Схема энергоснабжения потребителей постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02H3/00 

последовательно и подключенные к входу электромагнитной линии задержки. На фиг. la приведена схема с коммутацией на стороне переменного тока; на фиг. 16 - схема с коммутацией непосредственно в цепи постоянного тока на фиг. 2а показаны эпюры напряжений и токов соответственно для схемы на фиг. 1а и 16. Схема..содержит источник 1 постоян ного тока (на фиго1а- выпрямитель, на фиг а 16 - любой источник, например химический источник питания, электро машина), коммутирующий элемент 2, вы полняющий также функции аварийного .отключающего устройства, датчик 3 отключающего сигнала аварии при коротком замыкании в нагрузке, наприме еле максимального тока, нагрузку 4 электромагнитную линию задержки 5, например цейочечную искусственную л нию из Г-образных звеньев LC, вентил 6 (полупроводниковый или вакуумный диод, газоразрядный прибор), резистор 7. . На фиг. 2 приняты следующие обозначения; -fc - момент отключения коммутатора Т - время задержки сигнала в линии 5 ; отношение мгновенно го значения тока к величине тока нагрузки в стаиионарном режиме, в част , ности - относительные величины токов источ ника, нагрузки и цепи вентиль - резистор; () относительная величина напряжения на цепочке вентильрезистор (левые зажимы линии 5) на фиг,16. Рассмотренные эпюры получены при следующих допущениях:линию задержки считают идеальной линией без потерь сопротивление нагрузки чисто активны и равным волновому сопротивлению линии задержки, сопротивление цепочк вентиль б - резистор 7 также равным волновому сопротивлению линии задер ки, внутреннее сопротивление источника питания по сравнению с сопротив лением нагрузки незначительно. Основным новым элементом предлож ной схемы является линия задержки. Волновое (характеристическое) сопротивление линии целесообразно выбирать равным или близким к сопро тивлению нагрузки постоянного тока. Время задержки сигнала в линии долж но быть не меньше времени, необходи мого для отключения источника питания. Для получения достаточно высоког КПД омическое сопротивление линии задержки должно быть много меньше сопротивления нагрузки, Цепочка вентиль б - резистор 7 (фиг.16) подключается параллельно входным клеммам линии задержки в том случае, когда отключение источника питания производится по цепи постоянного тока. Назначение этой цепочки - поглощение энергии, запасенной в линии задержки, после отключения источника питания. Омическое сопротивление этой цепочки желательно выбирать равным волновому сопротивлению линии задержки, так как при этом продолжительность переходного процесса минимальна, вследствие отсутствия отраженных от цепочки волн напряжения и тока в линии задержки. Полярность включения вентиля - обратная по отношению к напряжению источника. Переходные процессы происходят следующим образом. При включении источника питания 1 коммутирующим элементом 2 напряжение на нагрузке 4 появляется спустя время задержки сигнала в линии 5. Если выполЕШно условие согласования волнового сопротивления линии с сопротивлением Нагрузки,отражение в линии . отсутствует, переходный процесс на этом заканчивается иустанавливается стационарный режим. В случ,е рассогласования сопротивлений имеет место ступенчатый затухающий процесс установления напряжения.. При отключении источника 1 коммутатором 2 при номинальном токе в нагрузке, а не вследствие короткого замыкания и срабатывания защиты, снятие напряжения с нагрузки происходит с запаздыванием относительно момента отключения коммутатора 2 на время задержки линии 5. . Наиболее интересны процессы в схеме при коротком замыкании в нагрузке и последующем аварийном отключении коммутатора 2 по сигналу датчика 3. Рассмотрение приведенных эпюр показывает, что при коротком замыкании в нагрузке токи в цепи источника и нагрузки не превышают удвоенного установившегося значения. Таким образом, перегрузка по току при коротком замыкании в предложенном устройстве значительно.меньше, чем в обычных устройствах электропитания, где величина тока короткого замыкания определяется внутренним сопроти.лением источника, омическим сопротивлением фильтра и дополнительным сопротивлением в цепи нагрузки. Следует особо отметить, что при аварийном отключении источника питания коммутирующее устройство разрывает цепь при токе, равном установив- шемуся значению, а.не при значительно повышенном токе, как в обычных схемах, В результате снижения тока короткого зa 1ыкaния достигается существенное облегчение аварийных режимов источника питания и нагрузки, снижение коммутируемой мощности отключающих устройств, а следовательно повышение надежности и долговечности схемы в целом.

Кроме того, линия задержки, включенная между источником питания (выпрямителем) и нагрузкой, играет роль сглаживающего фильтра, заменяя таким образом обычный индуктивно-емкостный фильтр.

Формула изобретения

1, Схема энергоснабжения потребителей постоянного тока, содержащая источник постоянного тока, коммутирующий элемент, датчик аварийного отключения и нагрузку,, о т л и ч аю щ а я с я тем , что, с целью повышения надежности путем снижения

тока короткого замыкания, в нее дополнительно введена электромагнитная линия задержки, например цепочечная искусственная линия, включенная между источником и нагрузкой.

2, Схема по п.,. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности путем поглощения энергии, запасенной в линии задержки, в нее дополнительно введены резистор и ДИОД; соединенные последовательно и подключенные к входу электромагнитной линии задержки, .

Источники информации, принятые во внима Ц1е при экспертизе

1.Галевский В.Д. НаСТройка и регулировка радиовещательных передатчиков с анодной модуляцией. М., Связь, 1971.

2.Авторское свидетельство 265997, кл, Н 02 Н 3/38, 1968.

фиг.1

а

t-)

яом/исяц

i, т

zr

, ZT

wWM/мг/

i,r

А JHOM

Ч-f

ГГ

5Т

6Г

r

5Т

бг гг