Система заряда Советский патент 1982 года по МПК H02J7/10 

Указанная цель достигается тем, что в системе заряда, содержащей две группы аккумуляторных батарей, два зарядных выпрямителя, выполненных на основе общего трехфазного трансформатора с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, подключенными через вентили выпрямителей и оомотки сглаживающих дросселей к двум парам выходных клемм, другая вторичная обмот ка трансформатора соединена в треуго ник, а вентили выпрямителей соединен в трехфазные мосты. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы заряд Система заряда содержит трансформатор 1 с обмотками 2,3 и 4, вентили 5-16, сглаживающий реактор 17, с обмотками 18 и 19 и магнитопроводом 20 переключатель 21 и работает на аккумуляторные батареи 22 А 23. Концы первичной обмотки 2 трехфаз ного трансформатора 1 образуют входные зажимы системы заряда. Вторичные обмотки 3 и 4 трансформатора 1 соеди нены в звезду и треугольник и подклю чены к зажимам переменного тока двух трехфазных мотов, образованных венти ными группами 5-10 и 11-16. Выходы постоянного тока указанных мостов подключены через обмотки 18 и .19 сгл живающего реактора 17 и контакты переключателя 21 к двум парам выходных зажимов системы заряда, к которым подключены аккумуляторные батареи 22 и 23. Магнитопровод 20 сглаживающего реактора 17 выполнен трехстержневым, с третьим безобмоточным стержнем с немагнитным зазором. Переключатель-21 выполнен двухполюсным трехпо иционным, одна позиционная пара контактов которого подключена между концами дроссельных обмоток и соответствующими им выходными зажимами системы заряда, а другие две позиционные пары каждого из полюсов переключателя подключены меж ду концами дроссельных обмоток и меж ду началами одной из обмоток и выходом противоположного зарядного выпрямителя . Рассмотрим работу системы заряда при подключении двух аккумуляторных батарей в положении переключателя 21 в позиции, обеспечивающей соединение концов реакторных обмоток 18 и 19 с выходами их собственных зарядных выпрямителей. При подаче на вход системы заряда питающего напряжения на вторичных об мотках 3 и 4 трансформатора 1 формируются две идентичные трехфазные системы напряжений, сдвинутые между собой по фазе на 30 эл.град. Два тре фазных моста на вентильных группах 5-10 и 11-16 обеспечивают независимо их выпрямление в шестипульсных режим на противо-ЭДС аккумуляторных батарей 22 и 23. За счет шестипульсных режимов выпрямления в цепях аккумуляторных батарей 22 и 23 протекают пульсирующие токи, сглаживаемые до требуемого уровня обмотки 18 и 19 сглаживающего реактора 17. Эти токи содержат постоянную зарядную составляющую и . переменную составляющую, состоящую из нечетных гармоник, начиная с шестой . При протекании зарядных токов через обмотки 18 и 19 сглаживающего реактора 17 на крайних обмоточных стержнях его магнитопровода 20 создаются соответствующие магнитные потоки. Поскольку постоянные составляющие магнитных потоков, а также гармонические составляющие, некратные шестой гармоники переменной составляющей магнитного потока направлены друг другу встречно, они замыкаются через средний безобмоточный стержень магнитопровода 20 сглаживающего реактора 17, создавая потокосцепление только с собственными обмо.тками 18 и 19, токами которых они создаются. За счет наличия между двумя системами вторичных напряжений фазового сдвига в 30 эл.град составляющие переменных магнитных потоков с частотой, кратной шести, направлены согласно-последовательно и замыкаются через крайние стержни магнито провода 20, создавая потокосцепление как с собственной обмоткой, например 18, так и с другой обмоткой, соответственно 19, сглаживающего реактора 17 . Следовательно высшие гармоники в зарядном токе, не кратные шести, будут сглаживаться только собственными индуктивностями обмоток 18 и 19 сглаживающего реактора 17, а высшие гармоники, кратные шести, будут сглаживаться суммарной индуктивностью обоих обмоток с учетом их взаимоиндуктивности . Поскольку в шестипульсных мостовых выпрямителях определяющей йвляется наибольшая по амплитуде и труднее сглсшиваемая самая низшая шестая гармоника, выполнение сглаживающего реактора на трехстержневом магнитопроводе приведет к существенному снижению индуктивностей обмоток, а следовательно, и установленной мощности и габаритов сглаживающего реактора, т.е. система заряда будет работать в условном двенадцатипульсном режиме выпрямления при сохранении независимого регулирования постоянных составляющих зарядных токов. При этом установленная мощность трансформатора снижается с 1,26 до 1,03 Pd, а установленная мощность сглаживающего реактора снижается соответственно примерно с 0,3 Pel до 0,1 Pd при 50%-ном диапазоне регулирования, т.е в три раза при одновременном увеличении количества вентилей в два раза.

Однако в ряде случаев определяюШими являются объемные показатели установленного силового оборудования, а масса и стоимость отходят на задний план. Поскольку вентили можно брать на большие номинальные токи и устанавливать их непосредственно на токоведущие шины без охладителей, то согласно расчетам и опыту проектирования, предлагаемая система заряда имеет меньший суммарный объем основного силового оборудования, чем прототип даже при низких выходных напряжениях. При больших же выходных напряжениях дополнительно снижается и искажающее влияние на питающую сеть и уровень пульсаций зарядного тока. Повышается коэффициент мощности системы заряда за сче снижения угла коммутации тиристоров примерно в два раза.

Два других позиционных положения переключателя 21 обеспечивают, соответственно, возможность параллельного и последовательного соединения каналов между собой.

Формула изобретения

Система заряда двух групп аккумуляторные батарей от двух зарядных выпрямителей, выполненных на основе общего трехфазного трансформатора

0 с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, подключенными через вентили выпрямителей и обмотки сглаживающих дросселей к двум парам выходных зажимов, о тли чающаяся тем, что, с це5лью снижения габаритов и установленной мощности трансформаторно-реакторного оборудования, другая вторичная обмотка трансформатора соединена в треугольник г а вентили выпрями0телей соединены в .трехфазные мосты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

5 № 399944, кл. Н 02 3 7/12, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2944683, кл.Н 02J 7/10, 1980.