УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Советский патент 1974 года по МПК H02K17/42 H02K19/16 H02K25/00 

1

Известно устройство для иитания имнульсных потребителей, содержащее многофазный электромашинный генератор и конденсаторные накопители, соединенные по схеме «звезда и подключенные через вентили к фазным обмоткам генератора.

С целью уменьшения габаритов предлагаемое устройство снабжено дополнительным блоком конденсаторных накопителей, позволяюш,их обеспечить самовозбуждение генератора, соединенных но схеме «звезда и подключенных через вентили противоположной по отношению к указанным вентилям полярности к фазным обмоткам генератора.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 а-г - временные диаграммы напряжений и токов генератора и накопителя.

Асинхронный или синхронный многофазный электромашинный генератор, например трехфазный, возбуждается двумя блоками конденсаторных батарей, являющихся одновременно емкостными накопителями.

Конденсаторные батареи 1-3 первого блока соединены звездой и подключены через вентили 4-6 к фазным обмоткам генератора, также соединенным звездой. Узловые точки генератора и накопителей соединены нулевым нроводом.

Зарядка накопителей 1-3 производится от

генератора через вентили 4-6. Разряд этих

накопителей на импульсные потребители 7-9

осуществляется с помощью коммутирующих

элементов 10-12.

Вторая звезда накопителей 13-15 подключена к фазным обмоткам генератора через дополнительные вентили 16-18. Полярности

вентилей первой и второй звезд накопителей противоположны друг другу. Вентили во всех трех фазах каждой звезды накопителей включены одинаково: от начала фазы к ее концу у одной звезды и от конца к началу у второй.

К накопителям 13-15 подключена другая группа импульсных потребителей 19-21.

Разряд накопителей на эти потребители производится через коммутируемые элементы 22-24.

Отличительной особенностью устройства является наличие второй звезды накопителей 13-15 с зарядными вентилями 16-18 и второй группы импульсных потребителей 19-21 с коммутируемыми элементами 22-24.

Работа системы генератор-накопители поясняется с помощью временных диаграмм, представленных на фиг. 2 а-г, на примере процессов в фазе в каждой звезде накопителей.

Накопитель 1 заряжается при положительной полуволне напряжения в фазе А генератора i7a (о г --Y

Ток заряда напоминает полуволну синусоиды. Когда напряжение (7а понижается, вентиль 4, включенный последовательно с накопителем 1, не пропускает ток обратного направления и не дает возможности разряжаться накопителю. Поэтому напряжение накопителя Ui остается постоянным (t/i const) (см. фиг. 26), зарядный ток (tl), отсутствует.

Накопитель можно разряжать при t - ,

когда полярность напряжения t/a на генераторе изменится, т. е. примерно через четверть периода после конца зарядки накопителя. Фаза напряжения La, при которой производится разряд накопителя, находится в пределах от 180 до 360°. Момент разряда р может быть

т любым в пределах от - до Т.

При отрицательной полуволне напряжения (Уа вентиль 4 не дает возможности накопителю I зарядиться после его разряда. Таким образом, независимо от фазы напряжения La в момент разряда, находящейся в пределах от 180 до 360°, зарядка накопителя начнется лишь с начала следующего полупериода напряжения La, т. е. при / Т.

Далее процесс повторится. Таким образом накопитель 1 не нагружает генератор при отрицательной полярности напряжения La, т. е.

при - f Т.

i

В двух других фазах этой звезды накопителей процессы идентичны описанному, но проходят со сдвигом по-фазе на 120 и 240°.

Накопитель 13 второй звезды накопителей начинает заряжаться от той же фазы Л генератора при / - (см. фиг. 2 Б). Процесс

зарядки также длится четверть периода при

т3

- / - т. Разряд этого накопителя про35

ИЗВОДИТСЯ при - т i -- т. Характеры

44

Процессов в накопителях 1 и 13 идентичны

друг другу. Однако они сдвинуты на половину периода, поэтому направления токов накопителей 13 (Аз) и I (tl) противоположны; противоположны и полярности напряжений Ll и Lla 5 этих двух накопителей.

В двух других фазах второй звезды накопителей процессы идентичны процессам в накопителе 13, но проходят со сдвигом по фазе на 120 и 240°.

0 Таким образом ток фазы Л генератора представляет собой совокупность импульсов длиной в четверть периода, причем направления токов соседних импульсов противоположны. На фиг. 2 показана форма тока в фазе Л на5 копителя.

Применение второй звезды емкостных накопителей ведет к появлению у системы положительных качеств. За каждый период напряжения одной фазы заряжается два накопителя: один при положительной полуволне напряжения, другой - - при отрицательной. В результате полезная мощность генератора удваивается при неизменных габаритах генератора. При заданной суммарной полезной мощности это равносильно уменьшению веса и габаритов генератора.

Если источником энергии служит асинхронный самовозбуждающийся генератор или синхронный реактивный генератор, то при использовании таких генераторов схема с одной звездой накопителей с последовательно включенными вентилями неработоспособна. Применение второй звезды накопителей делает схему работоспособной, так как при этом обеспечи5 вается самовозбуждение такого генератора.

Предмет изобретения

Устройство для питания импульсных потре0 бителей, содержащее многофазный электромашинный генератор и конденсаторные накопители, соединенные по схеме «звезда и подключенные через вентили к фазным обмоткам генератора, отличающееся тем, что, с 5 целью уменьшения габаритов, оно снабжено дополнительным блоком конденсаторных накопителей, позволяющих обеспечить самовозбуждение генератора, соединенных по схеме «звезда и подключенных через вентили противоположной по отношению к указанным вентилям полярности к фазным обмоткам генератора. Tf, 5 ,

.