1
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для заряда аккумуляторов.
Известны устройства для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащие управляемый выпрямитель со сглаживающим дросселем на выходе, разрядную дроссельно-тиристорно-конденсаторную день и цепь перезаряда конденсатора 1.
Управляемый выпрямитель со сглаживающим дросселем обеспечивает заряд аккумуляторной батареи постоянным током повышенной плотности, на который накладываются разрядные деполяризующие импульсы тока, формируемые разрядом аккумуляторной батареи через разрядные дроссель, тиристор и конденсатор (в колебательном ).
Параметры разрядных импульсов тока определяются параметрами разрядного контура и суммой напряжений конденсатора и аккумуляторной батареи. Изменяя величину напряжения на конденсаторе, можно регулировать или стабилизировать амплитуду разрядных импульсов тока.
Известны также устройства для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, обеспечивающие регулирование напряжения на разрядном конденсаторе 2.
Перезарядная цепь в них выполнена в виде дополнительного управляемого выпрямителя, подключенного в обратном направлении к конденсатору, либо в виде тиристорно-дроссельной цепи, шунтирующей конденсатор через отпайки аккумуляторной батареи.
Недостатком их являются ограниченные регулировочные возможности, повышенные установленная мощность оборудования и сложность исполнения, пониженная надежность работы за счет возможного короткого замыкания аккумуляторной батареи.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее трансформатор, управляемый выпрямитель на тиристорах со сглаживающим дросселем, разрядную дроссельно-тиристорно-конденсаторную цепь и цепь перезаряда конденсатора на основе тиристора, подключенного одним выводом в прямом направлении к общей точке соединения конденсатора с разрядным тиристором, а другим выводом - через дроссель к отпайкам аккумуляторной батареи 3.
Управляемый выпрямитель обеспечивает заряд аккумуляторной батареи постоянным током. При включении разрядного тиристоpa происходит формирование разрядных дсиоляризующих импульсов тока под действием суммы напряжений конденсатора и аккумуляторной батареи. Величина напряжения на конденсаторе определяется добротностью разрядного-перезарядного контуров и величиной противо-ЭДС аккумуляторной батареи в переразрядной цепи. Переключение отпаек аккумуляторной батареи приводит, соответственно, к изменению противо-ЭДС аккумуляторной батареи в перезарядной цепи, величины напряжения на конденсаторе и амплитуды разрядных имнульсов тока. Такое устройство характеризуется сложностью и недостаточной плавностью регзлирования амилитуды разрядиых импульсов тока при переключении отпаек аккумуляторной батареи, а также пониженной иадел ностью работы за счет возможности короткого замыкания части аккумуляторной батареи через разрядный и переразрядный тиристоры. Целью изобретения является расширение регулировочных возможностей и повышение надежности устройства в работе. Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительными перезарядными тиристорами, соединенными с осиовным перезарядным тиристором в звезду, подключенную свободными выводами к входным зажимам выирямителя. На фиг. 1 приведена прииципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 а- г - диаграммы его работы. Устройство содерл ит трансформатор 1, тиристоры 2-11, дроссели 12, 13, конденсатор 14 и работает на аккумуляторную батарею 15. К концам вторичной обмотки согласующего траисформатора 1 подключен трехфазный мостовой управляемый выпрямитель на тиристорах 2-7, выходиые выводы которого присоединены через сглаживающий дроссель 12 к выходным зажимам устройства и к аккумуляториой батарее 15. Разрядная цепь выполнена в виде последовательио соединенных дросселя 13, тиристора 8 и конденсатора 14. Общая точка соединения конденсатора 14 и разрядного тиристора 8 подключена через перезарядные тиристоры 9, 10, И к входным зажимам выпрямителя на тиристорах 2-7. В установившемся режиме работы унравляемый выпрямитель на тиристорах 2- 7 со сглаживающим дросселем 12 обеспечивают заряд аккумуляторной батареи постоянным током повышенной плотности. При необходимости подачи разрядных деполяризирующих импульсов включается разрядный тиристор 8 и происходит колебательный перезаряд конденсатора 14 под действием суммы начального напряжения на этом конденсаторе и напряжения аккумуляторной батареи 15. Формируется разряднып импульс тока сииусоидальпой формы, параметры которого определяются параметрами разрядной цепи и аккумуляторной батареи (фиг. 2 а, б). По окончаиии колебательного процесса перезаряда коидепсатора 14 до напряжения противоположной полярности и перехода разрядного имиульса тока через нулевое значение происходит ком.мутация - запирание разрядного тиристора 8 иод действием разности напряжений конденсатора и акку.муляторной батареи (фиг. 2 в, г). В паузу между окончанием разрядного имиульса тока и моментом формироваиия очередного разрядного импульса тока производится перезаряд коиденсатора 14 до напряжения первоначальной полярности путем спятия управляющих имиульсов с тиристоров 3, 5, 7 и одновременной подачи отпирающих импульсов иа тиристоры 9, 10, 11. При отпирании тиристоров 9, 10, 11 происходит искусственная коммутация - запирание тиристоров 3, 5, 7 напряжением конденсатора 14, являющегося для них обратным, и образование нового контура протекаиия иостоянного зарядного тока: управляемый выпрямитель иа тиристорах 2, 4, 6, 9, 10, 11, дроссель 12, аккумуляторная батарея 15 и конденсатор 14. Зарядный ток выирямителя, иротекающий через коиденсатор 14, является для него перезарядным, обеспечивающим его перезаряд до напряженпя первоначальной полярности. После этого перезаряда конденсатора 14 отиирающие импульсы снимаются с перезарядных тиристоров 9, 10, 11 и вновь подаются управляюи1ие импульсы иа тиристоры 3, 5, 7. При этом происходит искусственная коммутация - запирание тиристоров 9, 10, 11 под дейстнпем напряжения конденсатора 14, являющегося для ннх обратным. Па этом цикл работы устройства заканчивается, и оно готово к формированию очередного аналогичиого разрядного импульса тока. Поскольку время заряда и перезаряда конденсатора 14 на один-два порядка меньше постоянной времени зарядной цепи, определяемой иидуктивностью сглаживающего дросселя и реактансом трансформатора с питающей сетью, величина зарядного тока практически не изменяется при работе конденсатора 14. Величина иачального напряжения на конденсаторе (перед формированием разрядиых импульсов тока) может регулироваться в широких иределах от значения, близкого к нулевому, до любого требуемого значения путем регулирования длительности открытого состояния перезарядных тиристоров 9, 10, И. Соответствеиио можио регулировать или стабилизировать амплитуду разрядных импульсов тока (фиг. 2 а, б).
Необходимо отметить, что тиристоры 9,
10,11 могут отпираться только иосле иолного разряда конденсатора 14 до нулевого напряжения (и далее небольшого их иерезаряда на величину падения наиряжения в тиристорах 3, 5, 7 и 9, 10, 11). В противиом случае полярность напряжения па конденсаторе будет ирямой для тиристоров 3,
5, 7 и обратной для тиристоров 9, 10, 11, т. е. не позволит им открыться для перезаряда конденсатора 14.
Поскольку частота формироваиия разрядиых импульсов может регулироваться в широких пределах и в области повышенных частот далее быть больше частоты питающей сети (например, 150 Гц и вьипе), возиикает трудность с выбором-включением одного из нерезарядных тиристоров 9, 10,
11.Р1менно поэтому отпираюш,ие импульсы подаются на них одновременно, но включается только тот из тиристоров, в контуре которого действует большее суммарное напряжение. И при каледом перезарядном иикле работает только какой-нибудь один
из тиристоров 9, 10, 11 (фиг. 2д).
Благодаря предлагаемому выполнению перезарядной цепи с возможностью фазового регулирования длительиости протекаиия перезарядного тока обеспечиваются условия и илавного регулирования иачального (цредразрядного) нанрялеения на конденсаторе от нулевого до требуемого (расчетного) значения, что позволяет плавно регулировать или стабилизировать, соответственно, и амилитуду разрядных импульсов тока при простоте выполиения перезарядной цепи.
Использование вместо одиого трех иерезарядных тиристоров (при неизменной суммарной токовой загрузке перезарядным током) компенсируется отсутствием иерезарядного дросселя.
Поскольку церезарядные тиристоры 9, 10, 11 иодключаются к общему выходному «мииусу устройства через тиристоры 3, 5, 7 выпрямителя, включенные по отношению к ним в непроводящем направлении, при срыве их работы цепи короткого замыкания аккумуляторной батареи не образуется, а короткое замыкание питающей сети через тиристоры 2, 4, 6, 9, 10, 11 ц сглаживаюmnii дроссель устраияется иростым снятием с ннх управляющнх импульсов. Следовательно, благодаря принцнпиальному устранению возможности появления короткого замыкания аккумуляторной батареи повышается надел-сность работы устройства.
Формула и 3 о б р е т е и и я
Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее траисформатор, управляемый выпрямитель на тиристорах со сглаживающим дросселем иа выходе, разрядиую дроссельно-тиристорно-конденсаторную цепь и цепь перезаряда копленсатора на осиове тиристора, подключенного в прямом направлении к общей точке соединеиия коиденсатора с разрядным тиристором, о т л и ч а ю HI е е с я тем, что, с целью расширения регулировочных возможностей и повышения наделености работы, оно снабл ено догюлнительными перезарядн 11ми тиристорами, соединенными с основным перезарядным тнристором в звезду, иодключеииую свободными выводами к входиым залчимам упомяиутого выирямителя.
Источипки информации,
ирииятые во виимание ири эксиертизе
1.«Электротехннческаяиромышлениость. Преобразовательная техника.-М., Информэлектро, 1978, выпуск 8 (103), с. 12-15.
2.Авторское свидетельство СССР № 404146, кл. Н 02J 7/10, 1973.
3.Авторское свидетельство СССР № 457976, кл. G 05F 1/12, 1975 (прототип).
.
к
r jxf
/ 
