Устройство для заряда накопительных конденсаторов Советский патент 1988 года по МПК G01V1/04 H02J7/10 

жительного вывода источника питания со средней точкой конденсаторов 8 и 9, а отрицательного вывода - с вторым выводом накопительного конденсатора 18 суммируется энергия заряда от зарядного устройства 10 и от источника питания 1 непосредственно.

При этом через инвертор 2 и зарядное устройство 10 передается лишь часть мощности, необходимой для заряда накопительного конденсатора, что позволяет увеличить КПД устройства и снизить его массогабаритныё показатели. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, использующим энергию, накопленную заряженным конденсатором, и может быть использовано для возбзпк- дения механических импульсов, в том числе в источниках сейсмических колебаний. Цель изобретения - повьше- ние КПД устройства и снижение его массогабаритных показателей. Устройство содержит источник питания пос тоянного тока 1, инвертор 2, зарядное устройство 10 и накопительный конденсатор 18. За счет соединения поло(Л 00 00 00 ГчЭ 4 bi

Изобретение относится к устройствам, использующим энергию, накоплен- к;fю заряженным конденсатором, и может быть использовано в различных устройствах для возбуждения механических импульсов, в том числе в источниках сейсмических колебаний.

Цель изобретения - повышение КПД устройства и снижение его массоГаба- ритных показателей.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для заряда накопительного конденсато рас

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, положительный вывод которого подключен к входу инвертора 2, содержащего тиристоры 3 и 4, катоды которых связаны через обмотку трансформатора 5, параллельно которой включен коммутирующий конденсатор 6 о Средняя точка трансформатора 5 через индуктивность 7 сое с отрицательньш выводом источ шака питания. Положительный вывод источника питания соединен с общей точкой конденсаторов. 8 и 9 зарядного устройства 10, Конденсаторы 8 и 9 в1И1ючены в диагональ тиристорного моста, содержащего тиристоры 11-14, Анод тиристора 11 подкгаочен к перво- №,f ВЫВОДУ ВЫХОДНОЙ обмотки трансфор митора 5 и катоду диода 15, аноды диодов 15 и 16 соединены и подключены к общей точке конденсаторов 8 и 9 зарядного устройства 10, анод тирис- тора 13 подключен к второму выводу обмотки трансформатора 5 и катоду диода 16, Катоды тиристоров 12 и 14 через индуктивность 17 связаны с первым выводом накопительного конден

сатора 18 и обмотками 19 электромеханического преобразователя. Второй вывод конденсатора 18 соединен с цательным выводом источника питания

5 и катодом разрядного тиристора 20, анод которого соединен с вторым выводом обмоток 19 преобразователя. Управляющий электрод разрядного тиристора 20 соединен с блоком управ10 ления разрядом (не показан). Первый выход блока 21 угфавления зарядом через отдельные вторичные обмотки импульсного трансформатора 22 связан с управляющими электродами тиристо- .

ров 4,12 и 13, второй выход через отдельные вторичньте обмотки импульсного трансформатора 23 - управляющими электродами тиристоров 3,11 и 14. Устройство работает следующим

0 .образом.

От источника питания постоянного тока напряжение поступает на вход инвертора 2о В начальный момент ти- ристорный мост с тиристорами 11-14 закрыт, напряжение конденсаторного накопителя 18 равно нулю, конденсато- )ы 8 и 9 зарядного устройства также не заряженыо

Далее импульсы блока 21 управ30 ления подаются поочередно на первый и второй выходы с интервалом, равным половине периода работы инвертора, период работы инвертора 2 намного меньще периода источника 1 питания.

35

При подаче от блока управления

импульса на первый импульсный трансформатор 22 открывается тиристор 4, на выходе инвертора появляется нап- Q ряжение полярностью, указанной на схеме, одновременно открываются ти-, ристоры 12 и 13.

25

Конденсатор 9 заряжается по цепи плюс выходной обмотки инвертора 2 - тиристор 13 - конденсатор 9 - диод 15 - минус выходной обмотки инвертора 2„

Одновременно импульс тока заряда конденсатора 18 проходит по цепи положительный вывод источника питания - конденсатор 8 - тиристор 12 - индуктивность 17 - конденсатор 18 - отрицательный вывод источника пита кия о Конденсатор 8 заряжается полярностью, указанной на схеме. Ток прекращается. Через половину периода работы инвертора импульсы блока 21 управления подаются на второй импульсный трансформатор 23. К этому моменту ток в цепи тиристоров 12 и 13 прекратится, и тиристоры 12 и 13 закрыты. При появлении управляющих импульсов на трансформаторе 23 открываются тиристоры 3, 11 и 14, Напряжение на выходе инвертора меняет полярность. Конденсатор 8 перезаряжается по цепи второй вывод обмотки инвертора 2 тиристор 11 - конденсатор 8 - диод 16 - первый вывод обмотки инвертора 2,

В это же время импульс тока заряда конденсатора 18 проходит по цепи положительный вывод источника питания - конденсатор 9 - тиристор 14 - индуктивность 17 - накопитель 18 - отрицательный вывод источника питания. При этом напряжения источника питания и конденсатора 9 суммируются

Затем через половину периода инвертора 2 импульсы с первого выхода блока 21 управления вновь подаются на первый импульсный трансформатор 22, открываются тиристоры 4,12 и 13, Конденсатор 9 перезаряжается по цепи плюс выходной обмотки инвертора 2 - тиристор 13,- конденсатор 9 - диод 15 - минус обмотки инвертора 2, Поля ность после заряда указана на схеме

В это же время импульсы тока заряда конденсатора 18 проходят по цепи положительный вывод источника питания - конденсатор 8 - тиристор 12 индуктивность 17 - накопитель 18 - отрицательный вывод источника питания .

Затем поступают импульсы с второго выхода блока 21 управления , которые подаются на второй импульсный трансформатор 23, и работа схемы повторяется.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Когда накопитель зарядится до но- М1 нального напряжения, схема сравнения прекращает подачу импульсов на выходы блока 21 управления , тирис- торный мост захшрается и заряд накопителя прекращается.

По сигналу Разряд импульс с вы-, хода блока управления разрядом Дне показан),) подается на управляющий электрод тиристора 20. Накопитель 18 разряжается на обмотку 19 преобразователя Б землю передается сейсмический импульс, одновременно подаются импульсы на выходы блока 21 управления, и заряд накопителя начинается вновь, но при этом после разряда напряжение на конденсаторе 18 будет обратной полярности по сравнению с указанной на схеме, что приведет к увеличению амплитуды импульсов тока заряда накопителя, так как при этом суммируются напряжения источника питания одного из конденсаторов 8 или 9 и конденсатора 18,

Заряд накопителя будет произведен за тот же период, без увеличения потребления модности от источника

г:. Таким образом обеспечивается значительное снижение массогабаритных показателей источника за счет уменьшения габаритов и массы инвертора при сохранении требуемого напряжения заряда, а также повьшение КПД устройства в результате прямого накопления части энергии, поступающей от автономного источника, и обеспечения рекуперации части энергии, не использованной при разряде конденсаторного накопителя на обмотки преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее источник питания постоянного тока, инвертор, зарядное устройство, выполнен- -ное в виде вентильного моста, в два ппеча которого включены тиристоры, а в диагональ включены два конденсато- ра, накопительный конденсатор, параллельно которому через разрядный тиристор подключен электромеханический преобразователь, блок управления зарядом, связанный с управляющими электродами тиристоров через импульсные трансформаторы, причем катодйая группа вентильного моста связана с

5 13832466

первым выводом накопительного кон-ппеча вентильного моста включены денсатора, анодная группа моста под-тиристоры, управляющие электроды ко ключена к выводам выходной обмоткиторых соединены с блоком управления инвертора и катодам двух диодов, через импульсные трансформаторы, от- аноды которых соединены и подключенырицательный вывод источника питания к общей точке конденсаторов зарядно-постоянного тока соединен с вто рым го устройства, отличающее-выводом накопительного конденсатора, с я тем, что, с целью повьшения КПДа положительный вывод соединен с обустройства и снижения его массогаба- о точкой конденсаторов зарядного

ритных показателей, в два другихустройства.

I. .