Устройство для зарядки накопительного конденсатора Советский патент 1981 года по МПК H03K3/53 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ НАКОПИТЕЛЬНОГО Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для зарядки накопительных конденсаторов стабилизированным током. Известно устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее источник питания переменного тока, индуктивно-емкостный фильтр и двухполупериодный шестиплечий мостовой выпрямитель 1. Недостаток этого устройства - отсутствие узла защиты от ненормальных режимов работы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее включенные последовательно трехфазный контактор, индуктивно-емкостный преобразователь, согласующий трансформатор и выпрямитель, а также накопительный конденсатор, подключенный одной из обкладок к одному из выходных выводов выпрямителя 2. Однако опыт работы с подобными устройствами показывает, что наиболее часто встречающимися аварийными режимами работы являются обрыв фазы трехфазной цепи КОНДЕНСАТОРА и пробой вентилей высоковольтного выпрямителя. В случае обрыва одной из фаз цепи, соединяющей трансформатор и индуктивно-емкостный преобразователь, на выходе последнего резко возрастает напряжение, что приводит к пробою изоляции провода дросселей и выходу из строя конденсаторов индуктивно-емкостного преобразователя. При пробое вентиля в высоковольтном выпрямителе может произойти разряд накопительного конденсатора на выпрямительный мост и трансформатор, что приводит к выходу из строя дорогостоящего оборудования. Кроме того это устройство не снабжено защитой, позволяющей отключить зарядное устройство в случае возникновения аварийного режима работы. Цель изобретения - повыщение надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для зарядки накопительного конденсатора, содержащее включенные последовательно трехфазный контактор, индуктивно-емкостный преобразователь, согласующий трансформатор и выпрямитель, а

также накопительный конденсатор, подключенный одной из обкладок к одному из выходных выводов выпрямителя, снабжено узлом защиты к сигнализации, состоящим из насыщающегося трансформатора, первичная обмотка которого одним выводом соединена с другой обкладкой накопительного конт денсатора, а другим - с другим выходным выводом выпрямителя, вторичная обмотка насыщающегося трансформатора подключена к входу триггера, выход которого подключен к входу логического блока, выход которого через индикационный блок подключен к реагирующему элементу, информационный выход которого подключен к управляюи.1ему входу трехфазного контактора.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для зарядки накопительного конденсатора; на фиг. 2 - кременные диаграммы работы узла зещиты.

Устройство содержит индуктивнс-емкостный преобразователь 1, подключенный через согласующий трансформатор 2 и выпрямитель 3 к накопительному конденсатору 4, в цепь зарядки накопительного конденсатора включена первичная обмотка насыщающегося трансформатора 5, а вторичная - на вход триггера б, выход триггера соединен с логическим блоком 7, состоящим, например, из двух реле 8 и 9 времени. Индикационный блок 10, состоящий, наприрлер, аз индикационных элементов И и 12, соединенных с логическим блоком 7 через тиристоры 13 и i4 и контактные группы электромагнитных реле, которые являются iaгpyзкой электронных реле времени, в цепь питания индикационного блока 10 вллючек шунт 15, который соединен с реагирующим элементом 16, подключенным своим инфор 1ационным выходом к управляющему входу трехфазного контактора 17.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме зарядный ток, проходящий по первичной обмотке насьпцающегося трансформатора 5, имеет форму, показанную на фиг. 2а. Число витков первичной обмотки рассчитывается так, чтобы выполнялось условиеij и

р п

где Ннаснапряженность насыщения магнитопровода насыщающегося трансформатора;ij .- мгновенное значение зарядного

тока;

W| - число витков первичной обмотки; I - длина магнитопровода. При этом условии напряжение на вторичной обмотке насыщающегося трансформатора 5 отсутствует. В случае возникновения ненормального режима {обрыва фазы или пробоя вентиля) форма кривой тока искажается (фиг. 2). Форма импульсов на вторичной обмотке насыщающегося трансформатора 5, вызванных наличием обрыва фазы отличается от формы импульсов, появляюидихся при возникновений пробоя вентиля. Это является информацией о причине ненормального режима. Со вторичной обмотки насыщающегося трансформатора 5 иглпульсы подаются на вход триггера 6, отстроенного таким образом, что включение его осуществляется импульсамз отрицательной полярности, а зык,пючени(; - -- положительной. Таким образом, ма выхэде триггера 6 формируются прямоугольнье импульсы различной длительности (в зэзисимости от характера аварийного режияа; фиг, 2;). Полученные импульсы одмс;Бременно подаются на входы двух реле, реие 8 срабаты1йет от импульсов :V p 5bnjSB ,длвтелькости, чем реле 9. Сле;1,овзте,льио, пои г;озникно,:зекни обры(оответсгоу:;ош,Кс контакты и на у гревляю|дий элехтрс,л тиристора 13 подает :я положительный йотенцка.я,, ,;и частся индикационный элемент И (в данном случае лам(ючка) накаливания, указы,ва:О1ций на прии:к, не :1орм-,|1ьной раСоту устро ::: -:-я, обрыв фазы. При зознкк; ов8нви пробоя венти,,я Т иггером 5 формируются п пульсы больп-ей лли-гел;)Нс:1Сти, чем при обрыве фазы. При этом срабатывают реле 8 и 9, переключаются контакты реле 8 и реле 9, включается тиристор 14 и индикационный элемент 2 уккэывагсцкй яа «пробой венгиля, В цепь индикационных элементов включен шунт 15, паралле,льь:с которому включен реагирушпдмй элемент -6, выполненный, наприме), на транзисторе, нагружек1-ьо.м на электромагнитное реле При таличчк тока в шукте 15, т.е. если включается один из индикационных элементов, срабатывает ре-дгирующий элемент и устройство отк,1ючается от сети контактором 17. Последующее включение устройства возможно только после вмешательства обс/1у)киваЕош.его персонала.

{&

Устройство ДЛИ зарядки накопительного конденсатора, содержащее вк,люченные последовательно трехфазный ,.{о;1тактор, индуктивно-емкостный п 5« 1 разсватель, согласующий трансформатор и выпря.уитель, а также накопительный конденсатор, подключенный одной из обкладок к одному из выходных выводов выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено узлом защиты и сигнализации, состоящим из насыщающегося трансформатора, первичная обмотка которого одним выводом соединена с другой обкладкой накопительного конденсатора, а другим - с другим выходным выводом выпрямителя, вторичная обмотка насыщающегося трансформатора подключена к входу триггера, выход которого подключен к входу логического блока, выход которого через индикационный блок подключен к реагирующему элементу, информационный выход которого подключен к управляющему входу трехфазного контактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 372655, кл. Н 03 К 3/53, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 565388, кл. Н 03 К 3/53, 1977 (прототип).

Dj}Ma/ibHi U

ь

h

. DSjpbi ipaibi I SeHfnu.n

ASajiuuHbiu pe KL/fi