Способ деления постоянного тока и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H02J1/10 H02M3/04 

(54) СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к электротехни ке, а более конкретно к делению постоян ного тока по параллельным цепям. Известные способы деления постоянного тока основываются на компенсации разноо ти падений напряжения в параллельных це пях различными путями. В случае параллельной работы выпрямительных агрегатов на общую нагрузку разность падений напряжений при разных токах агрегатов компенсируется за счет наменения ЭДС выпрямителей. Недостатком этого способа является ограниченная область применения. При делении периодически пульсирующего прерьтвистого тока.наирнмер, впараллельных цепочках вентилей выпрямителя компенсация падейий напряжения в параллельных цепях осуществляется за счет внесения в кажду цепь ЭДС, выделяемой на магнитных элементах (патент Франции № 127528,. КЛ. Н 02 М, 1961. Недостатком способа является непригодность lero для деления непрерывных токов, так как в устройствах, реализующих этот способ, используются дроссели со стальными сердечниками.. Известен способ деления непрерывного постоянного тока в мощных цепях. Этот способ основан на компенсации разности напряжений, действующих в параллельных цепях и обусловлешюй несимметрией этих цепей, путем введения в цепи дополнительного компенсирующего напряжения. Устройство, реализующее этот способ, состоит из параллельных цепей постоянного тока, связанных между собой через токовыравнивающие блоки, в качестве которых использованы обмотки возбуждения тяговых двигателей с индивидуальньади источниками питания, управление которыми осуществляется сигналами обратной связи по току Двигателей. Последний способ является прототипом. Недостатком этого способа является сложность его реализации, т.к. требуются специальные источники питания, обеспечи- 3-738 ,ва10щиекомпен фующее напряжение и сиотема автоматического регулирования, опр&. Делающая точность и быстродействие scef системы деления тока. , Целью настоящего изобретения является упрощение способа деления ностоянного тока по параллельным цепям. Постаатгешшя цель достигается тем, , что Б предлагаемом способе используют ;преобразование постояш1ого тока каждой параллельной цепи в переменный ток На эквипотенциальных участках каждой параллельной непи, а затем выделяют на каждом из этих участков сигнал, в виде напряжения величтга которого равна в установйвшемся режиме полуразности падений напряжении в сосед нк параллельный цепях, определя емых при условии протекания в.этих цепях равных токов, вводят этот сигнал в сосед1пою параллельную цепь каждый полупериод рабочей частоты, согласно или встречно с действующей в этой цепи ЭДС. Таким образом, источники компенсирующего напряжения впредлагаемом способе формируются в самьк параллельных цеп51х, что упрощает способ деления токов и делает его пригодны.м к использованию в сиотемах, где отсутств5аот управляемые ио точники напряжения, предназначенные для компенсации несимметричности в параллель НЫХ цепях. . :--- ;: г--. Реализуется этот способ устройством, в котором токовыравнивающие блоки выполнены каждый из четырех управляемых ключей образующих мост, в одну диагональ которо го включена одна из параллельных электрических цепей, а точки присоединения Друго диагонали соединены с аналогичйыми точками мостов, подключенных к другим параллельным электрическим цепям, через конденсаторы. Существо предлагаемого способа раосмотрено на примере реализации его в уст ройстве. На чертеже представлена примерная схе ма устройства для деления тока по двум цепям. Устройство содержит источник 1 питашА; нагрузки различной величины 2, 3. На грузки подключены к источнику питания через группы ключей и 8-11, соединенных в виде моста, В одну диагональ мостов включена нагрузка через источник питания, а точки присоединения другой диa гонали левого моста соединены с аналогич , ными точками правого моста через конден саторы 12, 13. 4 Работает устройство следующим обр&зом.,. . Управляются ключи 4-11 так, что ток каждой нагрузки 2, 3 протекает через кон денсаторы 12, 13. Причем в сдан полупериод рабочей частоты переключения ключей нагрузка 2 подключается к источнику питания через конденсатор 12 (нагрузка 3 - через конденсатор 13), а в щзугой полупериод - через конденсатор 13 (нагрузка 3 - через конденсатор 12). Предположим, что нагрузка 2 больше, чем нагрузка 3, При включении ключей 8, 6 нагрузка 2 подключается к источнику через кон- , денсатор 12 (в это время через ключи 5, 11 нагрузка 3 подключена к источнику через конденсатор 13). За время сохранения такой структуры конденсаторы 12 к 13, имеющие равные емкости, зарядятся до разных величин напряжений. Конденсатор 12 зарядится до более высокого уро&ня напряжения, т.к. нагрузка 2 больще, чем нагрузка 3. Через полУпериод рабочей частоты переключения ключей изменяется структура схемы. Конденсатор 12 оказывается на месте конденсатора 13, т.е. подключается к нагрузке 3, и наоборот, конденсатор 13 по/ ключается к нагрузке 2. Ток нагрузки 3 не может полностью перезарядить конденсатор 12, т.к. по условию он меньше тока нагрузки-2, з яжа&шего этот конденсатор в предыдущий полупериод. Конденсатор 13 получит по той же причине избыточный заряд в контуре нагрузки 2. В очередной полупериод произойдет новое переключение конденсаторов, причем конденсатор 12 подключится к нагрузке 2, имея на обкладках напряжение, препятствующее нарастанию - тока, а конденсатор 13 подключится к нагрузке 3, имея напряжение на обкладках, способствующее увеличению тока. В установивщемся режиме несимметрия нагрузки приводит к образованию на конденсаторах постоянной составляющей напряжения, выравнивающей токи нагрузок. Очевидно, что постоянные соста вл5пощие напряжения на конденсаторах равны между собой и противополояшы по знаку в момент подключения к нагрузке. Величина постоянных составляющих определяется полурайностью падений напряжений в нагрузках при равных токах в них. Практическое применение, такое устройство для деления тсжа находит в