Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1979 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство может быть использовано для питания генераторов мощных импульсов. Известно устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее oivнофазный трансформатор с несколькими об мотками, ключи и выпрямители flj . Это устройство сложно и не может работать на частоте источника., Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трансформатор с группой фазных обмоток, зарядные тиристоры для пошагового включения обмоток трансформатора, нагрузку, подключенную параллельно накопительному ко щенсатору через разрядный тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристорами 2. Однако это устройство имеет невысокие удельные эне гетические показатели при заряде накопительного конденсатора на частоте источника. Цель изобретения - улучшение удельаых энергетических, показателей при заряде накопительного конденсатора на частоте источника. Для этого в устройстве для заряда накопительного конденсатора, содерхшшем трансформатор с группой фазных обмоток, зарядные тиристоры для пошагового включения обмоток трансформатора, нагрузку, подключенную параллельно накопительному конденсатору через разрядный тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристорами, блок контроля напряжения и управления тиристорами снабжен генератором тактовых импульсов и ячейкой временного сдвига управляющих, ампулг сов, три фазные обмотки образуют трехфазную систему напряжений, а четвертая фазная обмотка размешена на одном стержне магнитопровода совместно с третьей фазной обмоткой трехфазной системы, четыре фазные обмотки соединены в цепь последовательно друг с другом таким образом, что начало первой фазной обмотки соединено с катодом первого зарядного тиристора, анод которого подключен к началу второй фазной обмотки, конец второй фазной обмотки соединен с концом третьей фазной обмотки, а начало третьей фазной обмотки соединено с концом четвертой фазной обмотки, эта цепь одним из выводов через второй зарядный тиристор соепинена с положительной обкладкой накопительного кон денсатора, а другим выводом - с катодом третьего зарядного тиристора, анод которого подключен к анодам четвертого и пя того зарядных тиристоров, к аноду диода и к отрицательной обкладке накопительного конденсатора. Причем катоды четвер того и пятого зарядных тиристоров подсоединены соответственно -к концам чеч вертой и третьей фазных обмоток, катод диода подключен к началу первой фазной обмотки, анод шестого зарядного тиристора - к началу второй, анод седьмого зарядного тиристора - к началу первой фазных обмоток трансформатора, а их катоды соединены соответственно с концом первой фазной обмотки и с положительной обкладкой накопительного конденсатора, управляющие электроды тиристоров подклк чены к выходу ячейки временного сдвига импульсов, подсоединенной к генератору тактовых импульсов. К цепи фазных обмоток подключе второй накопительный конденсатор, дополнительные заряднЬ1е тиристоры и диод, прит чем, дополнительные третий, четвертый, пя тый зарядные тиристоры и диод включены через отводы цепи фазных обмоток последовательно-согласно соответственно третьим, четвертым, пятым зарядными тиристорами и диодом и подключены к положительной обкладке второго накопительного конденсатора, дополнительный второй зарядный тиристор включен через отвод цепи фазных обмоток последовательно-согласно с вторым зарядным тиристором и подключен к отрицательной обкладке второго накопительного конденсатора, дополнительные первый, шестой зарядные тирис торы включены встречно-параллельно соот ветственно первому и шестому зарядным тиристорам, а дополнительный седьмой зарпдный тиристор включен между анодами дополнительного второго зарядного тиристора и дополнительного диода.. На фиг. 1 пр{ ведена принципиальная электрическая схема устройства для поло жительного импульса; на фиг. 2 - принципиальная электрическая -схема устройст ва для положительного и отрицательного импульсов. Устройство содержит трансформатор с обмотками 1-4, зарядные тиристоры 511 для пошагового включения обмоток 14, нагрузку 12, подключенную параллельно накопительному конденсатору 13 через разрядный тиристор 14, и блок контроля напряжения и управления 15 тиристорами. Блок контроля напряжения и управления снабжен ген атором тактовых импульсов 16 и ячейкой временного сдвига управляющих импульсов 17. Обмотки 1, 2, 3 образуют трехфазную систему напряжений. Обмотка 4 размешена на одном стержне магнитопровода с обмоткой 3. Начало обмотки 1 соединено . с катодом тиристора 5, анод которого подключен к началу обмотки 2, концом соединенной с кондом обмотки 3. Начало обмотки 3 соединено с концом обмотки 4. Конец обмотки 1 через зарядный тиристор 6 соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора 13. Начало обмотки 4 через зарядный тиристор 7 соединено с анодами тиристоров 8, 9 и с отрицательной обкладкой накопительного конденсатора 13. Катоды-тиристоров 8 и 9 подсоединены соответственно к концам о5мотки 4 и 3. Катод диода 18 подключен к началу обмотки 1, анод тиристора 10к началу обмотки 2, анод тиристора 11к началу обмотки 1. Катод тиристора Ю соединен с концом обмотки 1, а катод тиристора 11 - с положительной обкладкой накопительного конденсатора 13. В устройство введены накопительный конденсатор 19 (фиг. 2), нагрузка 20, разрядный тиристор 21, диод 22 и зарядные тиристоры 23-29. .Устройство для заряда накопительного конденсатора работает следующим образом. Если предположить, что в рассматриваемый момент времени фазное напряжение обмотки 1 равно нулю.и в следующий мо- мант времени оно увеличивается в положите ьном направлении, то от блока контроля напряжения и управления 15 посту- , лает импульс управления на тиристор 6, который отпирается, и конденсатор 13 начинает заряжаться по цепи: обмотка 1, тиристор 6, диод 18, обмотка 1. Через 60 от начала отсчета мгновенное значение линейного напряжения обмоток 1 и 2 становится равным мгновенному значению обмотки 1, в этот момент времени подаются управляющие импульсы на тиристоры 5 и 9, которые отпираются, соединяя обмотки 1 и 2 встречно-последовательно.С концов этих обмоток снимается Л1шейное на пряжение и прикладывается к кондечсатору 13, Ток заряда конденсатора протекает по цепи: обмотка 1, тиристор 6, конденсатор 13, тиристор 9, обмотка 2 и далее по обмот кам 2 и 1 через тиристор 5. В момент вклю чения тиристоров 5 и 9 в цепь заряда накопительного конденсатора 13 в этой цепи нет бросков зарядного тока, так как в момент включения обмотки 4 мгновенные значения фазного и линейного напряжений равны. Через 120 , от начала отсчета мгновенные значения линейного напряжения от офюток 1 и 2 и напряжения от последовательно соединенньгх обмоток 1, 2 и 3 cтaнoвяtcя равными между собой. В этот момент времени подается импульс ynpaEkленил на управляющий электрод тиристора 8, который отпирается, и начинается заряд конденсатора 13 от последовательно соединенных обмоток 1, 2, 3, При этом тиристор 9 запирается положительным потенциалом обмотки 3, приложенным к его катоду. Через 15О от начала отсчета времени мгновенное значение напряжения обмоток 1, 2, 3 достигает максимального значения, и заряд накопительного конденсато ра 13 прекращается, ток заряда становит ся равным нулю. Все тиристоры закрываются. В этот момент времени подаются импульсы управления на управляющие электроды тиристоров 7, 1О и 6, которые отпираются и соединяют обмотки 2, 3, 4 последовательно (обмотка 1 из схемы заряда конденсатора 13 изъята). При этом ток заряда накопительного конденсатора 13 течет по цепи: обмотка 2, тиристо- ры 10 и 6, накопительный конденсатор 13 тиристор 7 и три Последовательно соединенные обмотки 4, 3 и 2, Схема, показанная на фиг. 2, имеет два накопительных конденсатора 13 и 19, Она позволяет более полно использовать мощность источника переменного тока. Работа ее протекает аналогично вышеизложенному Формула изобретения 1. Устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трансформатор с группой фазных обмоток, зарядные тиристоры для пошагового включэния обмоток трансформатора, нагрузку, подключен ную параллельно накопительному конденсатору через разрядный тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристорами, отличающееся тем, что, с целью улучшения удельных энерпгетических показателей при заряде накопительного .конденсатора на частоте источника, блок контроля напряжения и управления тиристорами снабжен генератором тактовых импульсов и ячейкой временного сдвига управляющих импульсов, три фазные обмотки образуют трехфазную систему напряжений, а чертвертая фазная обмотка размещена на одном стержне магнитопровода совместно с третьей фазной обмоткой трехфазной системы, четыре фазные обмотки соединены в цепь последовательно друг с другом таким образом, что начало первой фазной обмотки соединено с катодом первого зарядного тиристора, анод которого подключен к началу второй фазной обмотки, конец второй фазной обмотки соединен с концом третьей фазной обмотки, а начало третьей фазной обмотки соединено с концом четвертой фазной обмотки, эта цепь одним из выводов через второй заряд гый тиристор соединена с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а другим выводом - с катодом третьего зарядного тиристора, анод которого подключен к анодам четвертого и пятого зарядных тиристоров, к аноду диода и к отрицательной,обкладке накопительного конденсатора, причем катоды четвертого и пятого зарядных тиристоров подсоединены соответственно к концам четвертой и третьей фазных обмоток, катод диода - к началу первой фазной обмотки, анод шестого зарядного тиристора - к началу второй, анод седьмого зарядного тиристора - к началу первой фазных обмоток трансформатора, а их катоды соединены соответственно с концом первой фазной обмотки и с положительной обкладкой накопительного конденсатора, управляющие электроды тиристоров подклю чены к выходу ячейки временного сдвига импульсов, подсоединенной к генератору тактовых импульсов. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к цепи фазных об.«лоток подключен второй накопительный Конденсатор, дополнительные зарядньш тиристоры и диод, причем дополнительные третий, четвертый, пятый зарядные тириоopfci и диод включены через отводы цепи фазных обмоток последовательно-согласно соотЕютственно с третьим, четвертым, пятым зарядными тиристорами и диодом и