Устройство для заряда накопительного конденсатора

О П И С А Н И Е (1,951664ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 15.08,82 Бюллетень 30 Дата опубликования описания 17 08.82 Ваудерстаалай камвтет СССР аф делам лзааретвев в аткрыткй(53) Уд К 621. .374(088. 8) 72) Автор изобретени Г. Никол 21) Заяви РОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОР 4 и т.п ения тири дное напряжениеаничивает скоростьпи гельный конденд Изобретение относится к импульсной преобразователя напряжения, переменная технике, в частности к устройствам для скорость передачи энергии источника заряда накопительных конденсаторов, ис- . постоянного тока в нагрузку, а также пользуемых в качестве импульсного источ низкое выходное (зарядное) напряженке ника питания ламп накачки оптических и, как следствие, завышенные массо-гаквантовых генераторов, в установках5баригные показатели устройства в целом. электроискровой обработки материалов Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройствоИзвестно устройство для заряда пако для заряда накопительного конденсатора, пительного конденсатора, в котором эа- содержащее источник постоянного тока, ряд осуществляется от источника посто- положительный вывод которого через тиянного тока с использованием тиристор- ристорную ячейку из двух соединенных ного статического преобразователя на- последовательно-согласно тиристоров пряжения, включенного между источником подключен к положительному выходному и накопительным конденсаторсм 1,11 ., выводу, соединенному через заряжаемыйЭнергия источника в этом устройстве, накопительный конденсатор с отрицательдоэируется дросселем и конденсатором, ным выходнымвыводом устройства и ис-, которые не только повышают КПД заря- точнюи, диод, дозирующие дроссель и дв накопительного конденсатора, но и ксащенсатор, одна обкладка которого подобеспечивают естественную коммутацию 20 ключена к точке соедин сторов тиристоров статического преобразователя ячейки2.напряжения, Однако низкое заряНедостатками этого устройства явля- анного устройства огрются относительно сложная схема его передач энергии в накосатор через дозирукицие дроссель и кон-денсатор, что обуславливает низкие удельные энергетические показатели.Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей, 5Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заряда накопительного конденсатора, содержащем источник постоянного тока, положительный вывод которого подключен к аноду одного ти- О ристора, катод которого через соединенный согласно с ним другой тиристор подключен к первому выводу обмотки токоограничивающего линейного дросселя, два диода и дозирующий конденсатор, 15 одна обкладка которого подключена к общей точке первого и второго тиристоров, положительный и отрицательный выходные выводы, к которым подсоединен накопительный конденсатор, причем отрицательный выходной вывод соединен с отрицательным выводом источника постоянного тока, обмотка токоограничивающего линейного дросселя снабжена отводом, который соединен с другой обкладкой дозирующего конденсатора и анодом одного диода, катод которого подключен к общей точке тиристоров, отрицательный вывод источника постоянного тока - ко второму выводу обмотки токо- ограничивающего линейного дросселя, а ее первый вывод через второй диод - к положительному выходному выводу устройства.На фиг. 1 представлена электрическая35 схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и 3 - . варианты ее выполнения.вУстроиство содержит источник 1 постоянного тока с положительным 2 и отрицательным 3 выводами. К выводу 240 подключены соединенные последовательно- согласно тиристоры 4 и 5, которые через диод 6 соединены с положительным выходным выводом 7, а через токоограничивающий дозирующий дроссель 8 - с отрицательным выходным выводом 9 уст- ф 5 ройства, к выводам 7 и 9 подключен накопительный конденсатор 10.Отвод от обмотки дросселя 8 через дозирующий конденсатор 11 и диод 12 подключен к точке соединения тиристоров 4 и 5.В варианте устройства (фиг. 2) содержится два комплекта статического преобразователя напряжения, включенных параллельно и работающих на один накопительный конденсатор 10.В другом варианте устройства (фиг, 3) заряд накопительного конденсатора 10 осуществляется от источника переменного тока, при этом вместо тиристора 4может быть использован обычный диод,Управление тиристорами 4 и 5 осчществляется от автономного парафазногоавтогенератора, не показанного на схемах, который может быть выполнен полюбой известной схеме.Устройство работает следующим образом,При подаче импульса управления натиристор 4 ток от источника 1 протекаетчерез тиристор 4, конденсатор 11, дроссель 8, отрицательный вывод 3 и осуществляет заряд конденсатора 11 так,что на его левой по схеме обкладке оказывается положительный потени:иал. Одновременно с этим за счет электромагнитной связи витков обмотки дросселя8, охваченных единым магнитным потоком,на выводе обмотки дросселя 8, соединенной с анодом диода 6, наводится результирующее положительное напряжение, поддействием которого диод 6 открывается,и энергия источника 1 передается в накопительный конденсатор 10. Передачаэнергии осуществляется по цепи; дроссель8, диод 6, вывод 7, конденсатор 10, вывод 9, а также по цепи; источник 1, тиристор 4, конденсатор 11, дроссель 8,диоды 6, вывод 7, конденсатор 10, вывод 9, источник 1, т.е. одновременноэлектромагнитным и электрическим путями. Диод 12 и тиристор 5 в этом интервале времени находятся в закрытомсостоянии, так как к их катодам приложено положительное напряжение.Если отвод от обмотки дросселя 8выполнен от половины ее витков, то напряжение на всей обмотке в режимехолостого хода вдвое превышает напряжение на половине ее витков, В целяхувеличения скорости передачи энергииисточника в накопительный конденсаторотвод можно делать так, чтобы в верхнейчасти обмотки витков было меньше, чемв нижней.Так как в цепи: источник 1, конденсатор 11, дроссель 8, конденсатор 10при разряженном конденсаторе 10 сопротивление меньше, чем в цепи: источник 1, конденсатор 11, дроссель 8, тотоки в частях дросселя 8 различны. Этому также способствует протекание токапо цепи: дроссель 8 - конденсатор 10,направленного встречно току источника1 в нижней части обмотки дросселя 8и согласно в верхней его части. В результате прохождения результирующего5 951тока источника 1 в его пате запасаетсяэнергия, пропорциональная индуктивностидросселя 8 к квадрату мгновенного значения тока. Результирукзций ток направлен снизу вверх, а при его измененииво времени он вначале увеличивается, азатем достигает максимального значения.В момент, когда ток достигает своегомаксимума, энергия, запасенная дросселем 8, имеет наибольшее значение. При 10уменьшении тока источника 1 за счетЭДС самоиндукции стремящейся поддержать неизменными направление реэультируквцего потока и тока) энергия из дросселя 8 по цепи: дроссель 8, диод 6, вывод 7, конденсатор 10, вывод 9, передается в конденсатор 10. В это же времязаканчивается заряд конденсатора 11, итиристор 4 запирается (погасает естественным путем),оВ следующем полупериоде подается сигнал на открытке тяристора 5, В это время конденсатор 11, разряжаясь, передаетсвою энергию.в конденсатор 10. Одновременно ток проходит по пепи. кондеясатор 11, тиристор 5, дроссель 8, Таккак к верхнему по схеме выводу обмотки дросселя 8 приложено положительноенапряжение, энергия в конденсатор 10,передается по цепи: дроссель 8, диод 6, зоконденсатор 10, По окончании разрядаконденсатора 11 ток обеспечивает положительное напряжение на верхнем выводе обмотки дросселя 8, в результате чего конденсатор 10, заряжаясь, повышаетнапрокение на своих обкладках.Далее процессы повторяются циклически, в результате чего напряжение конденсатора 10 повьнпается. Когда егонатряжение достигает заданного " значения,его разряжают во внешнкао цепь,после чего вновь осуществляется заряд.Так как конденсатор 11 заряжаетсяпри нулевых значениях напряжения, максимальное их напряженке практически вдва раза превышает напряжение источника 1, а коэффициент трансформации напря.жения в дроссель имеет значение от двухи более, причем накопительный конденса 664 6тор может быть заряжен до напряжения, более чем в 4 раза превышающего источник. В результате этсво внешняя вольтамперная характеристика проходит выше, чем аналогичная характеристика в известном устройстве. Это обеспечивает увеличение скорости передачи энергии источника в накопитель без увеличения ео массы, что улу вцает его удельйые мощностные показатели. формула изобретенияУстройство для заряда накопительногоконденсатора, содержащее источник постоянного тока, положительный выводкоторого подключен к аноду одного тиристора, катод которого через соединенный согласно с ним другой тиристор цодключен к первому выводу обмотки токоограничивающего линейного дросселя, двадиода и дозируюакй конденсатор, одна:обкладка которого подклточена к общейточке первого и второго тиристоров, положительныйф и отрицательный выходныевыводы, к которым подсоединен накопи:тельный конденсатор, причем отрицательный выходной вывод соединен с отрицательным выводом источника постоянноготока, отличающеесятем, что,с целью улучшения удельных энергетических показателей, обмотка токоограничивающж о линейного дросселя снабженаотводом, который соединен с другой обкладкой дозирующего конденсатора и анодсм одного диода, катод которого подюпочен к ойцей точке тиристоров, отрицательный вывод источника постоянноготока - к второму выводу обмотки токоощраничивающего линейного дросселя, аее первый вывод через второй диод - кположительному выходному выводу устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 375741, кл. Н 02 М 7/00) 1971.2. Авторское свидетельство СССР28 авительехред А.А е ов М, Келем Дэятко ктор едактор 9 Подписноенного комитета СССРретений и открытий8, Раушская наб., д Заказ 5 1/73 ВНИИПИ Государств по делам изоб 113035, Москва, Ж 3