Пристрій для зарядки накопичувального конденсатора

Пристрій для зарядки накопичувального конденсатора, до складу якого входять дросель, конденсатор, некерований однофазний мостовий випрямляч, вихід якого з'єднаний з конденсатором, система керування, блок задання, три виходи якого під'єднані до відповідних перших трьох входів системи керування, який відрізняється тим, що 3 тора, при цьому перший датчик напруги входом під'єднаний до живлячої мережі, а його вихід з'єднаний з четвертим входом системи керування, другий датчик напруги під'єднаний до конденсатора, а його вихід - до п'ятого входу системи керування, при цьому перший вхід випрямляча через послідовно з'єднані дросель і датчик струму з'єднаний з першим зажимом мережі, другий зажим якої з'єднаний з другим входом випрямляча, вихід датчика струму під'єднаний до шостого входу системи керування, при цьому до кожного вентиля некерованого випрямляча під'єднані зустрічнопаралельно повністю керовані тиристори, керуючі електроди яких з'єднані з виходом системи керування. На фіг. 1 представлена схема пристрою, а на фіг. 2 - криві, що пояснюють роботу пристрою. До складу пристрою входять дросель 1, конденсатор 2, некерований випрямляч 3, вихід якого з'єднаний з конденсатором 2, система керування 4, блок задання 5, два датчика напруги 6 і 7, датчик струму 8, чотири повністю керованих тиристора 9, 10, 11, 12. До складу системи керування входять перший 13 та другий 14 суматори, однополярний релейний елемент 15, двополярний релейний елемент 16 з гістерезисом, блок формування струму задання 17, блок формування імпульсів керування 18, при цьому виходи блока 18 з'єднані з колами керування тиристорів 9, 10, 11, 12, які під'єднані зустрічно-паралельно вентилям некерованого випрямляча 3, а підсумовуючий вхід першого суматора 13 з'єднаний з третім виходом блока задання 5, віднімаючий вхід - з виходом другого датчика напруги 7, при цьому вихід першого суматора 13 під'єднаний до входу однополярного релейного елемента 15, вихід якого з'єднаний з першим входом блока 17, другий, третій та четвертий входи якого під'єднані відповідно до виходу першого датчика напруги 6, першого та другого виходів блока задання 5, крім цього вихід блока 17 з'єднаний з підсумовуючим входом другого суматора 14, віднімаючий вхід якого під'єднаний до виходу датчика струму 8, а вихід суматора 14 через двополярний релейний елемент 16 під'єднаний до першого входу блока 18, другий вхід якого з'єднаний з виходом першого датчика напруги 6, а третій вхід - з виходом однополярного релейного елемента 15. Пристрій для зарядки накопичувального конденсатора працює таким чином. При під'єднанні пристрою до мережі змінної напруги накопичувальний конденсатор 2 попередньо заряджається через дросель 1 і некерований випрямляч 3 з полярністю вказаної на фіг. 1. Величина напруги на конденсаторі 2 при цьому буде декілька вища за амплітудне значення напруги мережі (визначається параметрами дроселя та конденсатора), тобто UС>Um. Ця вимога необхідна для реалізації примусового формування струму з заданим випередженням за фазою синусоїдної напруги мережі. Напруга, що пропорційна напрузі мережі, з датчика напруги 6 надходить на відповідні входи блоків 17 і 18 і використовується для формування синусоїдного струму задання із=Imsin(t-),(0) та імпульсів керування тиристорами 9, 10, 11, 12. З виходу 60546 4 датчика напруги 7 з'являється сигнал пропорційний напрузі на конденсаторі 2 і надходить на віднімаючий вхід суматора 13. При цьому на виході однополярного релейного елемента 15 буде нульовий сигнал, який заборонить формування струму і3 блоком 17 і подавання керуючих імпульсів з виходу блока 18. Величина напруги Uз, до якої заряджається накопичувальний конденсатор 2, а також амплітуда Іm та зсув фази  синусоїдного струму задання і, задається блоком задання 5, виходи якого під'єднані відповідно до підсумовуючого входу суматора 13 і входам блока 17 формування і з. Поява на вході суматора 13 сигналу Uз забезпечує на виході релейного елемента 15 появу позитивного сигналу, під дією якого з блоку 17 на підсумовуючий вхід суматора 14 подається сигнал із, а також формується дозвіл на подачу керуючих імпульсів з блока 18 на тиристори 9-12. На віднімаючий вхід суматора 14 надходить сигнал з виходу датчика струму 8, який пропорційний дійсному синусоїдному струму, що споживається з мережі. Примусове формування струму, що споживається з мережі, синусоїдної форми з заданою амплітудою та фазовим зсувом здійснюється таким чином. Якщо дійсний струм і в дроселі 1 менший ніж заданий із, то на виході суматора 14 з'явиться позитивний сигнал похибки. При умові, що цей сигнал більший ширини петлі гістерезису релейного елемента 16, останній перемикається з позитивним сигналом на виході. Це призведе до появи на виході блока 18 відкриваючих імпульсів, що подаються на тиристори 11 і 12 (формується позитивна напівхвиля струму із) або тиристори 9, 10 (формується негативна напівхвиля струму із). Конденсатор 2 включається послідовно з дроселем 1 так, що напруга конденсатора UС збільшує струм і. Як тільки струм і перевищить струм із на величину ширини петлі гістерезису релейного елемента 16, останній перемикається в зворотному напрямку, а на виході блока 18 з'являються імпульси, які призводять до виключення тиристорів 11, 12 (позитивна напівхвиля) або 9, 10 (негативна напівхвиля). При цьому конденсатор 2 включається так, що його напруга UС діє зустрічно струму і, що призводить до його зменшення. В подальшому процеси повторюються. Таким чином в процесі зарядження конденсатора 2 примусово формується струм, що споживається з мережі, близький до синусоїдальної форми. Процес зарядки конденсатора описується в загальному випадку виразом UmIm cos  t c З урахуванням необхідності одержання максимально можливого ступеню електромагнітної сумісності формування споживаного із мережі струму проходить при відсутності фазового зсуву між напругою та струмом, тобто при =0 і cos=1. Тоді UC  UC  UmIm t c 5 Як тільки напруга на конденсаторі 2 стане рівною напрузі Uз, на виході суматора 13 з'явиться нульовий сигнал, відповідно якому на виході блока 17 буде також нульовий сигнал, а блок 18 при цьому сформує імпульси, які закриють тиристори 9, 10, 11, 12. 60546 6 Таким чином, запропонований пристрій для зарядки накопичувального конденсатора забезпечує можливість здійснювати зарядку з різною інтенсивністю і, отже, формувати при необхідності різну частоту зарядних циклів при високому ступеню електромагнітної сумісності. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 60546 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601