Зарядно-пусковое устройство

, входом - с выходом датчика 6 тока,задатчик 18 угла управления, выходомподключенный к первому входу второгокомпаратора 19, ключ 20, резисторы21-23, диод 24 и конденсаторы 25-27,В устройство введены элемент 28 совпадений и 85-триггер 29, интеграторшунтирован ключом 20, управляющийвход которого соединен с выходом 30формирователя импульсов, второй вход,интегратора подключен к выходу 31 задатчика тока, вторым входом соединенного с выходом датчика тока. Второйвход первого компаратора 17 подключен к выходу стабилизатора 10 напряжения, второй вход второго компаратора 19 через последовательно соединенные первый и второй резисторы 21 и22 подключен к выходу неуправляемоговыпрямителя 7, общая точка резисторов 21 и 22 через первый конденсатор25 соединена с входом датчика токаи общей шиной 32, Выход второго компаратора 19 подключен через второйконденсатор 26 к выходу элемента 28совпадений, а через третий резистор23 и третий конденсатор 27, образующие цепь задержки - к одному входуэлемента 28 совпадений и одному входу КБ-триггера 29, другой вход которого соединен с выходом элемента совпадений и через диод 24 с выходомформирователя 12 импульсов, входомподключенного к выходу 33 КБ-триггера, Вход задатчика 18 угла управления соединен с выходным выводом, другой вход элемента совпадений соеди 40нен с выходом компаратора 17,Питание элементов отдельных устройств (интегратора и компараторов) 45 напряжением с полярностью относительно общей шины 32, противоположной напряжению на выходе неуправляемого выпрямителя 7, осуществляется при необходимости от дополнительного неуправляемого выпрямителя 34 через соответствующий стабилизатор 35 либо от аккумуляторной батареи (АБ). При необходимости работать не только на ак-, кумуляторную батарею, но и на актив 55 ную нагрузку, а также в случае заряда одного элемента АБ на вход второго компаратора 19 подают смещение через дополнительный резистор 36. Перобразователь переменного напряжения в регулируемое постоянное (фиг.1) выполнен на силовом трансформаторе 37, первичная обмотка 38 которого подключена к входу 39 преобраэо" вателя, и управляемом выпрямителе 40, входом подключенном к вторичной обмотке 4 силового трансформатора, выходом - к выходу 42 преобразователя, управляющие входы управляемого выпрямителя соединены с управляющими вхо- дами 14 и 15 преобразователя, причем вторичная обмотка силового трансформатора предназначена для подключения к выводам питания переменного напряжения. В стартерном режиме АБ подключается к выводу 43 и общей шине 32.Преобразователь 5 переменного напряжения в регулируемое постоянное (фиг.2) выполнен на силовом трансформаторе 37, первичная обмотка 38 которого подключена к входу 39 преобразователя, и на неуправляемом силовом выпрямителе 44, входом подключенном к,вторичной обмотке 41 силового трансформатора, выходом через силовой управляемый ключ 45 - к выходу 42 преобразователя, Управляющие входы силового управляемого ключа соединены с управлякщими входами 14 и 15 преобразователя, причем вторичная обмотка силового трансформатора предназначена для подключения к выводам питания переменным напряжением. Преобразователь 5 переменного напряжения в регулируемое постоянное (фиг.3) выполнен на силовом 37 и согласующем 46 трансформаторах, первичная обмотка 38 силового трансформатора через силовой управляемый ключ 45/ подключена к входу 39 преобразователя, вторичная обмотка 41 силового трансформатора через силовой неуправляемый выпрямитель 44 соединена с выходом 42 преобразователя, управляющий вход силового управляемого ключа 45 соединен с управляющими выходами 14 и 15 преобразователя, первичная обмотка 47 трансформатора 46 соединена с входом 39, выводы вторичной обмотки 48 согласующего трансформатора предназначены для подключения к выводам питания переменным напряжением.На фиг,4 .приняты следующие обозначения; 49 - напряжение, обратное напряжению на выходе неуправляемого выпрямителя 7 (пунктиром) и напряже5 1 нию в общей точке резисторов 21 и 22;50 - напряжение на выходных выводах;5 - напряжение на выходе интегратора 16; 52 - напряжение на выходе первого компаратора 17; 53 - напряжение на выходе второго компаратора 19;54 - напряжение на выходе элемента 28 совпадений; 55 - напряжение на выходе КЯ-триггера 29; 56 - напряжение на выходе датчика 6 тока без дросселя в цепи постоянного тока.Устройство работает следующим образом.После включения питающего напряжения и подключения аккумуляторной батареи (АБ) к выходным выводам 3 и 4 на выходе второго компаратора 19 формируется последовательность 53 импульсов, следующих с удвоенной частотой питающей сети. При отсутствии сигнала задания по току заряда на выходе первого компаратора 17 устанавливается нулевой потенциал (52) и переключение ВБ-триггера 29 осуществляется короткими импульсами через второй конденсатор 26 с выхода второго компаратора 19. Выходные импульсы триггера запускают формирователь 12 импульсов, тарируются по длительности и через усилитель 13 мощности поступают на управляющие входы, на" пример тиристоры управляемого выпрямителя 40. При этом задатчиком 18 устанавливают такую фазу переключения второго компаратора 19 относительно момента равенства напряжений на выходе неуправляемого выпрямителя (то же для управляемого) и напряжения АБ, что ПвП, т.е, тиристоры заперты обратным напряжением, ток заряда не протекает. При каждом срабатывании Формирователя 12 импульсов через ключ 20 происходит разряд конденсатора в интеграторе 16.При увеличении сигнала на выходе задатчика 11 тока заряда до заданного минимального уровня напряжение на выходе интегратора 16 достигает порога переключения первого компаратора 17 (6-8 В) и на его выходе появляется единичный уровень напряжения. Если при этом и на выходе второго компаратора 19, определяющего допустимую зону работы управляемого выпрямителя, также единичный уровень напряжения, то на выходе элемента 28 совпадений появляется нулевой синхронизирующий импульс, Этот импульс переключает КЯ 534632 6триггер 29, который запускает формирователь 12 импульсов. На тиристоры выпрямителя 40 подаются управляющие вмпульсы, что приводит к включению со"ответствующего тиристора и протеканиючерез АБ зарядного тока. В моментвключения тиристоров интегратор обнуляется и снова интегрирует разницумежду сигналом задания и сигналом обратной связи по току заряда. В установившемся режиме эта разница постоянна и определяется только порогомпереключения первого компаратора 17,который также постоянен, так как оп"ределяется напряжением на выходе стабилизатора 10. Этим обеспечиваетсяточная стабилизация тока заряда АБнезависимо от напряжения АБ и напря жения питающей сети, что расширяетобласть применения устройства. При1 П Пс 1 происходит переключениевторого компаратора 19 и через второй конденсатор 26 на вход КБ-тригге ра поступает еще один синхронизирующий импульс (54). Однако переключение триггера не происходит, так какон переключился по импульсу на выходепервого компаратора 17. Возврат 35- 30 триггера 29 в исходное состояние осуществляется нулевым потенциалом навыходе второго компаратора 19 черезцепь задержки на третьем резисторе23 и третьем конденсаторе 27. Этимтриггер подготавливается к очередному переключению с запуском формирователя 12 импульсов.В переходных режимах при снижениинапряжения питающей сети, чрезмерном ,1 О увеличении сигнала задания, сбое вработе формирователя импульсов и т.ппереключение первого компаратора 17может произойти раньше, чем появитсяединичный потенциал на выходе второго45 компаратора 19. В этом случае синхронизирующий импульс на выходе элемента 28 совпадений появляется практически в момент переключения второго компаратора из нулевого в единичное со стояние, так как время задержки цепочки 23, 27 незначительно. Конденсатор25 обеспечивает такой сдвиг по фазенапряжения на выходе неуправляемоговыпрямителя 7, что указанное переключение второго компаратора 19 происходит всегда при 1 П, Пдь. Это гарантирует включение тиристоров и формирование очередного импульса зарядноготока.режим работы устройства. При этом нетребуется дополнительных элементовконтроля полярности подключения АБ,что также упрощает устройство и повышает его эксплуатационную надежность,Преобразователи переменного напряжения в постоянное (фиг.2 и 3) 40позволяют уменьшить количество управляемых элементов и тем самым снизитьстоимость устройства. Работа элементов цепей управления в этом случаене изменяется,45При включении переключателя режима работы в положение "Пуск" устройство в буфере с АБ обеспечивает стартерный режим АБ (запуск двигателя).Угол управления выпрямителем 40 втаком режиме задается вторым компаратором 19 (51) и близок к минимальному, Для стартерного режима АБ подключается к выводу 43 и общей шине 32,чтобы исключить датчик 6 тока (еслиоы маломощный и рассчитан только наток заряда АБ).Если датчик 6 тока допускает крат-ковременную перегрузку (на время 55 Таким образом, цепочка из первого и второго резисторов 21 и 22 и первого конденсатора 25 совместно с одним эадатчиком 18 угла управления обеспе 5 чивают формирование допустимой зоны подачи управляющих импульсов, гарантирующей устойчивую работу устройства в широком диапазоне напряжений АБ и питающей сети без введения каких либо переключающих элементов, что значительно упрощает наладку устройства и повышает его эксплуатационную надежность.При коротком замыкании АБ (если 15 не устанавливать резистор 36 смещения)переключений второго компаратора 19 не происходит (он всегда закрыт), следовательно, КБ-триггер 29 не возвращается в исходное состояние. В , этом случае импульсы на выходе формирователя 12 импульсов отсутствуют, ,тиристоры заперты, что обеспечиваетзащиту устройства от коротких замы каний на выходе, чем дополнительно 25 повышается эксплуатационная надежность его работы без введения дополнительных узлов защиты от коротких , замыканий.В случае подключения АБ к выходным выводам 3 и 4 обратной полярности второй компаратор 19 также всегда , закрыт, что предотвращает аварийный пуска в стартерном режиме), то можно подключить АБ и к выводам 3 и 4,Таким образом, изобретение обеспечивает расширение области применения и повышенную эксплуатационную надежность устройства, так как позволяет без введения каких-либо переключателей и подстроечных элементов заряжать стабилизированным током АБ практически с любым выходным напряжением. При этом обеспечивается надежная защита как от коротких замыканий на выходе, так и от подключения АБ обратной полярностью без введения каких-либо дополнительных элементов защиты.Формула изобретенияЗарядно-пусковое устройство, содержащее последовательно включенные между входными и выходными выводами преобразователь переменного напряжения в регулируемое постоянное и датчик тока, неуправляемый выпрямитель, входом подключенный к выводам питания переменным напряжением, стабилизатор напряжения, входом подключенный к выходу неуправляемого выпрямителя, а выходом - к первому входу задатчика тока заряда, последовательно соединенные формирователь импульсов и усилитель мощности, подключенный выходом к управляющим входам преобразователя переменного напряжения в регулируемое постоянное, интегратор, выходом соединенный с первым входом первого компаратора, первым входом - с выходом датчика тока, задатчик угла управления, выходом подключенный к первому входу второго компаратора, ключ, резисторы, диод, конденсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения эксплуатационной надежности, в устройство введены элемент совпадений и КБ-триггер, интегратор шунтирован ключом, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй вход интегратора подключен к выходу задатчика то"д ка, вторым входом соединенного с выходом датчика тока, второй вход пер" вого компаратора подключен к выходу стабилизатора напряжения, второй вход второго компаратора через последова" тельно соединенные первый и второй резисторы подключен к выходу неуправ 1534632 1 Оляемого выпрямителя, общая точка резисторов через первый конденсатор соединена с входом датчика тока и общей шиной, выход второго компаратораподключен через второй конденсатор квыходу элемента совпадений, а черезтретий резистор и третий конденсатор,образующие цепь задержки - к одномувходу элемента совпадений и одному входу К триггера, другой вход которого соединен с выходом элемента совпадений и через диод с выходом формирователя импульсов, входом подключенного к выходу КЯ-триггера, входзадатчика угла управления соединен свыходным выводом, другой вход элемента совпадений соединен с выходомпервого компаратора.1534632 иг Составитель В.ОглоблевРедактор О.Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор Т,Пал Производственно-издательский комбинат Патент , г. Узтород, ул. Гагарии иГ на 101 Заказ ВНИИП 1 Государственног 113035Тирвк 416 Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5