Устройство для разряда химического источника тока Советский патент 1980 года по МПК H02J7/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЯДА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

I

Изобретение относится к электротехнической промышленности, может быть использовано на заводах при производстве и испытаниях химических источников тока.

Известно устройство по основному авт. св. № 546059, содержащее трансформатор, магнитный усилитель, выпрямительный мост, блок резисторов обратной связи, полупроводниковый усилитель, блок разрядных резисторов, блок опорного напряжения, коммутатор, пороговый блок 1.

В известном устройстве изменение тока разряда в сторону его увеличения осуществляется следующим образом. Минимальный ток разряда рпределяется наибольщей величиной сопротивления в цепи разряда. С увеличением опорного напряжения, которое подается на вход усилителя постоянного тока, увеличивается ток в обмотке управления магнитного усилителя, магнитный усилитель открывается больще, ток разряда увеличивается.

Потенциал коллектора выходного транзистора усилителя постоянного тока повышается, то есть становится более положительным. При дальнейшем увеличении опорного напряжения на входе усилителя постоянного тока потенциал коллектора его выходного транзистора достигает нижнего уровня, срабатывает пороговый блок, сигнал с которого подается на управление реверсивным коммутатором. Коммутатор подключает в блоке разрядных резисторов

меньшую величину сопротивления, при этом изменение сигнала на резисторах обратной связи приводит к уменьшению тока в обмотке управления магнитного усилителя. Магнитный усилитель будет открыт на меньшую

fQ величину, соответственно потенциал коллектора выходного транзистора усилителя постоянного тока понижается, то есть становится более отрицательным.

С увеличением опорного напряжения на ts входе усилителя постоянного тока все вышеописанное повторяется, коммутатор подключает еще меньшую величину сопротивления в блоке разрядных резисторов и так далее. Таким образом, происходит увеличение тока разряда в широком диапазоне.

Каждому каналу коммутатора соответствуют определенные величины сопротивлений в блоке разрядных резисторов, определяемые поддиапазонами тока разряда в соответствии с линейной частью выходной характеристики магнитного усилителя. Недостатком устройства для разряда химического источника тока является отсутствие в нем контроля за величиной тока через сопротивление в блоке разрядных резисторов. Этот недостаток приводит к тому, что разрядные резисторы необходимо рассчитывать с запасом по мощности рассеивания, что ухудшает весо-габаритные показатели блока разрядных резисторов, в противном случае возможен выход из строя разрядных резисторов. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и улучшение весо-габаритных показателей устройства для разряда химического источника тока. Это достигается тем, что в устройство для разряда химического источника тока по авт. св. № 546059 введен блок сравнения, подключенный своим выходом через схему ИЛИ ко входу порогового блока и через ключ последнего канала коммутатора - к блоку сигнализации, один вход блока сравнения подключен к блоку опорного напряжения, а другой вход соединен с точкой объединения ключей каналов коммутатора, вход каждого из ключей подключен к регулируемой уставке напряжения. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство представляет собой регулируемый преобразователь напряжения, соетоящий из трансформатора 1, магнитного усилителя 2, выпрямительного моста 3, блока резисторов 4 обратной связи, блока 5 разрядных резисторов, аккумуляторной батареи 6, усилителя 7 постоянного тока, блока 8 опорного напряжения, порогового блока 9, реверсивного коммутатора 10 с выходными каналами 11т... 11 п . замыкаюшими ключами 127...12п,вьГходных каналов и замыкаюшим ключом 13 канала Пп, регулируемых уставок 14 1... 14«. напряжения, блока 15 сравнения, ИЛИ 16 и блока 17 сигнализации. В режиме разряда аккумуляторная батарея 6 подключается последовательно - согласно к регулируемому преобразователю напряжения. Ток разряда проходит от сети по цепи: трансформатор 1, магнитный усилитель 2, выпрямительный мост 3, блок 4 резисторов обратной связи, блок 5 разрядных резисторов, аккумуляторная батарея 6. В цель отрицательной обратной связи регулируемого преобразователя напряжения включен усилитель 7 постоянного тока, входы которого подключены к блоку 4 резисторов обратной связи и блоку 8 опорного напряжения, а выход подключен к обмотке управления магнитного усилителя 2. Так как сопротивление полупроводниковых диодов (вентилей) выпрямительного моста 3 мало в прямом включении, то ограничие тока разряда осушествляется включением в цепь разряда блока 5 разрядных резисторов. Чтобы повысить стабилизацию разрядных токов, используется линейный участок выходной характеристики магнитного усилителя 2. Для этой цели служит пороговый блок 9. Необходимый ток разряда устанавливается изменением опорного напряжения блока 8, сигнал с которого подается на вход усилителя 7 постоянного тока. Рассмотрим работу устройства при изменении тока разряда в сторону его увеличения. Минимальный ток разряда определяется наибольшей величиной сопротивления блока 5 разрядных резисторов в цепи разряда. Увеличение тока разряда осуществляется увеличением напряжения блока 8 опорного напряжения, сигнал с «оторого поступает на вход усилителя 7 постоянного тока; увеличивается ток в обмотке управления магнитного усилителя 2, магнитный усилитель открывается больше, ток разряда увеличивается. Потенциал коллектора выходного транзистора усилителя 7 постоянного тока повышается, становится более положительным. При достижении потенциалом коллектора выходного транзистора усилителя 7 постоянного тока уровня, который соответствует границе линейного участка выходной характеристики магнитного усилителя 2 в области его насыщения, срабатывает пороговый блок 9 через схему ИЛИ 16, сигнал с которого поступает на управление коммутатором 10. Коммутатор 10 своим выходным каналом 11 подключает в блоке 5 разрядных резисторов меньшую величину сопротивления, при этом напряжение на резисторах обратной связи блока 4 увеличивается, ток выходного транзистора усилителя постоянного тока 7 уменьшается, потенциал его коллектора соответственно понижается, то есть становится более отрицательным. Ток в обмотке управления магнитного усилителя 2 уменьшается, магнитный усилитель будет открыт на меньшую величину и ток разряда будет находиться в области линейного участка выходной характеристики магнитного усилителя ;. С увеличением опорного напряжения блока 8 все вышеописанное повторяется, коммутатор 10 подключает еще меньшее сопротивление в блоке 5 разрядных резисторов и так далее. Аналогично происходит переключение коммутатором 10 в блоке 5 разрядных резисторов сопротивлений в сторону уменьшения их величины при уменьшении суммарной ЭДС аккумуляторов по мере их отключения из силовой цепи в процессе разряда. В каждом поддиапазоне тока разряда ведется контроль за током через разрядные сопротивления блока 5 разрядных резисторов, чтобы исключить их перегрузку по току, который осуществляется следующим образом. Сигнал с блока 8 опорного напряжения подается не только на вход усилителя 7 постоянного тока, но и на вход блока 15 сравнения, где сравнивается через замыкающие ключи 121...12т1выходных каналов 11 ... ...11ft, коммутатора 10 с уставками напряжения 14т... 14|г,причем ключ 12 принадлежит каналу 111, ключ 12г принадлежит каналу 11 г и так далее, соответственно ключ 12ttпринадлежит каналу Пп,Напряжение уставок 14г..14„ выставляется так, чтобы при увеличении тока разряда с помощью блока 8 опорного напряжения, ток через разрядные резисторы не превыц1ал допустимых значений в каждом поддиапазоне тока разряда, причем напряжение уставки Мгбольще напряжения уставки 14т напряжение уставки 14 з больше напряжения уставки 14 г и так далее, соответственно напряжения уставки больше напряжения уставки 14.., . Поэтому когда ток разряда проходит через сопротивления блока 5 разрядных резисторов, подключенных выходным каналом 11 коммутатора 10, замыкающим ключом 12 подключается на вход блока 15 сравнения уставка 14 i напряжения. Если напряжение блока 8 опорного напряжения не превышает напряжения уставки 14|, блок 15 сравнения ие срабатывает. При увеличении опорного напряжения блока 8 произойдет переход в следующий поддиапазон тока разряда, то есть разрядный ток будет проходить через резисторы, подключаемые каналом 11 г коммутатора 10, и на вход блока 15 сравнения ключом 122 будет подключена уставка 142 напряжения. Блок 15 сравнения также не срабатывает, если напряжение блока 8 опорного напряжения не превысит напряжения уставки 14. При изменении опорного напряжения блока 8 будет происходить переход в следующие поддиапазоны тока разряда вплоть до максимального .тока разряда, которому соответствует минимальная величина сопротивления в блоке разрядных резисторов, подключенного выходным каналом l коммутатора 10. На вход блока 15 сравнения будет подключена уставка 14п, напряжения. Если же при изменении тока разряда в сторону его увеличения на любом из поддиапазонов тока разряда опорное напряжение блока 8 превышает напряжение одной из уставок 147...14т1., срабатывает блок 15 сравнения, сигнал с которого через схему ИЛИ 16 поступит на вход порогового блока 9, сигнал с которого при его срабатывании поступает на коммутатор 10, который своим следующим каналом переключит сопротивления в блоке 5 разрядных резисторов на меньщую величину, соответствующую очередному поддиапазону тока разряда, и следующая уставка напряжения будет подключена на вход блока 15 сравнения. Если и теперь опорное напряжение блока 8 превысит напряжение уставки 14, сработает блок 15 сравнения и все вышеописанное повторится. Так исключается перегрузка разрядных резисторов по току. В случае превышения тока разряда через сопротивления блока 5 разрядных резисторов, подключенных каналом 11. комг мутатора 10, которые соответствуют верхнему поддиапазону тока разряда, напряжение блока 8 опорного напряжения превысит напряжение уставки 14. При этом сработает блок 15 сравнения и сигнал через замыкающий ключ 13 выходного канала lltt коммутатора 10 поступит в блок 17 сигнализации. Заявляемое устройство введено в технический проект унифицированного типового комплекта испытательного оборудования для автоматизации технологических процессов при производстве щелочных аккумуляторов. При использовании устройства увеличивается надежность работы устройства, уменьшаются вес и габариты. Формула изобретения Устройство для разряда химического источника тока по авт. св. № 546059, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения его весо-габаритных показателей, в него введен блок сравнения, подключенный своим выходом через схему ИЛИ ко входу порогового блока и через ключ последнего канала коммутаторак блоку сигнализации, один вход блока сравнения подключен к блоку опорного напряжения, а другой его вход через ключи каналов коммутатора соединен с соответствующими регулируемыми уставками напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 546059, кл. Н 02 J 7/12, 1975.