SU1405103A1 - Device for charging storage capacitor - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах питани  импульсных потребителей электрической энергии. Цель изобретени  - улучшение удельных энергетических показателей - достигаетс  путем увеличени  скорости передачи энергии источников в накопительный конденсатор за счет увеличени  коэффициента умножени  напр жени . Устройство содержит источник переменного тока с клеммами 1-3, вьп одные шины 4 и 5, накопительный конденсатор 6, конденсаторы 7, 11, 13,15,18- 21, диоды 8, 9,10 и 12, тиристоры 14, 7,22-27 и блок 16 управлени . В описании изобретени  привод тс  фрагменты цепей зар да - разр да конденсаторов и эпюры, по сн ющие работу устройства дл  зар да накопительного конденсатора. 11 ил. (Л сThe invention relates to a pulsed technique and can be used in power systems for pulsed consumers of electrical energy. The purpose of the invention, the improvement of the specific energy indices, is achieved by increasing the rate of energy transfer of sources to the storage capacitor by increasing the voltage multiplying factor. The device contains an alternating current source with terminals 1-3, single buses 4 and 5, a storage capacitor 6, capacitors 7, 11, 13,15,18-21, diodes 8, 9,10 and 12, thyristors 14, 7.22 -27 and control block 16. In the description of the invention, fragments of charge-discharge circuits of capacitors and plots are given to clarify the operation of the device for charging the storage capacitor. 11 il. (L with

Description

о ел about ate

Изобретение относитс  к импульсно технике и может быть использовано в системах питани  импульсных потребителей электрической энергии. Цель изобретени  - улучшение уделных энергетических показателей путем увеличени  скорости передачи энергии источника в накопительный конденсатор за счет увеличени  коэффициента умножени  напр жени .The invention relates to a pulse technique and can be used in power systems for pulsed consumers of electrical energy. The purpose of the invention is to improve the specific energy indicators by increasing the rate of energy transfer of the source to the storage capacitor by increasing the voltage multiplying factor.

На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, по сн ющие работу устройства; на фиг. 3-11 - фрагменты цепей зар да - разр да конденсаторовFIG. 1 shows a circuit diagram of the device; in fig. 2 - diagrams explaining the operation of the device; in fig. 3-11 - charge chain fragments - capacitor discharge

Устройство дл  зар да накопительного конденсатора содержит источник переменного тока с трем  выходными клеммами 1-3, первую 4 и вторую 5 вы- ходные шины, подключенные к накопительному конденсатору 6, перный конденсатор 7, перва  обкладка которого соединена с первой выходной клеммой 1, а втора  обкладка через первый диод 8 - с второй выходной клеммой 2 второй диод 9, катод которого соединен с третьей выходной клеммой 3, третий ДИОД 10, катод которого соединен через второй конденсатор 11с второй выходной клеммой 2, четвертый диод 12, катод которого соединен с первой обкладкой третьего конденсатора 13, первый тиристор 14,анод которого соединен с первой обкладкой четвертого конденсатора 15, а управл ющий электрод - с первым выходом блока 16 управлени , второй тиристор 17, анод которого соединен с первой обкладкой п того конденсатора 18,шестой 19, седьмой 20, восьмой 21 кон- денсаторы, третий 22, четвертый 23, п тый 24, шестой 25, седьмой 26,восьмой 27 тиристоры. The device for charging the storage capacitor contains an alternating current source with three output terminals 1-3, the first 4 and the second 5 output buses connected to the storage capacitor 6, the primary capacitor 7, the first plate of which is connected to the first output terminal 1, and the second plate through the first diode 8 - with the second output terminal 2, the second diode 9, the cathode of which is connected to the third output terminal 3, the third DIODE 10, the cathode of which is connected through the second capacitor 11c the second output terminal 2, the fourth diode 12, the cathode of which It is connected to the first plate of the third capacitor 13, the first thyristor 14, the anode of which is connected to the first plate of the fourth capacitor 15, and the control electrode to the first output of the control unit 16, the second thyristor 17, the anode of which is connected to the first plate of the fifth capacitor 18, the sixth 19, seventh 20, eighth 21 capacitors, third 22, fourth 23, fifth 24, sixth 25, seventh 26, eighth 27 thyristors.

Шестой конденсатор 19 включен меж- ду первой выходной шиной 4 и объединенными анодом и катодом третьего 22 и четвертого 23 тиристоров, управл ющие электроды которых подключены соответственно к вторым и третьим выходам блока 16 управлени , а анод третьего тиристора 22 соединен с катодом второго диода 9, катод четвертого тиристора 23 - с катодом четвертого 12 и анодом второго 9 диодов, второй обкладкой п того конденсатора 18, второй выходной шиной 5 и через седьмой конденсатор 20 - с объединенными ка- тодом-:.и анодом п того 24 и шестогоThe sixth capacitor 19 is connected between the first output bus 4 and the combined anode and cathode of the third 22 and fourth 23 thyristors, the control electrodes of which are connected respectively to the second and third outputs of the control unit 16, and the anode of the third thyristor 22 is connected to the cathode of the second diode 9, the fourth thyristor 23 cathode - with the fourth 12 cathode and the anode of the second 9 diodes, the second lining of the fifth capacitor 18, the second output bus 5 and through the seventh capacitor 20 - with the combined cathode -: and the fifth anode 24 and sixth

ю Yu

15 15

20 5 30 п 20 5 30 p

5 Q 5 Q

5five

25 тиристоров, управл ющие электроды которых соединены с четвертым и п тым выходами блока 16 управлени .25 thyristors, the control electrodes of which are connected to the fourth and fifth outputs of the control unit 16.

Катод п того тиристора 24 соединен с второй выходной клеммой 2, анрд шестого - с второй обкладкой первого конденсатора 7, анодом третьего диода 10, с первой выходной шиной 4, второй обкладкой четвертого конденсатора 15, анод первого тиристора 14 соединен с катодом седьмого тиристора 26, управл ющий электрод которого .соединен с шестым выходом блока 16 управлени , анод - с катодом третьего диода 10, анодом восьмого тиристора 27, управл ющий электрод которого соединен с седьмым выходом блока 16 управлени , катод - с анодом второго тиристора 17, катод которого соединен с катодом первого тиристора 14, соединенным с анодом четвертого диода 12 и через восьмой конденсатор 21 - с третьей выходной клеммой 3. Втора  обкладка третьего конденсатора 13 соединена с первой выходной клеммой 1, анод третьего диода 10 соединен с второй обкладкой первого конденсатора 7, а три выходные клеммы 1-3 соединены соответственно с первым, вторым, третьим входом блока 16 управлени ,управл ющий электрод второго тиристора 17- с восьмым выходом блока 16 управлени .The cathode of the fifth thyristor 24 is connected to the second output terminal 2, and the sixth one to the second plate of the first capacitor 7, the anode of the third diode 10, the first output bus 4, the second plate of the fourth capacitor 15, the anode of the first thyristor 14 is connected to the cathode of the seventh thyristor 26, the control electrode of which is connected to the sixth output of control unit 16, the anode to the cathode of the third diode 10, the anode of the eighth thyristor 27, the control electrode of which is connected to the seventh output of control unit 16, the cathode to the anode of the second thyristor 17, cathode ogo connected to the cathode of the first thyristor 14 connected to the anode of the fourth diode 12 and through the eighth capacitor 21 to the third output terminal 3. The second lining of the third capacitor 13 is connected to the first output terminal 1, the anode of the third diode 10 is connected to the second facing of the first capacitor 7, and three output terminals 1-3 are connected respectively to the first, second, third input of the control unit 16, the control electrode of the second thyristor 17- to the eighth output of the control unit 16.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл  нагл дности объ снени  циклического изменени  структурной схемы в процессе зар да конденсатора 6 от дельные временные интервалы иллюстрируютс  фрагментами схемы устройства (фиг. 3-11). Пр.инцип работы этого многоконтурного устройства дл  зар да заключаетс  в следующем.For the sake of clarity, the cyclic change of the structural scheme during the charging of the capacitor 6 from time intervals is illustrated by fragments of the device circuit (Fig. 3-11). The principle of operation of this multi-circuit charge device is as follows.

Источником электрической энерг.ииThe source of electrical energy

дл  зар да накопительного конденса- тора служит трехфазный источник переменного тока, обмотки которого могут быть соединены по схеме треугольник, или звезда, напр жени  на выходных клеммах 1-3 которого образуют трехфазную последовательность и сдвинуты друг относительно друга на 120 электрических градусов (фиг,2а).To charge the storage capacitor, there is a three-phase AC source, the windings of which can be connected in a triangle or star circuit, the voltage on the output terminals 1-3 of which form a three-phase sequence and are shifted relative to each other by 120 electrical degrees (FIG. ).

Пусть в исходный момент времени линейное напр жение на клеммах 1 и 2 равно нулю и начинают возрастать по абсолютной величине, причем положительный потенциал приложен к клеммеSuppose that at the initial moment of time the linear voltage at terminals 1 and 2 is zero and begins to increase in absolute value, with a positive potential applied to the terminal

2. При этом линейные напр жени  на клеммах 3 и 1, 2 и 3 равны по абсоние на клеммах 3 нее2. At the same time, the linear voltages at terminals 3 and 1, 2, and 3 are equal in terms of absonium at terminals 3 and

Конденсатор 7 возвращает энергию в источник током, измeн ющи c  по закону синуса. Этот ток достигает своего максимального амплитудного значени  через 90 эл. град, что соответстваетс  разр женным. Далее процессы в вентильно-конденсаторных  чейках (фиг. 3,4) повтор ютс  циклически.Capacitor 7 returns energy to the source with a current that changes c according to the sine law. This current reaches its maximum amplitude value through 90 el. hail, which corresponds to rarefied. Further, the processes in the valve-capacitor cells (Fig. 3.4) are repeated cyclically.

и 1 имеет отрицатель-( в клеммах 2 и 3 - положительное значение.and 1 is negative (terminals 2 and 3 are positive.

Конденсатор 7 (фиг.3) при увеличении напр жени  по закону синуса через диод 8 зар жаетс  (током, убывающим ю вует 360 эл.град от выбранного начала по закону косинуса) до амплитуды линей- отсчета. Конденсатор 7 вновь оказы- ного напр жени  на клеммах 1 и 2-.Этот зар д длитс  90 эл. град, и завершаетс  в момент времени, когда линейное напр жение на клеммах 1 и 2 достигнет 15 поэтому ток источника имеет непрерыв- своего амплитудного значени  и.При ный характер и измен етс  по гармони- этом диод 8 запираетс  и предотвраща- ческому закону. В результате этого ет разр д конденсатора 7 на источник. так называема  мощность искажений Затем напр жение источника убывает за период изменени  тока равна нулю, по закону косинуса, при этом происхо- 20 что повышает коэффициент нспользова- дит изменение структуры системы зар - ни  мощности источника. да и суммарное напр жение конденса- В вентильно-конденсаторных  чеи- тора 7 и клемм 1 и 2 начинает воз- ках, содержащих диод 9 и конденсатор растать,13, а также диод 12 и конденсатор 21,The capacitor 7 (Fig. 3) with an increase in the voltage according to the law of sine through the diode 8 is charged (with a current decreasing 360 electrical grades from the selected start according to the cosine law) to the amplitude of the reference line. The capacitor 7 re-exerted voltage at terminals 1 and 2. This charge lasts 90 el. hail, and ends at the time point when the line voltage at terminals 1 and 2 reaches 15, so the source current has a continuous amplitude value and the normal nature of the diode 8 is also blocked by the prevention law. As a result, the discharge of the capacitor 7 to the source. the so-called distortion power. Then, the source voltage decreases over a period of current change equal to zero, according to the cosine law, this occurs 20 which increases the coefficient of use of a change in the structure of the source power charging system. Yes, and the total voltage of the condensate-B valve-capacitor cells 7 and terminals 1 and 2 starts to appear, containing diode 9 and capacitor grow, 13, as well as diode 12 and capacitor 21,

Это напр жение прикладываетс  че- 5 протекают физические процессы, аналорез диод 10 к конденсатору 11 (фиг.4а) и, так как напр жение источника убывает от максимального значени  до нул , ток зар да конденсатора 11 в начале возрастает по закону синуса и через 90 эл. град, от выбранного начала зар да достигает своего максимального - амплитудного значени  (фиг. 4,6). Конденсатор 7 при этом разр дитс . Напр жение источника в это врем  станет равным нулю, а затем измен ет свой знак и начинает возрастать по закону синуса. Ток зар да этого конденсатора, убывающий по закону косинуса, ограничиваетс  сопротивлением конденсатора 7, который в это врем  зар жаетс  обратной пол рностью (перезар жаетс ). Така  передача энергии источника в конденсатор 11 обеспечивает его зар д до напр жени , достигающего в максимуме значени , равного 2И,This voltage is applied through 5 physical processes, the analorez diode 10 to the capacitor 11 (fig. 4a) and, as the source voltage decreases from maximum value to zero, the charge current of the capacitor 11 increases at the beginning of the sine law and after 90 email hail, from the selected onset of charge, reaches its maximum amplitude value (Fig. 4.6). The capacitor 7 is at the same time discharged. The source voltage at this time will become zero, and then changes its sign and begins to increase according to the law of sine. The charge current of this capacitor, decreasing according to the cosine law, is limited by the resistance of the capacitor 7, which at this time is charged with reverse polarity (recharged). Such a transfer of the energy of the source to the capacitor 11 ensures that it is charged up to a voltage that reaches a maximum value of 2I,

После этого структура схемы устройства вновь измен етс , так как напр жением конденсатора 11 диод 10 запираетс . Через 270 эл.град от выбранного начала отсчета напр жение источника (клемм 2 и 1) вновь начинает убывать по абсолютной величине по закону косинуса. Так как конденсатор 7 в пррце с.е его перезар да был зар жен до Цщд , структура схемы устройства вновь измен етс  - снова открываетс  диод 8 и протекает ток по цепи: клем30Thereafter, the structure of the device circuit is changed again, since the voltage of the capacitor 11 diode 10 is locked. After 270 electra grades from the selected reference point, the source voltage (terminals 2 and 1) again begins to decrease in absolute value according to the cosine law. Since the capacitor 7 in the battery is recharged until it is charged, the circuit structure of the device changes again - the diode 8 opens again and current flows through the circuit: terminal 30

3535

гичные рассмотренным, но со сдвигом по фазе, равным 120 эл.град. (Цепи зар да конденсаторов этих  чеек показаны на фиг. 5 и 6).considered, but with a phase shift of 120 e.grad. (The charging circuits of the capacitors of these cells are shown in Figs. 5 and 6).

В последующем происходит зар д ; конденсатора 18 под действием суммарного напр жени  клемм 1 и 2; а также напр жений зар женных ранее конденсаторов 13 и 11 - через открытый тиристор 27 - при подаче сигнала на его управл ющий электрод. При этом конденсатор 18 зар жаетс  до учетверенного значени  амплитуды линейного напр жени  (фиг. 7). По окончании зар - Q да конденсатора 18 тиристор 27 запираетс  естественным путем - самопогасает .Subsequently, charge occurs; the capacitor 18 under the action of the total voltage of the terminals 1 and 2; as well as the voltages of previously charged capacitors 13 and 11, through an open thyristor 27, when a signal is applied to its control electrode. In this case, the capacitor 18 is charged to a quadruple value of the amplitude of the line voltage (Fig. 7). At the end of the charge - Q and the capacitor 18, the thyristor 27 is locked in a natural way - self-extinguishing.

Аналогично конденсатор 15 (фиг.8) под действием суммарного напр жени Similarly, the capacitor 15 (Fig. 8) under the action of the total voltage

45 клемм 1 и 3 и напр жени  конденсаторов 7 и 21 через открытый тиристор 14 зар жаетс  до учетверенного значени  амплитуды линейного напр жени . После того, как завершитс  зар дThe 45 terminals 1 and 3 and the voltage of the capacitors 7 and 21 are charged through the open thyristor 14 to a quadruple value of the amplitude of the linear voltage. After the charge is completed

50 конденсатора 15 и тиристор 14 закроетс  (погаснет) естественным путем, блок 16 управлени  выдает сигнал на открытие тиристоров 23 и 26 и на,чи- наетс  зар д конденсатора 19 (фиг.9)50 of the capacitor 15 and the thyristor 14 will close (go out) in a natural way, the control unit 16 issues a signal to open the thyristors 23 and 26 and the charge of the capacitor 19 is canceled (Fig. 9)

55 суммарным напр жением клемм 2 и 1 и предварительно зар женных конденсаторов 11, 13 и 15 по цепи: клемма 2 - конденсатор 11 - тиристор 26 - конденсатор . 15 - конденсатор 19 - тирисма 1 - фаз(1вые обмотки - клемма 2 - диод 8 - конденсатор 7 - клемма 1 (фиг. 3).55 total voltage of terminals 2 and 1 and precharged capacitors 11, 13 and 15 along the circuit: terminal 2 - capacitor 11 - thyristor 26 - capacitor. 15 - capacitor 19 - tyrism 1 - phase (1st winding - terminal 2 - diode 8 - capacitor 7 - terminal 1 (Fig. 3).

Конденсатор 7 возвращает энергию в источник током, измeн ющи c  по закону синуса. Этот ток достигает своего максимального амплитудного значени  через 90 эл. град, что соответствует 360 эл.град от выбранного начала отсчета. Конденсатор 7 вновь оказы- поэтому ток источника имеет непрерыв- ный характер и измен етс  по гармони- ческому закону. В результате этого так называема  мощность искажений за период изменени  тока равна нулю, что повышает коэффициент нспользова- ни  мощности источника. В вентильно-конденсаторных  чеи- ках, содержащих диод 9 и конденсатор 13, а также диод 12 и конденсатор 21,Capacitor 7 returns energy to the source with a current that changes c according to the sine law. This current reaches its maximum amplitude value through 90 el. hail, which corresponds to 360 el.grad from the selected origin. The capacitor 7 again turns out; therefore, the current of the source is continuous and varies according to the harmonic law. As a result, the so-called distortion power for a period of current change is zero, which increases the utilization factor of the source power. In valve-capacitor cells containing diode 9 and capacitor 13, as well as diode 12 and capacitor 21,

ваетс  разр женным. Далее процессы в вентильно-конденсаторных  чейках (фиг. 3,4) повтор ютс  циклически.is discharged. Further, the processes in the valve-capacitor cells (Fig. 3.4) are repeated cyclically.

вует 360 эл.град от выбранного начала отсчета. Конденсатор 7 вновь оказы- поэтому ток источника имеет непрерыв- ный характер и измен етс  по гармони- ческому закону. В результате этого так называема  мощность искажений за период изменени  тока равна нулю, что повышает коэффициент нспользова- ни  мощности источника. В вентильно-конденсаторных  чеи- ках, содержащих диод 9 и конденсатор 13, а также диод 12 и конденсатор 21,360 al.grad from selected reference point. The capacitor 7 again turns out; therefore, the current of the source is continuous and varies according to the harmonic law. As a result, the so-called distortion power for a period of current change is zero, which increases the utilization factor of the source power. In valve-capacitor cells containing diode 9 and capacitor 13, as well as diode 12 and capacitor 21,

5 протекают физические процессы, анало305 physical processes take place, analo30

3535

гичные рассмотренным, но со сдвигом по фазе, равным 120 эл.град. (Цепи зар да конденсаторов этих  чеек показаны на фиг. 5 и 6).considered, but with a phase shift of 120 e.grad. (The charging circuits of the capacitors of these cells are shown in Figs. 5 and 6).

В последующем происходит зар д ; конденсатора 18 под действием суммарного напр жени  клемм 1 и 2; а также напр жений зар женных ранее конденсаторов 13 и 11 - через открытый тиристор 27 - при подаче сигнала на его управл ющий электрод. При этом конденсатор 18 зар жаетс  до учетверенного значени  амплитуды линейного напр жени  (фиг. 7). По окончании зар - Q да конденсатора 18 тиристор 27 запираетс  естественным путем - самопогасает .Subsequently, charge occurs; the capacitor 18 under the action of the total voltage of the terminals 1 and 2; as well as the voltages of previously charged capacitors 13 and 11, through an open thyristor 27, when a signal is applied to its control electrode. In this case, the capacitor 18 is charged to a quadruple value of the amplitude of the line voltage (Fig. 7). At the end of the charge - Q and the capacitor 18, the thyristor 27 is locked in a natural way - self-extinguishing.

Аналогично конденсатор 15 (фиг.8) под действием суммарного напр жени Similarly, the capacitor 15 (Fig. 8) under the action of the total voltage

45 клемм 1 и 3 и напр жени  конденсаторов 7 и 21 через открытый тиристор 14 зар жаетс  до учетверенного значени  амплитуды линейного напр жени . После того, как завершитс  зар дThe 45 terminals 1 and 3 and the voltage of the capacitors 7 and 21 are charged through the open thyristor 14 to a quadruple value of the amplitude of the linear voltage. After the charge is completed

50 конденсатора 15 и тиристор 14 закроетс  (погаснет) естественным путем, блок 16 управлени  выдает сигнал на открытие тиристоров 23 и 26 и на,чи- наетс  зар д конденсатора 19 (фиг.9)50 of the capacitor 15 and the thyristor 14 will close (go out) in a natural way, the control unit 16 issues a signal to open the thyristors 23 and 26 and the charge of the capacitor 19 is canceled (Fig. 9)

55 суммарным напр жением клемм 2 и 1 и предварительно зар женных конденсаторов 11, 13 и 15 по цепи: клемма 2 - конденсатор 11 - тиристор 26 - конденсатор . 15 - конденсатор 19 - тирис51455 total voltage of terminals 2 and 1 and precharged capacitors 11, 13 and 15 along the circuit: terminal 2 - capacitor 11 - thyristor 26 - capacitor. 15 - capacitor 19 - tiris514

тор 23 - конденсатор 13 - клемма 1. При этом конденсатор 19 может быть зар женным до восьмикратного значени  амплитуды линейного напр жени , torus 23 — capacitor 13 — terminal 1. At the same time, capacitor 19 can be charged up to eight times the magnitude of the linear voltage,

Со сдвигом по фазе блоком 16 управлени  вьщаютс  управл ющие импульсы на тиристоры 17 и 25. После этого начинаетс  процесс зар да конденсатора 20 (фи-г. 10) по цепи: клемма 1 - конденсатор 7 - тиристор 25 - конденсатор 20 - конденсатор 18 - тиристор 17 - конденсатор 21 - клемма 3. При этом к конденсатору 20 прикладываетс  суммарное напр жение зар женньрс ранее конденсаторов 7, 18 и 21, а также клемм 1-3. Вследствие этого конденсатор 20 может быть зар женным до восьмикратного значени  амплитуды линейного напр жени .With a phase shift by the control unit 16, the control pulses of thyristors 17 and 25 are applied. After this, the process of charging the capacitor 20 (fig-g. 10) through the circuit: terminal 1 - capacitor 7 - thyristor 25 - capacitor 20 - capacitor 18 - thyristor 17 - capacitor 21 - terminal 3. At the same time, the total voltage of the previously used capacitors 7, 18 and 21, as well as terminals 1-3, is applied to the capacitor 20. As a consequence, the capacitor 20 can be charged up to eight times the magnitude of the linear voltage.

После завершени  зар да конденса- торов 19 и 20 тиристоры 23, 26 ; 25 и 17 закрываютс , а блок 16 управлени  подает сигналы .на открытие тиристоров 24 и 22, при этом вновь мен етс  структура зар дного контура (фиг. 11) и начинаетс  зар д накопительного конденсатора , подключенного к шинам 4 и 5 по цепи: клемма 2 - тиристор 22 - конденсатор 19 - клемма 4 - накопи- тельный конденсатор 6 - шина 5. - конденсатор 20 - тиристор 24 - клемма 2. На накопительном конденсаторе суммируетс  напр жение клемм 3 и 2 и конденсаторов 19 и 20 И он через большое число периодов окажетс  зар женным до напр жени , значение которого в семнадцать раз превосходит амплитудное значение линейного напр жени  источника .After completion of the charge of capacitors 19 and 20, thyristors 23, 26; 25 and 17 are closed, and the control unit 16 sends signals to open the thyristors 24 and 22, the structure of the charging circuit changes again (Fig. 11) and the charging capacitor connected to buses 4 and 5 along the circuit starts: terminal 2 - thyristor 22 - capacitor 19 - terminal 4 - storage capacitor 6 - bus 5. - capacitor 20 - thyristor 24 - terminal 2. The voltage capacitor 3 and 2 and capacitors 19 and 20 are summed on the storage capacitor periods will be charged up to a voltage that is seventeen times greater than the amplitude value of the linear voltage of the source goes.

В этой схеме осуществл етс  медленный (зар д емкостного накопител  электрической энергии. Поэтому емкост конденсаторов 7, 11 и 13, 21 должна быть меньше емкости конденсаторов 15 и 18, а их емкость меньше емкости : конденсаторов 19 и 20.This scheme is slow (the charge of the capacitive storage of electrical energy. Therefore, the capacitance of capacitors 7, 11 and 13, 21 must be less than the capacitance of capacitors 15 and 18, and their capacity is less than the capacitance: capacitors 19 and 20.

Принципиально это устройство может быть использовано и дл  так называемого быстрого зар да емкостного накопител , т.е. дл  зар да за один или несколько периодов изменени  тока трехфазного источники питани .In principle, this device can also be used for the so-called fast charge of a capacitive storage device, i.e. for charging for one or several periods of change in the current of a three-phase power supply.

Дл  более подробного рассмотрени  электромагнитных процессов в устройстве рассмотрим работу этого устрой- ства в режиме холостого хода.For a more detailed examination of the electromagnetic processes in the device, consider the operation of this device in idle mode.

Если как и ранее прин ть, что в i исходный момент времени линейное наIf, as before, it is assumed that at i the initial moment of time is linear on

сwith

0 j 00 j 0

5 о 5 o

5five

00

5five

00

036036

пр жение клемм 1 и 2 равно нулю и начинает возрастать по абсолютной величине , причем положителbHbrfi потенциал приложен к клемме 2. При этом линейные напр жени  на клеммах 3 и 1 - 3 равны по абсолютной величине, но линейное напр жение на клеммах 3 и 1 имеет отрицательное, а на клеммах 2 и 3 - положительное значение.the terminals 1 and 2 are zero and begin to increase in absolute value, with the positive potential applied to terminal 2. The linear voltages at terminals 3 and 1 - 3 are equal in absolute value, but the linear voltage at terminals 3 and 1 has negative, and a positive value at terminals 2 and 3.

Через 90 эл.град под действием приложенного линейного напр жени  клемм 1 и 2 через диод 8 по цепи клемма 2 - диод 8 - конденсатбр 7 - клемма 1 до линейного напр жени  зар дитс  конденсатор 7.After 90 electr. Under the action of the applied line voltage of the terminals 1 and 2 through the diode 8 through the circuit of terminal 2 - diode 8 - condenser 7 - terminal 1 to the line voltage the capacitor 7 is charged.

Через 90 эл. град, когда линейное напр жение клемм 1 и 2 начинает убы- вать, а суммарное напр жение клемм 1 и. 2 и конденсатора 7 возрастать,измен етс  структура устройства и начинаетс  зар р; конденсатора 11 nq депи клемма 1 - конденсатор 7 - диод 10 - конденсатор 11 - клемма 2. Зар д конденсатора 1 1 длитс  180 эл.град. и заканчиваетс , через 270 эл.град от начала отсчета. При этом конденсаторThrough 90 el. hail, when the linear voltage of terminals 1 and 2 begins to decrease, and the total voltage of terminals 1 and. 2 and the capacitor 7 to increase, the structure of the device changes, and the charge p begins; capacitor 11 nq depi terminal 1 - capacitor 7 - diode 10 - capacitor 11 - terminal 2. Charging capacitor 1 1 lasts 180 hl. and ends through 270 al grades from the beginning of the countdown. In this case, the capacitor

11зар жаетс  до напр жени ,равного 2 и,.11 zar zha zha to the voltage equal to 2 and ,.

Через 120 эл.град. от начала отсчета под действием-линейного Напр жени  клемм 1 и 3 начинаетс  зар д конденсатора 13 по цепи клемма 1 - конденсатор 13 - диод 9 - клемма. 3.Through 120 el.grad. from the beginning of the countdown, under the action of the linear voltage of the terminals 1 and 3, the charge of the capacitor 13 begins on the circuit of terminal 1 - capacitor 13 - diode 9 - terminal. 3

За четверть периода, т.е. через 210 эл.град. от начала отсчета, кон- денсатор 13 окажетс  зар женным до линейного напр жени  клемм 1-3.For a quarter of the period, i.e. through 210 el.grad. from the reference point, the capacitor 13 will be charged until the linear voltage of terminals 1-3.

Через 210 , когда линейное напр жение клемм 1 и 3 начинает убывать , а суммарное напр жение клемм 1 и 3 и конденсатора 13 возрастать,измен етс  структура устройства и начинаетс  зар д конденсатора 21 по цепи клемма 3 - конденсатор 21 - диодAfter 210, when the linear voltage of terminals 1 and 3 begins to decrease, and the total voltage of terminals 1 and 3 and capacitor 13 increases, the structure of the device changes and the capacitor 21 starts charging across terminal 3 - capacitor 21 - diode

12- конденсатор 13 - клемма 1.Зар д конденсатора 21 длитс  180 эл. град и заканчиваетс  через 390 эл.град от начала отсчета. При этом конденсатор 21 зар дитс  до напр жени  2 .12- capacitor 13 - terminal 1. The charge of the capacitor 21 lasts 180 el. hail and ends after 390 el. grades. In this case, the capacitor 21 is charged before the voltage 2.

Через 360 эл.град от начала отсчета продолжаютс  циклически процессы зар да первой вентштьно-конденсатор- ной  чейки. Кроме того, от блока 16 управлени  подаетс  отпиракиций импульс на тиристор 27 (фиг. 26),- снова измен етс  структура устройства и начинаетс  зар д конденсатора 18 по цепи клемма 2 - конденсатор 11-. ти7Through 360 electrons from the beginning of the countdown, the processes of charging the first vent condenser cell continue cyclically. In addition, an impulse from the control unit 16 is supplied to the thyristor 27 (Fig. 26), the structure of the device changes again and the charge of the capacitor 18 starts across the circuit of terminal 2 - the capacitor 11-. ty7

ристор 27 - конденсатор 18 - конденсатор 13 - клемма 1. Конденсатор 18 при этом зар дитс  до напр жени  4 и„ так как на нем происходит алгебраи- ческое суммирование напр жени  клемм 1 и 2 и конденсаторов 11 и 13,resistance 27 - capacitor 18 - capacitor 13 - terminal 1. The capacitor 18 is then charged to voltage 4 and "because it is an algebraic summation of the voltage of terminals 1 and 2 and capacitors 11 and 13,

По мере зар да конденсатора 18 ток через него уменьшаетс  и, когда он становитс  меньше тока удержани  тиристора, последний закрываетс .Это произойдет через 450 эл.град от начала отсчета. , As the capacitor 18 is charged, the current through it decreases and, when it becomes less than the holding current of the thyristor, the latter closes. This will happen after 450 al. Degrees from the reference point. ,

Через 480 зл.град. от-начала отсчета продолжаютс  циклические про- ; цессы зар да третьей вентильно -кон- денсаторной  чейки. Кроме того , с блока 16 управлени  подаетс  отпирающий импульс на тиристор 14, при зтом измен етс  структура устройства и начи- наетс  зар д дозирующего конденсатора 15 по цепи клемма 1 - конденсатор 7 - конденсатор 15 - тиристор 14 - конденсатор 21 - клемма 3. Конденсатор 15 зар дитс  до напр жени  U . так как на нем происходит алгебраическое суммирование напр жений клемм 1 и 3 и конденсаторов 7 и 21. Закрытие тиристора происходит естественным путем через 570 эл.град. от начала отсчета, Through 480 zl.grad. from the beginning of the countdown cyclic pro; The processes for charging the third valve-capacitor cell. In addition, from the control unit 16, a trigger pulse is applied to the thyristor 14, this changes the structure of the device and the charge of the metering capacitor 15 starts across the circuit terminal 1 - capacitor 7 - capacitor 15 - thyristor 14 - capacitor 21 - terminal 3. Condenser 15 is charged before voltage U. since it is an algebraic summation of the voltages of the terminals 1 and 3 and the capacitors 7 and 21. The thyristor closes naturally through 570 e.grad. from the beginning of the countdown

Через 720 эл.град от начала отсчета блок 16 управлени  подает импульсы на тиристоры 23 и 26 измен етс  структура устройства и начинаетс  зар д конденсатора 19 по цепи клемма 2 конденсатор 11 -г тиристор 26 - конденсатор 15 - конденсатор 19 - тиристор 23 - конденсатор 13 - клемма 1.After 720 power points from the start of the countdown, the control unit 16 pulses the thyristors 23 and 26, changes the structure of the device and starts charging the capacitor 19 across the circuit of terminal 2 capacitor 11 –th thyristor 26 - capacitor 15 - capacitor 19 - thyristor 23 - capacitor 13 - terminal 1.

Конденсатор 19 зар дитс  до напр жени  8 и , так как на нем происходи суммирование напр жений клемм 2 и 1 и конденсаторов 11, 13 и 15, Закрытие тиристоров происходит естественным путем.The capacitor 19 is charged to voltage 8 and, since it is the summation of the voltages of terminals 2 and 1 and capacitors 11, 13 and 15, the closure of the thyristors occurs naturally.

Через 840 эл.град от начала отсчета блок 16 управлени  подает отпирающие импульсы на тиристоры 25 и 17 и начинаетс  зар д конденсатора 20 по цепи клемма 1 - конденсатор 7 - тиристор 25 - конденсатор 20 - конденсатор 18 - тиристор 17 конденсатор 21 - клемма 3. Конденсатор 20 зар дитс  до напр жени  8 U, так как на нем происходит суммирование напр жений клемм 1 и 3 и конденсаторов 7, 21 и 18. Закрытие этих тиристоров также происходит естественным путем.After 840 el.grad from the beginning of the countdown, the control unit 16 sends unlocking pulses to the thyristors 25 and 17 and the capacitor 20 starts charging through the circuit terminal 1 - capacitor 7 - thyristor 25 - capacitor 20 - capacitor 18 - thyristor 17 capacitor 21 - terminal 3. The capacitor 20 is charged to a voltage of 8 U, since it is the summation of the voltages of terminals 1 and 3 and the capacitors 7, 21 and 18. The closure of these thyristors also occurs naturally.

Через 960 эл.град от начала отсчета блок 16 управлени  подает отпираюAfter 960 el.grad from the beginning of the countdown, the control unit 16 delivers unlocking

8eight

импульсы на тиристоры 24 и 22 иimpulses to thyristors 24 and 22 and

5 0 5 п5 0 5 p

0 0

д d

5five

00

начинаетс  зар д накопительного конденсатора 6 по цепи клемма 3 - тиристор 22 - конденсатор 9 - шина 4 - накопительный конденсатор 6 - шина 5 - конденсатор 20 - тиристор 24 - клемма 2. К накопительному конденсатору будет приложено напр жение 17 и, так как на нем происходит суммирование напр жений клемм 3 и 2 и конденсаторов 19 и 20. Закрытие тиристоров 24 и ,22,. происходит естественным путем, когда ток зар да накопительного конденсатора станет кеньше тока удержани start of storage capacitor 6 begins through circuit terminal 3 - thyristor 22 - capacitor 9 - bus 4 - storage capacitor 6 - bus 5 - capacitor 20 - thyristor 24 - terminal 2. Voltage 17 will be applied to the storage capacitor and there is a summation of the voltages of the terminals 3 and 2 and the capacitors 19 and 20. The closure of the thyristors 24 and 22 ,. occurs naturally when the storage current of the storage capacitor becomes less than the holding current

этих тиристоров-. i . .these thyristors-. i. .

Так как емкость накопительного конденсатора 6 намного больше емкости конденсаторов 19 и 20, то за один цикл напр жение на накопительном конденсаторе возрастает незначительно, а полный зар д его.происходит за большое число периодов изменени  напр жени  источника. Поэтому далее все процессы при установившемс  режиме зар да будут в течении каждого периода повтор тьс  циклически и накопительньп4 конденсатор 6 за много периодов зар дитс  до напр жени , в пределе равного 17 или 28 Vmtf где Un,a) - амплитуда фазового напр - жени .Since the capacitance of storage capacitor 6 is much larger than the capacitance of capacitors 19 and 20, the voltage across the storage capacitor increases slightly in a single cycle, and its full charge occurs over a large number of periods of variation of the source voltage. Therefore, all processes under steady state charge will be repeated cyclically during each period and accumulator 4 for many periods will charge to a voltage of 17 or 28 Vmtf, where Un, a) is the amplitude of the phase voltage.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  зар да накопительного конденсатора, содержащее источник переменного тока с трем  выходными клеммами, первую и вторую выходные шины, подключенные к накопительному - конденсатору, первый конденсатор,пер- вад обкладка которого соединена с пер-. 1вой выходной клеммой, а втора  обкладка через первьш диод - с второй выходной клеммой, второй диод, катод которого соединен с третьей выходной клеммой, третий диод, катод которого соединен через второй конденсатор с второй выходной клеммой, четвертый диод, катод которого соединен с первой обкладкой третьего конденсатора, первый тиристор, анод которого соединен с первой обкладкой четвертого . конденсатора,, а управл ющий электрод- с первым выходом блока управлени , второй тиристор, анод которого соединен с первой обкладкой п того конденсатора , отличающеес  тем, что, с целью улучшени  удельных энёргетических показателен за счет увеличени  скорости передачи энергии в накопительный конденсатор, в него введены с шестого по восьмой конден- саторы, с третьего по восьмой тиристоры , причем шестой конденсатор включен между первой выходной шиной и объединенными анодом и катодом третьего и четвертого тиристоров, управ- л ющие электроды которых подключены соответственно к вторым и третьим выходам блока управлени , анод третьего тиристора соединен с катодом второго диода, а катод четвертого тиристора - с катодом четвертого и анодом втором диодов, второй обкладкой п того конденсатора, второй выходной шиной , и через седьмой конденсатор - с объединенными катодом и анодом п того и шестого, тиристоров, yпpaвл юш e электроды которых соединены с четвертым и п тым выходами блока управлени , катод п того тиристора соединен с второй выходной клеммой, анод шее- того - с второй обкладкой первогоA device for charging the storage capacitor, containing an AC source with three output terminals, the first and second output buses connected to the storage capacitor — the capacitor, the first capacitor, the first lining of which is connected to the first. 1 output terminal, and the second plate through the first diode - with the second output terminal, the second diode, the cathode of which is connected to the third output terminal, the third diode, the cathode of which is connected through the second capacitor to the second output terminal, the fourth diode, the cathode of which is connected to the first plate the third capacitor, the first thyristor, the anode of which is connected to the first plate of the fourth. the capacitor, and the control electrode, with the first output of the control unit, the second thyristor, the anode of which is connected to the first plate of the fifth capacitor, characterized in that, in order to improve the specific energy, indicative of an increase in the rate of energy transfer to the storage capacitor, into it introduced from the sixth to the eighth capacitors, from the third to the eighth thyristors, and the sixth capacitor is connected between the first output bus and the combined anode and cathode of the third and fourth thyristors, control electr Which odes are connected respectively to the second and third outputs of the control unit, the third thyristor anode is connected to the second diode cathode, and the fourth thyristor cathode to the fourth cathode and second anode of the second diode, the second lining of the fifth capacitor, the second output bus, and through the seventh capacitor to the combined cathode and anode of the fifth and sixth, thyristors, the right electrodes of which are connected to the fourth and fifth outputs of the control unit, the cathode of the fifth thyristor is connected to the second output terminal, the anode of the neck to the second output laying the first конденсатора, анодом третьего диода, с первой выходной шиной, второй обкладкой четвертого конденсатора,анод первого тиристора соединен с катодом седьмого тиристора, управл ющий электрод которого соединен с шестым выходом блока управлени , анод - с катодом третьего диода, анодом восьмого тиристора, управл ющий электрод кото- рого соединен с седьмым выходом блока управлени , катод - с анодом второго тиристора, катод которого соединен с катодом первого тиристора, соединенным с анодом четвертого диода и через восьмой конденсатор - с третьей выходной клеммой, втора  обкладка третьего конденсатора соединена с первой выходной клеммой, анод третьего диода - с второй обкладкой первого конденсатора , а три выходные клеммы - соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управлени , управл ющий электрод второго тиристора- с восьмым выходом блока управлени  .the capacitor, the anode of the third diode, with the first output bus, the second plate of the fourth capacitor, the anode of the first thyristor is connected to the cathode of the seventh thyristor, the control electrode of which is connected to the sixth output of the control unit, the anode to the cathode of the third diode, the anode of the eighth thyristor, control electrode which is connected to the seventh output of the control unit, the cathode to the anode of the second thyristor, the cathode of which is connected to the cathode of the first thyristor connected to the anode of the fourth diode and through the eighth capacitor to the third The output terminal, the second plate of the third capacitor is connected to the first output terminal, the anode of the third diode to the second plate of the first capacitor, and three output terminals to the first, second, and third inputs of the control unit, the control electrode of the second thyristor, respectively, to the eighth output of the unit management I Ц.2 ЗТ и 2-3I TS.2 ST and 2-3 I IIIII iiii 127 114 (J7 т,22127,114 (J7 t, 22 J 1 01 11J 1 01 11 360 SO720 960360 SO720 960 Фиё.2Fiyo.2 uJtuJt UmnUmn Ф  F Фи2.5Phi2.5 иг.6ig.6 f/ 2i/mf / 2i / m tZJtZJ 1one 1818 ЧОт That Фи9.7Fi9.7 572 d. 5 Ji 572 d. 5 ji I «.  I ". Wm/Wm / 00 2323 f/..f / .. t) t) -2U-2U Ч iH i 2121 Ю m/7 f2U m / 7 f2 Щ  U 9u9.89u9.8 77 )) f5f5 (тл(tl QUmjtQumjt ©21 n © 21 n j -t.lt-Vt/mjt j -t.lt-Vt / mjt Фиг. 1й «FIG. 1st " 2« 2 " idid )) /mr/ mr «i/f /r"I / f / r /.f//.f/