УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ


RU (11) 2025022 (13) C1

(51) 5 H02J7/00, H02J7/24 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5041027/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.05.06 
(45) Опубликовано: 1994.12.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Здрок А.Г. Выпрямительные устройства стабилизации напряжения и заряда аккумуляторов. Энергоатомиздат, 1988. 2. Блинников Ю.В., Соловьев Г.Е. Применение асимметричного зарядного тока для стартерных аккумуляторов. Межвузовский сборник научных трудов "Усиление системы электроснабжения электрифицированных железных дорог". Ростов на Дону, 1981, вып.180, с.40-43. 3. Авторское свидетельство СССР N 387482, кл. H 02J 7/00, 1973. 4. Авторское свидетельство СССР N 376841, кл. H 02J 7/00, 1973. 5. Авторское свидетельство СССР N 577608, кл. H 02J 7/00, 1977. 6. Зорохович А.Е. и др. Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей. Энергия, 1975, с.41-47. 
(71) Заявитель(и): Новиков О.И. 
(72) Автор(ы): Новиков О.И. 
(73) Патентообладатель(и): Уральское отделение Всероссийского научно- исследовательского института железнодорожного транспорта 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ 

Использование: для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током. Сущность: устройство содержит электрическую машину постоянного тока, которая сочленена механически с асинхронным двигателем и имеет обмотку независимого возбуждения, подключенную через регулятор ее тока к источнику постоянного тока, зарядную и разрядную цепи, реле тока, амперметры, реле времени, аналоговые преобразователи, тиристор, промежуточное реле. Новыми элементами являются реле тока, амперметры, реле времени, аналоговые преобразователи ток-напряжение, тиристор, промежуточное реле. Аккумуляторная батарея через зарядную и разрядную цепи и соответствующие аналоговые преобразователи подключена к входу регулятора тока обмотки возбуждения машины постоянного тока. Соответствующие реле времени задают интервал зарядного и разрядного токов, а величина этих токов задается преобразователями и поддерживается на соответствующем уровне. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и касается зарядов аккумуляторных батарей.

Использование асимметричного тока (переменного тока с различными амплитудами и длительностями импульсов обоих направлений) позволяет интенсифицировать процесс заряда, повысив за счет этого производительность такого процесса, увеличить срок службы батарей и отдаваемую ими емкость [1].

Эффективность заряда батарей асимметричным током в значительной мере зависит от соотношения амплитуд и длительностей импульсов тока обоих направлений. По одним данным [1] должно выдерживаться соотношение амплитуд 1,5-2 и длительностей 1,5-1,7. По другим данным [2] должно выдерживаться соотношение амплитуд 5-12 и длительностей 8-15. При этом длительность зарядного тока должна составлять 5 мин. В источнике [6] сообщается, что отношение зарядного и разрядного токов должно составлять 10-20, оптимальная длительность зарядного импульса 5 мин, разрядного - 24 с. Из приведенных данных следует, что источники асимметричного тока должны позволять регулировать в широких пределах амплитуду и длительность импульсов тока разного направления.

Аналогами являются следующие устройства.

Устройство [1] имеет зарядную цепь в виде диода и резистора и разрядную цепь, выполненную из резистора. Обе цепи соединены параллельно. Через эти цепи заряжаемая батарея подключена к обмотке трансформатора, который питается переменным напряжением. Такие устройства имеют низкий КПД, что ограничивает их использование.

Устройство [3] состоит из диода, зашунтированного конденсатором, в общую цепь которых включен регулируемый резистор.

Устройство [4] имеет магнитный усилитель, который выполняет функции регулируемого резистора [3].

Устройство [5] представляет трехфазный диодный мост, соответствующие диоды которого зашунтированы конденсаторами.

Устройства [3], [4], [5] по сравнению с устройством [1] имеют более высокий КПД. Им присущи следующие недостатки. Импульсы тока, из которых формируется асимметричный ток, имеют ограниченную длительность, которая соизмерима с периодом переменного напряжения питающей сети. Имеют место и ограничения при регулировании отношения длительностей импульсов тока разного направления. Из-за указанных ограничений известные устройства не обеспечивают оптимальную эффективность процесса заряда батареи.

В качестве ближайшего прототипа принято устройство [6], которое имеет электромашинный генератор постоянного тока с обмоткой независимого возбуждения, которая через регулятор тока подключена к источнику постоянного тока. Генератор соединен механически с асинхронным двигателем, который подключен к трехфазной сети переменного напряжения. Такое устройство позволяет осуществлять заряд и разряд батарей путем изменения тока возбуждения генератора. Недостаток этого известного устройства в том, что оно не позволяет оптимизировать процесс заряда батарей, заряжая их асимметричным током.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В схеме устройства, которое принято в качестве ближайшего прототипа, разделяют цепи заряда и разряда батареи. Зарядную цепь дополняют реле тока и амперметром. Разрядную цепь дополняют тиристором, реле тока и амперметром. В схему устройства вводят дополнительно два аналоговых преобразователя ток-напряжение, два реле времени, одно промежуточное реле. Эти аналоговые преобразователи контролируют и, воздействуя на регулятор, токи возбуждения позволяют задавать и поддерживать на требуемом уровне разрядный и зарядный токи батареи. Реле времени совместно с реле тока воздействует на аналоговые преобразователи и на регулятор и таким образом обеспечивается наперед заданная длительность импульсов зарядного и разрядного тока, которая регулируется путем изменения замедления реле времени. Амперметры позволяют контролировать визуально задаваемую величину разрядного и зарядного токов.

Включенные в зарядную и разрядную цепи резисторы имеют величину, необходимую для создания требуемого наклона внешних характеристик батареи и генератора. При заряде значительная часть энергии генератора поступает в аккумуляторную батарею. При разряде батареи ее энергия в основном передается генератору, который переходит в двигательный режим и начинает вращать асинхронный двигатель, который передает в питающую сеть энергию батареи.

В результате введения новых элементов и новых связей достигается технический результат, который характеризуется повышением эффективности процесса заряда аккумуляторных батарей и самого устройства. В результате повышения эффективности процесса заряда этот процесс интенсифицируется, что позволяет повысить производительность труда, возрастает срок службы, отдаваемая емкость, энергетический КПД заряжаемых батарей. Повышение эффективности зарядного устройства характеризуется тем, что оно имеет возможность менять параметры (амплитуда, длительность) асимметричного тока и таким образом обеспечивать наиболее рациональные технологии заряда разнотипных батарей.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства.

Аккумуляторная батарея 1 через защитный выключатель 2, зарядную цепь 3 и разрядную цепь 4 подключена к якорной обмотке 5.1 электрической машины 5 постоянного тока с обмоткой независимого возбуждения 5.2, которая соединена через регулятор 6 ее тока с клеммами 7, к которым подключается источник постоянного напряжения (не показан). Якорь машины 5 сочленен механически с асинхронным двигателем 8, который через клеммы 9 соединен с питающей трехфазной сетью переменного напряжения (не показан). Зарядная цепь 3 состоит из первого реле тока 3.1 с замыкающими контактами 3.2-3.4, первого амперметра 3.5, резистора 3.6 и диода 3,7. Разрядная цепь 4 имеет второе реле тока 4.1 с замыкающими контактами 4.2, 4.3 и размыкающим контактом 4.4, второй амперметр 4.5, резистор 4.6 и тиристор 4.7 с токоограничивающим резистором 4.8 в цепи управляющего электрода. Регулятор 6 содержит диод 6.1, работающий в импульсном режиме, транзистор 6.2, резистор 6.3, усиливающий транзистор 6.4, стабилитрон 6.5 и резисторы 6.6 и 6.7. Управление регулятором 6 осуществляется при помощи первого 3.1 и второго 4.1 реле тока, первого 10 и второго 11 реле времени, промежуточного реле 12, первого 13 и второго 14 аналоговых преобразователей, которые обеспечивают получение напряжений, пропорциональных соответственно току в зарядной 3 и разрядной 4 цепях. Первое реле времени 10 имеет размыкающий контакт 10.1, замыкающий контакт 10.2 с замедлением при срабатывании и контакт 10.3 без замедления. Второе реле времени 11 имеет размыкающие контакты 11.1 без замедления и 11.2 с замедлением при срабатывании реле. Промежуточное реле 12 выполнено с двумя замыкающими контактами 12.1 и 12.2. Первый 13 (второй 14) аналоговый преобразователь содержит трансформатор постоянного тока 13.1 (14.1), выпрямитель 13.2 (14.2), конденсатор 13.3 (14.3), регулируемый 13.4 (14.4) и постоянный 13.5 (14.5) резисторы, клеммы 13.6 (14.6) для подключения источника переменного напряжения (не показан). Преобразователь 14 имеет резистор 14.7 и стабилитрон 14.8. Управляющая обмотка трансформатора 13.1 (14.1) образует вход преобразователя 13 (14) и включена последовательно в зарядную 3 (разрядную 4) цепь. Рабочая обмотка трансформатора 13.1 (14.1) соединена последовательно с выпрямителем 13.2 (14.2) и источником переменного напряжения, который подключен к клеммам 13.6 (14.6). Выпрямитель 13.2 (14.2) нагружен на сопротивление цепи резисторов 13.4 и 13.5 (цепи резисторов 14.4, 14.5, цепи резистора 14.7 и стабилитрона 14,8). К этим цепям прикладывается напряжение конденсатора 13.3 (14.3), которое равно амплитуде выпрямленного напряжения, имеет показанную на схеме полярность и изменяется пропорционально току зарядной 3 (разрядной 4) цепи. Выход преобразователя 13 образован выводами резистора 13.5 и подключен через контакт 3.2 реле тока 3.1 к резистору 6.7, включенному на входе регулятора 6. Выходом преобразователя 14 являются средние точки делителей напряжения на резисторах 14.4 и 14.5, на резисторе 14.7 и стабилитроне 14.8. Этот выход через контакты 4.2 и 11.2 реле 4.1 и 11 тоже соединен с входным резистором 6.7 регуляторов. Контакт 10.2 реле 10 шунтирует эмиттерно-базовый переход транзистора 6.4 регулятора 6. При замкнутом контакте 10.2 транзисторы 6.4, 6.2 выключены и разомкнута цепь, соединяющая обмотку 5.2 с подключенным к клеммам 7 источником постоянного напряжения. Реле 10-12 соединены в соответствии со схемой и питаются от источника постоянного напряжения, который подключен к клеммам 7. Контакт 12.2 реле 12 включен в цепь управляющего электрода тиристора 4.7.

Резистор 3.6 (4.6) зарядной цепи 3 (разрядной цепи 4) имеет такое сопротивление, при котором напряжения обмотки 5.2 электрической машины 5 и батареи 1 имеют близкие значения. Во время заряда батареи 1 ее напряжение несколько меньше напряжения электрической машины 5, работающей в режиме генератора. Вырабатываемая электрической машиной 5 энергия поступает в заряжаемую батарею 1 и небольшая часть этой энергии рассеивается в резисторе 3.6 зарядной цепи 3. При разряде батареи 1 ее напряжение несколько превышает напряжение электрической машины 5, работающей в режиме двигателя. Запасенная батареей 3 энергия поступает в электрическую машину 5 и незначительная часть этой энергии рассеивается в резисторе 4.6 зарядной цепи 4. Электрическая энергия, поступившая в электрическую машину 5, преобразуется в механическую энергию, из которой производится при помощи асинхронного двигателя 8 возвращаемая в питающую сеть электрическая энергия.

Использование в схеме устройства резисторов 3.6 и 4.6 вызвано тем, что во-первых, электрическая машина 5 имеет небольшое внутреннее сопротивление и поэтому является генератором напряжения и, во-вторых, регулятор 6 обеспечивает поддержание на требуемом уровне напряжения электрической машины 5 с определенной точностью. Поэтому в процессе заряда и разряда батареи 1 возможны небольшие колебания напряжения электрической машины 5. Благодаря наличию резисторов 3.6 и 4.6 такие небольшие колебания напряжения электрической машины 5 приводят к незначительным отклонениям от требуемых значений величины разрядной и зарядной составляющих асимметричного тока.

В преобразователе 14 резисторы 14.4, 14.5, 14.7 и стабилитрон 14.8 выбираются таким образом, чтобы при любых возможных значениях тока разрядной цепи 4 напряжение резистора 14.5 не превышало напряжения стабилитрона 14.8. При соблюдении такого условия обеспечивается необходимая для работы устройства зависимость, когда при увеличении (уменьшении) тока в цепи 4 уменьшается (увеличивается) напряжение между точками соединения резисторов 14.4 и 14.5, резистора 14,7 со стабилитроном 14.8.

Заряд батареи 1 асимметричным током осуществляется в следующей последовательности.

При неработающей электрической машине 5 и отсутствии напряжения на ее обмотке 5.1 после подключения батареи 1 к устройству и включения выключателя 2 ток в цепи батареи 1 не появляется, так как ее напряжение не совпадает с проводящим направлением диода 3.7, а тиристор 4.7 выключен. При наличии в таком режиме на клеммах 7 постоянного напряжения, полярность которого показана на схеме, в цепи стабилитрона 6.5 регулятора 6 протекает ток, величина которого ограничена сопротивлением резистора 6.6. Напряжение стабилитрона 6.5 имеет показанную на схеме полярность. Под действием этого напряжения в цепи эмиттерно-базового перехода транзистора 6.4 протекает ток, который ограничен сопротивлением резистора 6.7 и отпирает транзистор 6.4, когда этот транзистор отперт, то в цепи, образованной коллектором транзистора 6.4, резистором 6.3 и эмиттерно-базовым переходом транзистора 6.2 протекает ток, который ограничен сопротивлением резистора 6.3 и отпирает транзистор 6.2. Отпертый транзистор 6.2 замыкает цепь, соединяющую обмотку возбуждения 5.2 с источником напряжения, который подключен к клеммам 7. Под действием напряжения этого источника в обмотке 5.2 протекает ток возбуждения электрической машины 5. Когда при наличии этого тока начинает работать электродвигатель 8 и вращать якорь электрической машины 5, то она работает в режиме генератора и на выводах ее якорной обмотки 5.1 появляется напряжение, полярность которого показана на схеме. Это напряжение имеет наперед заданную величину, которая заведомо превышает напряжение батареи 1. Под действием напряжения обмотки 5.1 в зарядной цепи 3 появляется ток, заряжающий батарею 1. Этот ток протекает по управляющей обмотке трансформатора 13.1 преобразователя 13. При этом сопротивление рабочей обмотки этого трансформатора уменьшается и переменное напряжение с клемм 13.6 через выпрямитель 13.2 заряжает конденсатор 13.3. Напряжение конденсатора 13.3 равно амплитуде выпрямленного напряжения, прикладывается к выполненному на резисторах 13.4 и 13.5 делителю и имеет показанную на схеме полярность. При наличии тока в зарядной цепи 3 срабатывает реле тока 3.1 и его контакты 3.2-3.4 замыкаются. Замкнувшийся контакт 3.3 реле тока 3.1 подает напряжение с клемм 7 на катушку реле 12. Это реле срабатывает и замыкает свои контакты 12.1 и 12.2. Замкнувшийся контакт 12.1, шунтируя контакт 3.3 в цепи питания катушки реле 12, обеспечивает самоблокировку этого реле. Через замкнувшийся контакт 12.2 управляющий электрод тиристора 4.7 соединяется с анодом через резистор 4.8. После этого тиристор 4.7 не включается, так как к нему прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения на резисторе 3.6 зарядной цепи 3. На схеме показана полярность этого напряжения. Через замкнувшийся контакт 3.4 реле тока 3.1 и замкнутый контакт 11.1 подается напряжение на реле времени 10. После этого начинается отсчет времени замедления, создаваемого реле 10, замыкается его контакт 10.3 и размыкается его контакт 10.1. Разомкнувшийся контакт 10.1 не влияет на состояние цепи питания реле времени 11 и оно продолжает оставаться без напряжения, так как находящийся в этой цепи контакт 4.3 разомкнут. Через замкнувшийся контакт 10.3 и замкнутый контакт 4.4 собирается цепь, шунтирующая контакт 3.4. После замыкания контакта 3.2 реле тока 3.1 выход преобразователя 13 соединяется с входом регулятора 6 и делитель напряжения на резисторах 13.4 и 13.5 преобразователя 13 и делитель напряжения на стабилитроне 6.5 и резисторе 6.6 регулятора 6 соединены по схеме измерительного органа напряжения, который управляет регулятором 6 следующим образом. Этот измерительный орган напряжения путем сравнения напряжения резистора 13.5 и напряжения стабилитрона 6.5 формирует разность их напряжений, которая прикладывается к эмиттерно-базовому переходу транзистора 6.4 и отпирает его и транзистор 6.2. При включенном транзисторе 6.2 к обмотке 5.2 электрической машины 5 прикладывается напряжение источника, который подключен к клеммам 7. В результате этого увеличиваются ток обмотки возбуждения 5.2 электрической машины 5, напряжение ее якорной обмотки 5.1, ток в зарядной цепи 3 и напряжение резистора 13.5 преобразователя 13. Благодаря наличию резистора 3.6 в зарядной цепи 3 ее ток увеличивается незначительно. При этом напряжение стабилитрона 6.5 регулятора 6 не меняется. Такой процесс увеличения напряжений и токов продолжается до тех пор, пока напряжение резистора 13.5 станет равно напряжению стабилитрона 6.5. После этого разность напряжения стабилитрона 6.5 и резистора 13.5 становится равной нулю, транзисторы 6.4 и 6.2 выключаются и размыкается цепь, соединяющая обмотку 5.2 электрической машины 5 с клеммами 7, к которым подключен источник постоянного напряжения. При выключенном транзисторе 6.2 в обмотке 5.2 электрической машины 5 за счет энергии, запасенной в индуктивности этой обмотки, продолжает протекать убывающий ток, который замыкается в контуре, образованном обмоткой 5.2 и диодом 6.1. Убывание тока возбуждения электрической машины 5 сопровождается уменьшением напряжения ее якорной обмотки, тока зарядной цепи 3 и напряжения резистора 13.5 преобразователя 13. Благодаря наличию резистора 3.6 в зарядной цепи 3 ее ток изменяется на небольшую величину. Так как при этом напряжение стабилитрона 6.5 не меняется, то по мере убывания напряжения резистора 13.5 растет разность между напряжением стабилитрона 6.5 и напряжением этого резистора и достигает такого значения, при котором транзисторы 6.2 и 6.4 включаются и обмотка 5.2 электрической машины 5, работающей в режиме генератора, снова подключается к источнику напряжения. Далее работа устройства продолжается в описанной последовательности. В результате периодически повторяющихся при помощи регулятора 6 подключений и отключений обмотки 5.2 электрической машины 5 к источнику напряжения обеспечивается поддержание на требуемом уровне стабилизации тока в зарядной цепи 3. Изменением сопротивления переменного резистора 13.4 преобразователя 13 можно регулировать уровень стабилизации зарядного тока и при этом контролировать его величину по шкале амперметра 3.5 зарядной цепи 3. Работая в описанной последовательности, устройство формирует зарядный импульс (зарядную составляющую) асимметричного тока цепи батареи 1. Этот ток имеет требуемую величину, обеспечиваемую при помощи регулятора 6 и преобразователя 13, и требуемую длительность, которая задается реле времени 10, равна создаваемому этим реле замедлению и регулируется в широких пределах.

Через интервал времени, равный создаваемому замедлению реле 10, его контакт 10.2 замыкается и шунтирует цепь эмиттерно-базового перехода транзистора 6.4, после этого транзисторы 6.4 и 6.2 выключаются и ток обмотки 5.2, замыкаясь через диод 6.1, уменьшается. Это сопровождается уменьшением напряжения якорной обмотки 5.1 электрической машины 5, тока цепи 3 и напряжения резистора 13.5 преобразователя 13. Убывающее напряжение резистора 13.5 становится меньше напряжения стабилитрона 6.5 регулятора 6. При замкнутом контакте 10.2 после этого транзисторы 6.4 и 6.2 не включаются, ток обмотки 5.2 и напряжение обмотки 5.1 электрической машины 5 продолжает убывать. Это продолжается до тех пор, пока напряжение якорной обмотки 5.1 не станет меньше напряжения заряжаемой батареи 1. После этого электрическая машина 5 из генераторного режима переходит в двигательный режим и начинается формирование разрядной составляющей асимметричного тока цепи батареи 1 в такой последовательности. Благодаря наличию диода 3.7 ток в зарядной цепи 3 прекращается, реле тока 3.1 отпадает и его контакты 3.2-3.4 размыкаются. Размыкание контакта 3.2 при замкнутом контакте 10.2 не изменяет состояния регулятора 6 и его транзисторы 6.2 и 6.4 продолжают находиться в выключенном состоянии. Размыкание контакта 3.3 при замкнутом контакте 12.1 не нарушает цепи питания катушки реле 12 и оно остается включенным. После размыкания контакта 3.4 реле тока 3.1 с реле времени 10 не снимается напряжения, так как замкнуты контакты 4.4 и 10.3. Поэтому контакт 10.1 остается разомкнутым, контакт 10.2 продолжает замыкать цепь.

При напряжении электрической машины 15, меньшем напряжения батареи 1, включается тиристор 4.7 и в разрядной цепи 4 появляется нарастающий ток, который протекает по управляющей обмотке трансформатора 14.1 преобразователя 14. При этом сопротивление рабочей обмотки трансформатора 14.1 уменьшается и переменное напряжение с клемм 14.6 через выпрямитель 14.2 поступает на конденсатор 14.3, который заряжается до амплитудного значения выпрямленного напряжения. Напряжение конденсатора 14.3 имеет показанную на схеме полярность и прикладывается к делителю напряжения на резистора 14.4, 14.5 и к делителю напряжения на резисторе 14.7 и стабилитроне 14.8. При этом между средними точками этих делителей формируется напряжение, полярность которого показана на схеме. Сформированное напряжение по мере увеличения тока разрядной цепи 4 убывает, так как напряжение стабилитрона 14.8 не меняется, а напряжение резистора 14.5 растет и по абсолютному значению меньше напряжения стабилитрона 14.8. После появления тока в разрядной цепи 4 срабатывает реле тока 4.1, замыкаются его контакты 4.2, 4.3 и размыкается контакт 4.4 Так как контакт 3.4 реле тока 3.1 размокнут, то после размыкания контакта 4.4 реле тока 4.1 снимается напряжение с реле времени 10 и оно переходит в исходное состояние. При этом его контакт 10.1 замыкается, а его контакты 10.2 и 10.3 размыкаются. При разомкнутых контактах 3.4 и 4.4 размыкание контакта 10.3 не влияет на состояние цепи питания реле времени 10 и оно продолжает находиться без напряжения. Через замкнувшиеся контакты 4.3 и 10.1 подается напряжение на реле времени 11. После этого начинается отсчет времени замедления, создаваемого реле 11, и размыкается его контакт 11.1. Его размыкание при разомкнутых контактах 3.4 и 4.4 не меняет состояния цепи питания реле времени 10 и сопровождается снятием напряжения с катушки реле 12. Это реле отпадает и его контакты 12.1 и 12.2 размыкаются. После этого размыкается цепь, соединяющая управляющий электрод и анод тиристора 4.7, и он продолжает проводить ток. После замыкания контакта 4.2 реле тока 4.1 при замкнутом контакте 11.2 выход преобразователя 14 соединяется с входом регулятора 6 и начинается процесс поддержания на требуемом уровне тока разряда батареи 1. При замкнутой цепи контактов 4.2 и 11.2 делители напряжения на резисторе 14.7, стабилитроне 14.8 и на резисторах 14.4, 14.5 преобразователя 14 и делитель напряжения на стабилитроне 6.5 и резисторе 6.6 регулятора 6 соединены по схеме измерительного органа напряжения, который управляет регулятором 6 в следующей последовательности. Такой измерительный орган путем сравнения поступающего из преобразователя 14 напряжения и напряжения стабилитрона 6.5 формирует разность этих напряжений, которая прикладывается к эмиттерно-базовому переходу транзистора 6.4 и отпирает его и транзистор 6.2 регулятора 6. Когда цепь транзистора 6.2 замкнута и к обмотке 5.2 электрической машины 5 прикладывается напряжение, то увеличиваются ток обмотки возбуждения 5.2 электрической машины 5 и напряжение ее якорной обмотки 5.1. В результате этого уменьшаются ток разрядной цепи 4 и напряжение резистора 14.5 преобразователя 14. При этом сопротивление резистора 4.6 ограничивает величину изменений растущего тока разрядной цепи 4. Падение напряжения на резисторе 4.6 имеет показанную на схеме полярность. При таких изменениях напряжений и токов напряжение стабилитрона 6.5 регулятора 6 не меняется, а напряжение, которое поступает с выхода преобразователя 14 в регулятор 6, растет и становится равно напряжению стабилитрона 6.5. После этого необходимая для отпирания транзистора 6.4 разность напряжений становится равна нулю, транзисторы 6.2 и 6.4 выключаются и размыкается цепь, соединяющая обмотку 5.2 электрической машины 5 с источником напряжения. При выключенном транзисторе 6.2 в обмотке 5.2 за счет энергии, запасенной в ее индуктивности, продолжает протекать убывающий ток, который замыкается через диод 6.1. Убывание тока возбуждения электрической машины 5 сопровождается уменьшением напряжения ее якорной обмотки 5.1 ростом тока зарядной цепи 4 и убыванием напряжения на выходе преобразователя 4. При этом резистор 4.6 уменьшает величину изменений убывающего тока разрядной цепи 4. Так как напряжение стабилитрона 6.5 не меняется, то по мере убывания выходного напряжения преобразователя 4 растет разность этих напряжений и достигает такого значения, при котором транзисторы 6.2 и 6.4 включаются. После этого обмотка 5.2 электрической машины 5, работающей в режиме двигателя, снова подключается к источнику напряжения. Далее работа устройства продолжается в описанной последовательности. Периодически повторяющиеся при помощи регулятора 6 включения обмотки 5.2 электрической машины 5 к источнику напряжения и отключения от него этой обмотки обеспечивают поддержание на требуемом уровне (стабилизацию) тока в разрядной цепи 4. Изменением сопротивления переменного резистора 14.4 преобразователя 14 можно регулировать уровень стабилизации этого тока и контролировать при этом его величину визуально по шкале амперметра 4.5 разрядной цепи 4.

Работая в описанной последовательности, устройство формирует разрядную составляющую асимметричного тока цепи батареи 1. Этот ток имеет требуемую величину, которая обеспечивается при помощи регулятора 6 и преобразователя 14. Требуемая длительность протекания разрядного тока задается реле времени 11 и равна создаваемому им замедлению, которое может регулироваться в широких пределах. Через промежуток времени, равный выдержке времени реле 11, его контакт 11.2 размыкает цепь, соединяющую выход преобразователя 14 с входом регулятора 6. После этого под действием напряжения стабилитрона 6.5 регулятора 6 в цепи эмиттерно-базового перехода его транзистора 6.4 протекает ток. Транзисторы 6.2 и 6.4 включены, к обмотке 5.2 электрической машины 5 прикладывается напряжение и увеличиваются ток ее возбуждения и напряжение электрической машины 5. Когда это напряжение становится больше напряжения батареи 1, то прекращается ток в разрядной цепи 4, выключается ее тиристор 4.7 и появляется нарастающий ток в зарядной цепи 3. Это сопровождается тем, что снижается до нуля напряжение на выходе преобразователя 14, появляется напряжение на выходе преобразователя 13, отпадает реле тока 4.1, срабатывает реле тока 3.1 и контакты этих реле меняют свое положение. Размыкание контакта 4.2 при разомкнутом контакте 11.2 не меняет состояния электрических цепей устройства. Так как контакт 10.3 разомкнут, то замыкание контакта 4.4 не меняет состояния цепи питания реле времени 10 и оно продолжает находиться без напряжения. После размыкания контакта 4.3 снимается напряжение с реле времени 11 и оно переходит в исходное состояние. При этом замыкаются его контакты 11.1 и 11.2. Контакт 11.2 замыкается при разомкнутом контакте 4.2. Поэтому цепь этих контактов остается разомкнутой после замыкания контакта 11.2.

Порядок работы устройства после срабатывания реле тока 3.1 и начала функционирования преобразователя 13 описан выше. Далее устройство формирует снова зарядную составляющую асимметричного тока в описанной уже последовательности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ от электрической машины постоянного тока, которая сочленена механически с асинхронным двигателем и имеет обмотку независимого возбуждения, подключенную через регулятор ее тока к источнику постоянного тока, содержащее защитный выключатель и соединенные параллельно зарядную цепь, выполненную в виде последовательно соединенных резисторов и диода, и образованную из резистора разрядную цепь, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено первыми реле тока и амперметром, которые включены в зарядную цепь, тиристором, вторыми реле тока и амперметром, включенными в разрядную цепь, первым и вторым аналоговыми преобразователями ток-напряжение, первым и вторым реле времени и промежуточным реле, причем первый аналоговый преобразователь своим входом включен в зарядную цепь, второй - в разрядную цепь, вход регулятора тока возбуждения подключен через замыкающий контакт первого реле тока к выходу первого аналогового преобразователя, через последовательно соединенные замыкающий контакт второго реле тока и размыкающий контакт с замедлением при срабатывании второго реле времени - к выходу второго аналогового преобразователя, замыкающий контакт с замедлением при срабатывании первого реле времени включен в схему регулятора тока возбуждения таким образом, что после замыкания этого контакта размыкается цепь питания обмотки возбуждения, в цепь первого реле времени включены замыкающий контакт первого реле тока, размыкающий контакт второго реле тока и размыкающий контакт без замедления второго реле времени, в цепь второго реле времени включены замыкающий контакт второго реле тока и размыкающий контакт без замедления первого реле времени, последовательно с катушкой промежуточного реле включены замыкающий контакт первого реле тока и размыкающий контакт без замедления второго реле времени, а замыкающий контакт промежуточного реле включен в цепь, соединяющую управляющий электрод тиристора разрядной цепи через токоограничивающий резистор с его анодом.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru