Устройство для заряда накопительных конденсаторов Советский патент 1979 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной г,ехнике и может быть использовано в импульсных передающих усгройсгвахе Известно устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее источник питания, выпрямительные диоды, управляемые диоды, коммутирующие уст- ройства l. Недостатки этого устройства - низкая надежность и малый КПД. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее источник переменного тока, диод выпрямителя, анодом подсоединенный к отрицательной и через ячейку из сопроТ1шления нагрузки и разрядный ключ к положительной обкладкам накопительного конденсатора, зарядные тиристоры для пошагового подключения обмоток источника и блок контроля напряжения и управления тиристорами 2. Однако это устройство сложно и имеет невысокие удельные энергетические показатели при заряде накопительных конденсаторов на частоте источника. Цель изобретения - упрощение устройства и улучшение удельных энергетическ1 х показателей при заряде накопительных конденсаторов на частоте источника. Для этого в устройстве для заряда накопительных конденсаторов, содержащем трехфазный источник переменного тока, диод выпрямителя, анодом подсоединенный к отрицательной и через ячейку из сопротивления нагрузки и разрядный ключ к положительной обкладкам накопительного конденсатора, зарядные тиристоры для пошагового включения обмоток источника и блок контроля напряжения и управления тиристорами, блок контроля напряжения и управления тиристорами содержит генератор тактовых импульсов и ячейку временного сдвига управляющих имп льсов, а три фазные обмотки источника соединены в цепь последовательно друг с другом так что начала первой фазной обмотки соединено с началом второй фазной обмотки. а конец второй фазной обмотки - с концом третьей фазной обмотки, и эта цепь одним выводом соединена с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а другим выводом - с катодом первого зарядного тиристора, анод которого подключен к анодам второго зарядного тиристора и диода, а также к отрицательной обкладке накопительного конденсатора. При этом катод второго зарядного тиристора присоединен к концам второй и третьей фазных обмоток, а катод диода - к началам первой и второй фазных обмоток, управляющие электроды тиристоров подклк чены к выходу ячейки временного сдвига импульсов, управляемой импульсами генератора тактовых импульсов, В устройство введен второй накопител ный конденсатор, отрицательная обкладка которого соединена с выводом положитель ной обкладки первого накопительного конденсатора непосредственно, а попожигельная обкладка второго накопительного конденсатора соединена черюз дополнительный диод и два дополнительных зарядных тиристора, анодами соединенных соответственно с точками соединения фазных-обмоток, с катодами первого диода, первого и второго зарядных тиристоров и через ячейку из сопротивления второй }Шгрузки и второй разрядный ключ с положительной обкладкой первого накопительного конденсатора. Отрицательная обкладка первого накопительного конденсатора через генератор мощных илгаульсов и третий разрядный клю соединена с положительной обкладкой вто рого накопительного конденсатора, а в ка честве диода и дополнительного диода применены тиристорь). На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит источник переме ного тока с фазными обмотками 1, 2, 3, диод 4, анодом подсоединенный к отрицательной обкладке накопительного конденсатора 5, а через сопротивление нагрузки 6 и раоряд,ный ключ 7 к положительной обкладке накопительного конденсатора 5, зарядные тиристоры 8, 9 и блок контроля напряжения и управления 10 тиристорами Фазные обмотки соединены так, что на чало первой соединено с началом второй, а конец второй - с концом третьей. Второй вывод (конец) дервой фазной обмотки соед1шен с положительной обкладкой нако пительного ко1щенсатора 5, а начало третьей фазной обмотки - с катодом зарядно ГО тиристора 8, анод которого соединен с анодами зарядного тиристора 9 и диода 4, а также с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 5. Катод заряд11ого тиристора 9 присоедушен с концами второй и третьей обмоток, а катод диода 4 к началам первой и второй фазных обмоток. Управляющие, электроды тиристоров 8, 9 подключены к выходу ячейки 11 временного сдвига импульсов, управляемой генератором 12 тактовых импульсов. Устройство дополнительно содержит накопительный, конденсатор 13, отрицательная обкладка которого соединена с выводом положительной обкладки накопительного конденсатора 5. непосредственно, при этом положительная обкладка конденсатора 13 соединена через дополнительный диод 14 и дополнительные зарядные тиристоры 15, 16, анодами подключенные соот ветственно к точкам соединения фазных обмоток 1, 2, 3, с катодами диода 4 и зарядных тиристоров 8, 9 и через ячейку из сопротивления нагрузки 17 и разрядный ключ 18 с положительной обкладкой накопительнохх конденсатора 5. Отрицательная обкладка накопительного конденсатора 5 через генератор мошных импульсов 19 и разрядный тиристор 2О.соединена с положительной обкладкой накопительного конденсатора 13. В качестве диода 4 и дополнительного диода 14 применены тиристоры. Устройство для заряда накопительных конденсаторов работает следукяцим образом. Если предположить, что напряжение в обмотке 1 равно нулю, а затем начинает возрастать в положительном направлении, то Через диод 4 начинает заряжаться конденсатор 5. Через изменения напряжения величина мгновенного значения напряжения на конденсаторе 5 становится равной мгновенному линейному напряжению обмоток 1 и 2. В этот момент времени от ячейки 11временного сдвига импульсов управления подаед-ся импульс управления на тиристор 9, который открывается, и конденсатор 5 начинает заряжаться от линейно1о напряжения обмоток 1 и 2. Через 120 от начала отсчета мгновенное значение линейного напряжения становится равным мгновенному значению напряжения последовательно соединенных фазных обмоток 1| 2, 3. В этот момент времени подаётся импульс управления на тиристор 8, который открывается, с этого момента времени заряд конденсатора 5 производится от трех последовательно соединенных обмоток 1, 2, 3, Через 30 заряд конденсатора 5 заканчивается. Таким образом, заряд конденсатора 5 происходит в течение 15О изменения волны напряжения фаз источника. Заряд накопительного конденсатора 13 от обратной волны напряжения начинается через 18О от начала отсчета времени, а ток его заряда протекает сначала через диод 4,через 60 -тиристор 16,а затем тиристор 15 по той же схеме, что и для положительной волны напряжения. Формула изобретения 1. Устройство для заряда накопительных конденсаторов, содержащее трехфазный источник переменного тока, диод выпрямите;:, анодом подсоединенный к отрицательной и через ячейку из сопротивления нагрузки и разрядный ключ к положительной обкладкам накопительного конденсатора, зарядные тиристоры для пошагового включения обмоток источника и блок контроля напряжения и управления тиристорами, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и улучшения удельных энергетических показателей при заряде накопительных конденсаторов на частоте источника, блок контроля напряжения и управления тиристорами содержит генератор тактовых импульсов и ячейку временного сдвига управляющих им пульсов, а три фазные обмотки источника соединены в цепь последовательно друг с другом так, что начало первой фазной обмотки соединено с началом второй фазной обмотки, а конец второй фазной об- мотки - с концом третьей фазной обмотки, и эта цепь одним выводом соединена с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а другим выводом.- с катодом первого зарядного тиристора, анод ко торого подключен к анодам второго заряд ного тиристора и диода, а также к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, при этом катод второго зарядного тиристора присоединен к концам второй и третьей фазных обмоток, а катод диода к началам первой и второй фазных обмоток, управляющие электроды тиристоров подключены к выходу ячейки временного сдвига импульсов, управляемой импульсами генератора тактовых икгаульсов. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю . щ а е с я тем, что оно дополнительно содержит второй накопительный конденсатор, отрицательная обкладка которого соединена с выводом положительной обкладки первого накопительного конденсатора непосредственно, а положительная обкладка второго накопительного конденсатора соединена через дополнительный диод и два дополнительных зарядных тиристора, анодами соединенных соответственно с точками соединения фазных обмоток, с катодами первого диода, первого и второго зарядных тиристоров и через ячейку из сопротивления второй нагрузки и второй разрядный ключ с положительной обкладкой первого накопительного конденсатора, 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отрицательная обкладка первого некопительного конденсатора через генератор мощных щипульсов и разрядный ткристор соединена с положительной обкладкой второго накопительного конденсатора, а в качестве диода и дополнительного диода применены тиристоры. Источники информации, принятые во нимание при экспертизе 1. Кононов С. П. и др. Усовершенствоанный синхронный реактивный генератор импульсных системах электроснабжения. б. Импульсная электроэнергетика, КВКИУ, Казань, 1970, с. 121, рис. 2. - 2. Патент США № 3654537, кл. Н 02 Н 3/24, 1972, (прототип).