SU809454A1 - Device for charging reservoir caracitor - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА(54) DEVICE FOR CHARGING ACCUMULATING CAPACITOR

Изобретение относитс  к импульсным источникам питани  и предназначено дл  зар да накопительного конденсатора генераторов мощных импуль сов от трехфазного источника переме ного тока с использованием выпр мител . Известно устройство с трехфазным источником переменного тока и удвоением напр жений на выходных шинах, содержащее три пары последовательно соединенных конденсаторов общие точки которых подключены к трем фазам сетевого напр жени . Парашлельно трем парам последовательно соеди ненных конденсаторов подключены три пары последовательно соединенных ди одов, причем точки соединени  диодо всех фаз объединены между собой, а точки соединени  конденсатора и диод соответствующих цепочек объединены между собой через дот:ол ни тельные диоды одной пол рности и подключены к выходным шинам. Однако устройство обладает сравнительно низким коэффициентом умножени , а наличие большого числа вентилей и конденсаторов приводит к завышенным потер м электрической энергии на их омическом сопротивлеНИИ , что неизбежно приводит к уменьшению КПД. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее первую, вторую и третью входные шины и трехфазный выпр митель, диоды первой и второй ветвей которого включены последовательно-согласно , первые выводы первой и второй ветвей подключены к первой обкладке накопительного конденсатора, объединенные выводы диодов первой ветви соединены через первый конденсатор с первой входной шиной, объединенные выводы диодов второй ветви через второй конденсатор соединены со второй входной шиной, диоды третьей ветви также включены последовательно, первый ее вывод подключен к первой обкладке накопительного конденсатора, 1,)бъединенные выводы диодов через третий конденсатор соединены с третьей входной шиной, а вторые выводы первой , второй и третьей ветвей подключены ко второй обкладке накопительного конденсатора. Недостатками этого устройства  вл ютс  использование токоограничиваюих конденсаторов только как ограниителей тока, снижающих скорость пеедачи энергии источника в нагрузку,, также низка  величина напр жени  а выходе, котора  не превосходит инейного значени  амплитуды напр ени  трехфазного источника переменого тока, что обуславливает низкий ПД и завышенные массо-габаритные оказатели.The invention relates to pulsed power sources and is intended to charge the storage capacitor of high-power pulse generators from a three-phase AC source using a rectifier. A device with a three-phase AC source and a doubling of the voltages on the output buses is known, which contains three pairs of series-connected capacitors whose common points are connected to the three phases of the mains voltage. Three pairs of series-connected diodes are connected parallely to three pairs of series-connected capacitors, the connection points of the diode of all phases are interconnected, and the connection points of the capacitor and the diode of the corresponding chains are interconnected via a dot: polarity diodes of the same polarity and connected to the output tires. However, the device has a relatively low multiplication factor, and the presence of a large number of valves and capacitors leads to excessive losses of electrical energy on their ohmic resistance, which inevitably leads to a decrease in efficiency. The closest in technical essence to the present invention is a device comprising first, second and third input buses and a three-phase rectifier, the diodes of the first and second branches of which are connected in series-according, the first terminals of the first and second branches are connected to the first plate of the storage capacitor, the combined outputs the diodes of the first branch are connected via the first capacitor to the first input bus; the combined leads of the diodes of the second branch are connected via the second capacitor to the second input bus; the diodes of the third etvi also connected in series, its first output connected to the first plate of the storage capacitor 1) bedinennye conclusions diode via a third capacitor connected to the third input bus, and the second terminals of the first, second and third branch connected to the second plate of the storage capacitor. The disadvantages of this device are the use of current-limited capacitors only as current limiters, which reduce the rate of energy source transfer to the load, as well as the low output voltage, which does not exceed the linear value of the amplitude of the voltage of the three-phase AC source, which causes low PD and overestimated mass -size renders.

Цель изобретени  - пОвьицение КПД. Поставленна  цель достигаетс  ем, что в устройстве, содержащем первую, вторую и третью шины и трехазный вентильный выпр митель, диоды первой и второй ветвей которого включены последовательно-согласно, первые выводы первой и второй ветвей подключены к первой обкладке накопительного конденсатора, объединенные выводы диодов первой ветви соединены через первый конденсатор с первой входной шиной, объединенные выводы диодов второй ветви через второй конденсатор соединены со второй входной шиной, диоды третьей ветви вентильного выпр мител  соединены последовательно-встречно , объединенные выводы этих диодов соединены со второй обкладкой накопительного конденсатора и через третий конденсатор с третьей входной шиной, при этом первый вывод третьей ветви и второй вывод второй ветви соединены с первой входной шиной, вторые выводы первой и третьей ветвей соединены со второй входной шиной.The purpose of the invention is the improvement of efficiency. The goal is to achieve that in the device containing the first, second and third tires and a three-phase valve rectifier, the diodes of the first and second branches of which are connected in series, the first terminals of the first and second branches are connected to the first plate of the storage capacitor the branches are connected through the first capacitor to the first input bus, the combined leads of the diodes of the second branch through the second capacitor are connected to the second input bus, the diodes of the third branch of the valve rectifier l connected in series and counter, the combined findings of these diodes are connected to the second plate of the storage capacitor and through the third capacitor to the third input bus, the first output of the third branch and the second output of the second branch connected to the first input bus, the second conclusions of the first and third branches are connected to second input bus.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства .The drawing shows a circuit diagram of the device.

Устройство дл  зар да накопительного конденсатора содержит входные шины 1-3 дл  соединени  с трехфазным источником переменного тока и трехфазный вентильный выпр митель, выполненный на шести диодах 4-9 и состо щий из трех ветвей. Диоды 4 и 7 и 5 и 8 первой и второй ветвей включены последовательно-согласно,а диоды 6 и 9 третьей ветви - последовательновстречно . Объединенные выводы диодов ветвей через конденсаторы 10-12 соединены с входными шинами 1-3 соответственно . Кроме того, к входной шине 1 подключены катод диода 6 и анод диода 8, а к шине 3 - анод диода 7 и катод диода 9. Катоды диодов 4 и 5 объединены и образуют положительную выходную шину 13. Объединенные выводы диодов б и 9 соединены с отрицательной шиной 14. Накопительный конденсатор 15 подключен к выходным шинам 13 и 14.The device for charging the storage capacitor contains input lines 1-3 for connection to a three-phase AC source and a three-phase valve rectifier made on six diodes 4-9 and consisting of three branches. Diodes 4 and 7 and 5 and 8 of the first and second branches are connected in series according to, and diodes 6 and 9 of the third branch are consistently in line with each other. The combined conclusions of the diodes of the branches through capacitors 10-12 are connected to the input buses 1-3, respectively. In addition, the cathode of diode 6 and the anode of diode 8 are connected to the input bus 1, and the anode of diode 7 and cathode of diode 9 are connected to bus 3. The cathodes of diodes 4 and 5 are combined and form a positive output bus 13. The combined terminals of diodes b and 9 are connected to negative bus 14. Cumulative capacitor 15 is connected to the output tires 13 and 14.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Рассмотрим работу устройства в режиме холостого хода, т.е. когда накопительный конденсатор отключен от его шин. Если в начальный момент времени линейное напр жение фаз 1 иConsider the operation of the device in idle mode, i.e. when the storage capacitor is disconnected from its tires. If at the initial moment of time the linear voltage of phases 1 and

2 имеет максимальное значение и по- , ложктельный потенциал приложен к шине 2, тогда до линейного напр жени  этих фаз через диод 7 зар жаетс  конденсатор 10. Через 60 эл.град. максимального значени  достигает ли нейное напр жение фаз 3 и 1, при (ЭТОМ до линейного напр жени  этих фаз зар жаетс  через диод б конденсатор 12. Спуст  120 эл.град от на« чала отсчета к конденсатору 12 вновь прилагаетс  линейное напр жение, но уже фаз 2 и 3. Через 180 эл.град. до линейного напр жени  фаз 1 и 2 через диод 8 зар жаетс  конденсатор 11. Суммирование напр жений конденсаторов 10 и 12 и линейного напр жени  фаз 3 и 1 происходит через 210 эл. град., при этом амплитуда импульса выходного напр жени  достигает утроенного значени  амплитуды линей0 него напр жени  источника. Через2 has a maximum value and a positel potential is applied to the bus 2, then a capacitor 10 is charged to the linear voltage of these phases through diode 7. Through 60 electrical degrees. the maximum value of the linear voltage of phases 3 and 1, at (THIS before the linear voltage of these phases is charged through the diode b, capacitor 12. After 120 electra grades from the starting point, the linear voltage is again applied to the capacitor 12, but phases 2 and 3. A capacitor 11 is charged through 180 electr. to a linear voltage of phases 1 and 2 through diode 8. The summation of the voltages of capacitors 10 and 12 and the linear voltages of phases 3 and 1 occurs through 210 el., the amplitude of the output voltage pulse reaches three times the amplitude of the linear 0 its voltage source. through

300 эл.град. происходит суммирование напр жений конденсаторов 11 и 12 и фаз 2 и 3. При подключении к выходным шинам устройства разр женного300 el. Voltages of capacitors 11 and 12 and phases 2 and 3 are summed up. When connected to the output buses of a discharged device

5 накопительного конденсатора, кроме указанных цепей формировани  зар дных импульсов, ток в накопительный конденсатор протекает по зар дным цеп м 1-8-5-13-15-14-9-2-1; 2-7-4-13-15-14-6-1-2; 2-7-4-13-15-14-1205 of the storage capacitor, in addition to the specified circuits of the formation of charge pulses, the current to the storage capacitor flows through the charge circuits 1-8-5-13-15-14-9-2-1; 2-7-4-13-15-14-6-1-2; 2-7-4-13-15-14-120

-3-2/ 1-8-5-13-15-14-12-3-2-1.-3-2 / 1-8-5-13-15-14-12-3-2-1.

По перьым двум цеп м зар д накопительного конденсатора производитс On the first two chains, the charge of the storage capacitor is produced

непосредственно линейным напр жением фаз 1 и 2. Эти зар дные цепи функционируют до тех пор, пока не.пр жение накопительного конденсатора не достигает амплитуды линейного значени  напр жени  источника, а треть  иdirectly by the linear voltage of phases 1 and 2. These charging circuits function until the voltage of the storage capacitor reaches the amplitude of the linear value of the source voltage, and the third and

четверта  цепи - до тех пор, пока напр жение на нем не достигает удвоенного значени  амплитуды линейного напр жени .the fourth circuit until the voltage across it reaches twice the amplitude of the linear voltage.

Предлагаемое устройство повышаетThe proposed device increases

величину выходного напр жени  за счет того, что в один полупериод конденсаторы зар жаютс  до линейного напр жени  фаз источника, а в другой - линейное напр жение фаз источника суммируетс  с напр жением двух зар женных конденсаторов. Это напр жение через диоды подводитс  к накопительному конденсатору, увеличива  уровень напр жени  на нем доthe value of the output voltage due to the fact that in one half-period the capacitors are charged to the linear voltage of the source phases, and in the other - the linear voltage of the source phases is added to the voltage of the two charged capacitors. This voltage through the diodes is supplied to the storage capacitor, increasing the level of the voltage across it to

5,1 и„ где Jmt)- амплитудное значение фазного напр жени  источника, что обеспечивает передачу энергии источника в накопительный конденсатор с высоким КПД при улучшенных удельных массо-габаритных показател х , так как при практически одинаковой массе устройства напр жение зар да накопительного конденсатора в 3 раза, а запасаема  энерги  в 9 раз больше по сравнению с известным .5.1 and „where Jmt) is the amplitude value of the phase voltage of the source, which ensures the transfer of the energy of the source to the storage capacitor with high efficiency with improved specific mass-dimensional indices, since for almost the same mass of the device the storage voltage of the storage capacitor 3 times, and stored energy is 9 times more compared to the known.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  зар да накопительного конденсатора, содержащее первую, вторую и третью входные шины и трехфазный вентильный выпр митель, диоды первой и второй ветвей которого включены последовательно-согласно, первые выводы первой и второй ветвей подключены к первой обладке накогштельного конденсатора, объединенные выводы диодов первой ветви соединены через первый конденсатор с первой входной шиной, объединенные выводы диодов второй ветви через второй конp - - -lPA device for charging the storage capacitor, containing the first, second and third input buses and a three-phase valve rectifier, the diodes of the first and second branches of which are connected in series according to, the first terminals of the first and second branches are connected to the first owner of the on-capacitor capacitors, the combined terminals of the first branch diodes connected through the first capacitor with the first input bus, the combined outputs of the diodes of the second branch through the second terminal - - -lP « " денсатор соединены со второй входной шиной, отличаю, щеес  тем/ что, с целью повышени  КПД, диоды третьей ветви вентильн.ого выпр мител  соединены последовательно-встречно , объединенные выводы этих диодов соединены со второй обкладкой накопительного конденсатора и через третий конденсатор - с третьей входной шиной, при этом первый вывод третьей ветви и второй вывод второй ветви соединены с первой входной шиной, вторые выводы первой и третьей ветвей соединены со второй вход-i ной шиной.The capacitor is connected to the second input bus. I distinguish, in order to increase efficiency, the diodes of the third branch of the rectifier are connected in series with each other, the combined leads of these diodes are connected to the second plate of the storage capacitor and through the third capacitor to the third input bus, with the first output of the third branch and the second output of the second branch connected to the first input bus, the second conclusions of the first and third branches are connected to the second input-i bus. s is i ЛL IfIf inin -0-0 Л7L7