Устройство для заряда накопительного конденсатора Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА

1

. Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов, применяемого в системах электроэрозион- 5 ной обработки металлов, оптических квантовых генераторов и других импульсных потребителей электрической энергии.

Известны устройства для заряда 10 накопительного конденсатора, состоящие из трехфазного источника переменного тока, промежуточных накопительных конденсаторов, мостового выпрямителя и основного накопительного конденса- 5 тора, подсоединенного к .мостовому выпрямителю и 2.

Однако эти устройства обеспечивают, сравнительно невысокую величину напряжения накопительного конденсато-20 ра,

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный 25 источник переменного тока с фазными обмотками, соединенными по схеме звезда, трехфазный мостовой выпрямитель, промежуточные накопительные конденсаторы, основной накопительный ЗО

конденсатор, управляющий ключ и блок контроля напряжения, причем свободные концы фазных обмоток соединены с входными клеммами трехфазного мостового выпрямителя через промежуточные накопительные конденсаторы, положительная обкладка основного накопительного конденсатора подключена к катодам вентилей трехфазного мостового выпрямителя, управляющий ключ включен между общей точкой фазных обмоток и анодами вентилей трехфазного мостового выпрямителя, блок контроля напряжения своим входом подключен к основному накопительному конденсатору, а входом к управляющему входу управляющего ключа. Устройство обеспечивает заряд накопительного конденсатора до двойного амплитудного значения напряжения источника питания з.

Однако в нем имеет место сравнительно невысокая величина выходного напряжения, которое только лишь в два раза превышает напряжение источника. Это приводит к завышенгао массогабаритных показателей устройства в целом.

Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей.

Поставленная цель достигается путем повышения величины зарядного напряжения накопительного конденсатора до уровня, который в 4,4 раза превышает амплитудное значение фазного напряжения источника, и соответственно к увеличению скорости передачи энергии источника в основной накопительный конденсатор без увеличения емкости, а также массы промежуточных накопительных конденсаторов и уст.ройства-в целом.,

В устройство для заряда накопительного конденсатора, содержащее трехфазный источник переменного тока с фазными обмотками, соединенными по схеме звезда, трехфазный мостовой выпрямитель, промежуточные накопительные конденсаторы, основной накопительный конденсатор, управляющий ключ и блок контроля напряжения, причем свободные концы фазных обмоток соединены с входными клеммами трехфазного мостового выпрямителя через промежуточные накопительные конденсаторы, положительная обкладка основного накопительного конденсатора подключена ккатодам вентилей трехфазного мостового выпрямителя, управляющий ключ включен между общей точкой фазных обмоток и анодами вентилей трехфазного мостового выпрямителя, блок контроля напряжения своим входом подключен к основному накопительному кондейсатору, а входом к управляющему входу управляющего ключа, отрицательная обкладка основного накопительного конденсатора подключена к выходной клемме выпрямителя, образованной парой вентилей одного плечатрехфазного мостового выпрямителя, соединенных анодами, при этом свободные катоды этой пары вентилей подключеньа соответственно к точкам соединения фазных обмоток и промежуточных накопительных конденсаторов, связанных с двумя другими плечами трехфазного мостового выпрямителя.

Принципиальная электрическая схема устройства для заряда накопительногр конденсатора представлена на чертеже.

Устройство содержит трехфазный источник переменного тока 1 с фазны-ми обмбтками 2, 3 и 4, соединенными по рхеме.звезда, трехфазный мостовой выпрямитель 5 выполнен на вентилях 6-il, между фазными обмотками и входныяш.. клеммами выпрямителя включены промежуточные накопительные конденсаторы 12-14, -Образующие вместе с вентилйми 6-11 выпрямитель-умножитель напряжения, катоды вентилей 6 и 8 объединены друг с другом и соединены с положительной обкладкой основного накопительного конденсатора 15, а аноды вентилей 9 и 11 непосредственно или через регулируемый ключ 16 подключены к общей точке фазных о6моток, отрицательная обкладка основного накопительного конденсатора подключена к выходной клемме трех-фазного мостового выпрямителя, образованной вентилями 7 и 10, которые со. единецы анодами, катоды этих вентилей подключены к точкам соединения фазных обмоток 2 и 4 с промежуточными накопителями конденсаторами 12 и 14 соответственно, блок 17 контроля напряжения позволяет регулировать время нахождения ключа 16 в замкнутом состоянии.

Работа устройства происходит следующим образом. В исходный момент времени и далее ключ 16 постоянно

5 замкнут. В ходе заряда основного накопительного конденсатора (в целях упрощения конденсатор заряжен полностью и заряд не влияет на процессы в устройстве), т.е. его можно отклюQ чить от выпрямителя-умножителя напряжения. Если принять, что в.некоторый момент времени линейное напряжение фазных обмоток 2 и 3 равно нулю, а напряжение фазной обмотки 2 отрицательно, тогда за время, пропорциональное 90 электрическимградусам через вентиль 7 до линейного напряжения i/ фазных обмоток -2-3 зарядится промежуточный накопительный конденсатор -13, а спустя 120 градусов - до

0 амплитудного значения напряжения U фазной обмотки 2 через вентиль 9 зарядится промежуточный накопительный конденсатор 12. Через 270 электрических градусов линейное напряжение фазных обмоток 2 и 3 изменится на противоположные по знаку и будет суммироваться с напряжением промежуточных накопительных конденсаторов 12 и 13, т.е. суммарная максимальная величина напряжения этой цепи составит 21}д + Uc 4,4иф. Спустя 210 электрических градусов через вентиль 10 вновь до линейного напряжения фазных, обмоток 3 и 4 зарядится промежуточный накопительный конденсатор 13, а спустя 360 электрических градусов до амплитудного значения напряжения фазной обмотки 4 - через вентиль 11 зарядится промежуточный на копительный конденсатор 14.. Через

0 390 электрических градусов знак

линейного напряжения.фазных обмоток 3 и 4 изменяется на противоположный и оно будет суммироваться с напряжением промежуточных накопительных

5 конденсаторов 13 и 14. Максимальная величина напряжения этой цепи будет 2иц + U( 4,4u. Именно это суммарное напряжение и определяет максимальное значение напряжения устройQ ства для заряда накопительного конденсатора.

При подключении к выходным клеммам устройства полностью разряженного основного накопительного конденсатора 15 промежуточные накопительные