных автономных высоковольтных емкостных наполнителейэнергии. Согласно проведенным расчетам вес и габариты зарядного устройства по сравнению с известными устройствами уменьшаются на 30-503. Формула изобретения930602 Составитель В.СедовТехред И.Тепер Ко Редактор П.Кос ор Н. Овыдк Зака Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,49 М 79 Тираж ВНИИПИ Государствепо делам изо 113035) Москва, Ь 991 Подписноеного комитета СССР ретений и открытий 5 Раушская наб., д 4/