ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ


RU (11) 2081501 (13) C1

(51) 6 H02M9/04, H03K3/53 

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

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

(21) Заявка: 94045605/07 
(22) Дата подачи заявки: 1994.12.29 
(45) Опубликовано: 1997.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Булатов О.Г., Царенко А.И., Поляков В.Д. Тиристорно- конденсаторные источники питания для электротехнологии. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 23, 26, 28. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "ЭЛСИ" 
(72) Автор(ы): Силкин Е.М. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "ЭЛСИ" 

(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ 

Использование: изобретение (ИЗ) относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания электрофлотокоагулятора. Сущность изобретения: ИЗ обеспечивает снижение затрат электроэнергии на проведение технологического процесса. ИЗ содержит подключенный анодом (АН) к положительному входному выводу (ВЫ) первый тиристор (ТИ), катод (КА) которого соединен с АН второго ТИ, КА второго ТИ соединен с первым выходным ВЫ, первую последовательную цепь (ПЦ) из дросселя (ДР) и конденсатора (КН), свободный ВЫ ДР подключен к отрицательному входному ВЫ, диод (ДИ), вторую ПЦ из n КН свободная обкладка (ОБ) первого КН второй ПЦ соединена со свободной ОБ КН первой ПЦ, а свободная ОБ КН второй ПЦ, подключена к общей точке (ОТ) соединения первого и второго ТИ, n ТИ, причем m ТИ соединены АН, а n-m ТИ соединены КА, ОТ соединения n и n-m - групп (ГР) ТИ подключены к первому выходному ВЫ, КА каждого из m ГР ТИ подключен соответственно к ОТ соединения К и ДР первой ПЦ, КН первой ПЦ и первого КН второй ПЦ, 1... m-1 КН второй ПЦ, ОТ соединения m - 1 и m конденсатора второй ПЦ подключена к второму выходному ВЫ, а АН каждого из n-m-ГР ТИ подключен к ОТ соединения m... n конденсаторов второй ПЦ,n - 2 дополнительных ДИ, причем ДИ шунтируют встречно 1... n - 1 КН второй ПЦ. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания электрофлотокоагулятора.

Известен источник питания импульсным током, содержащий подключенный анодной группой к положительному входному выводу однофазный мост на тиристорах с конденсатором в диагонали переменного тока, а катодной группой к первому выходному выводу, второй выходной вывод которого соединен с отрицательным входным выводом (Булатов О.Г. Царенко А.И, Поляков В.В. Тиристорно-конденсаторные источники питания для электротехнологии. М. Энергоатомиздат, 1989. с. 23).

Недостатком источника питания является повышенные затраты электроэнергии на проведение процесса при работе в составе установки электрофлотокоагулирования из-за пассивации электродов.

Известен источник питания импульсным током, содержащий подключенный анодом к положительному входному выводу тиристор, зашунтированный встречным диодом и последовательной цепью из конденсатора и дросселя, а катодом -к первому выходному выводу, второй выходной вывод которого соединен с отрицательным входным выводом, выходные выводы зашунтированы встречным диодом (Булатов О.Г. Царенко А.И. Поляков В.Д. Тиристорно-конденсаторные источники питания для электротехнологии. М. Энергоатомиздат, 1989. с. 26).

Недостатком источника питания является повышенные затраты электроэнергии на проведение процесса при работе в составе установки электрофтолокоагулирования из-за пассивации электродов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник питания импульсным током (Булатов О.Г. Царенко А.И. Поляков В.Д. Тиристорно-конденсаторные источники питания для электротехнологии. М. Энергоатомиздат, 1989. с. 28), который и рассматривается в качестве прототипа.

Прототип содержит, подключенный анодом к положительному входному выводу первый тиристор, катод которого соединен с анодом второго тиристора, катод второго тиристора соединен с первым выходным выводом, последовательную цепь из дросселя и конденсатора, общая точка соединения конденсатора и дросселя соединена с вторым выходным выводом, свободный вывод дросселя подключен к отрицательному входному выводу, свободная обкладка конденсатора подключена к общей точке соединения первого и второго тиристоров, диод, анод которого соединен с вторым выходным выводом, а катод с катодом второго тиристора.

Недостатком прототипа является повышенные затраты электроэнергии на проведение процесса при работе в составе установки электрофтолокоагулирования из-за пассивации электродов.

Изобретение направлено на решение задачи улучшения условий согласования источника питания с нагрузкой в составе установки электрофлотокоагулирования, а также повышение энергетических характеристик за счет снижения расхода электроэнергии на проведение процесса, что является целью изобретения.

Указанная цель достигается тем, что источник питания импульсным током, содержащий подключенный анодом к положительному входному выводу первый тиристор, катод которого соединен с анодом второго тиристора, катод второго тиристора соединен с первым выходным выводом, первую последовательную цепь из дросселя и конденсатора, свободный вывод дросселя подключен к отрицательному входному выводу, диод, снабжен второй последовательной цепью из n конденсаторов, свободная обкладка первого конденсатора второй последовательной цепи соединена со свободной обкладкой конденсатора первой последовательной цепи, а свободная обкладка n конденсатора второй последовательной цепи подключена к общей точке соединения первого и второго тиристоров, n тиристорами, причем m тиристоров соединены анодами, а n-m тиристоров соединены катодами, общий точки соединения m и n-m групп тиристоров подключены к первому выходному выводу, катод каждого из m группы тиристоров подключен соответственно к общим точкам соединения конденсатора и дросселя первой последовательной цепи, конденсатора первой последовательной цепи и первого конденсатора второй последовательной цепи, 1. m-1 конденсаторов второй последовательной цепи, общая точка соединения m-1 и m конденсатора второй последовательной цепи подключена к второму выходному выводу, а анод каждого из n-m-группы тиристоров подключен к общим точкам соединения m.n конденсаторов второй последовательной цепи, n-2 диодами, причем диоды шунтируют встречно 1. n-1 конденсаторы второй последовательной цепи.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является снижение затрат электроэнергии на проведение процесса электрофлотокоагуляция. Это обеспечивается за счет исключения явления пассивации электродов, а также более широкими возможностями по согласованию источника питания с нагрузкой в составе установки электрофлотокоагулирования.

Снижение затрат электроэнергии на проведение процесса электрофлотокоагулирования является достигнутым техническим результатом, обусловленным введением новых элементов и связей, т.е. отличительными признаками. Таким образом, отличительные признаки источника питания импульсным током являются существенными.

На чертеже приведена принципиальная схема источника питания импульсным током (n=m=3).

Источник питания содержит, подключенный анодом к положительному входному выводу первый тиристор 1, подключенный к отрицательному входному выводу дроссель 2, последовательную цепь из четырех конденсаторов 3-6, подключенную между катодом первого тиристора и свободным выводом дросселя, диоды 7, 8, шунтирующие встречно 4, 5 конденсаторы, тиристор 9, анод которого подключен к катоду первого тиристора, а катод к первому выходному выводу, тиристоры 10-12, общая точка соединения анодов которых подключена к первому выходному выводу, а катоды каждого из тиристоров соответственно к общим точкам, соединения конденсаторов 4, 5, конденсаторов 5,6, конденсатора 6 и дросселя, общая точка соединения конденсаторов 3, 4 подключена к второму выходному выводу. Выводы нагрузки 13 подключены к первому и второму выходным выводам устройства. Источник питания 14 подключен к входным выводам устройства.

Источник питания импульсным током работает следующим образом. Импульсы управления на тиристоры 1, 9-12 подаются поочередно в последовательности: 1, 9, 10, 11, 12. При включении тиристора 1 происходит заряд конденсаторов 3-6 по цепи: 1-3-1-5-6-2-14-1. Емкости конденсаторов 3-6 в общем случае могут быть выбраны как равными, так и различными. В частном случае (равенства емкостей конденсаторов 3-6) конденсаторы заряжаются до равных напряжений, составляющих при малых значения индуктивности дросселя 2 приблизительно 0,25 от выходного напряжения источника питания устройства 14. Дроссель 2 обеспечивает нормальные условия для коммутации тиристора 1. Очередной тиристор 9 включается по окончании интервала паузы, необходимой для восстановления тиристором 1 управляющих свойств. При включении тиристора 9 конденсатор 3 разряжается через нагрузку 13 по цепи 3-9-13-3. Энергия, накопленная в электрическом поле конденсатора 3 на интервале работы тиристора 1, полностью расходуется в нагрузке 13. Через нагрузку 13 при работе тиристора 9 протекает импульс тока положительной полярности. Далее осуществляется включение тиристора 10. Через нагрузку 13 при работе тиристора 10 протекает импульс тока отрицательной полярности (цепь: 4-13-10-4). При работе тиристоров 11 (цепь: 5-7-13-11-5) и 12 (цепь: 6-8-7-13-12-6) через нагрузку также протекают импульсы тока отрицательной полярности. Далее электромагнитные процессы в устройстве повторяются. Каждый цикл работы устройства заканчивается при очередном выключении тиристора 1.

Рассмотренный источник питания импульсным током соответствует частному варианту реализации схемы для n=m=3.

Если емкости конденсаторов 3-6 различны, то конденсаторы заряжаются до величины напряжений обратно-пропорциональных величинам емкостей. Величина индуктивности дросселя 2 выбирается из требования обеспечения нормальных условий для выключения тиристора 1. Для снижения коммутационных потерь в тиристорах 9-12 последовательно с ними (или с соответствующими конденсаторами 3-6) могут быть включены небольшие дроссели насыщения. Работа устройства при этом происходит аналогично. Значения n и m выбираются в зависимости от напряжения источника питания устройства, качества воды, подвергаемой электрофлотокоагулированию, требуемого напряжения питания электродов, допустимых затрат электроэнергии и временных характеристик технологического процесса.

Заявляемый источник питания импульсным током обеспечивает возможность эффективного согласования с нагрузкой по уровню напряжения и мощности. Изменение полярности импульсов тока нагрузки позволяет исключить явление пассивации пластин, снизить затраты электроэнергии на процесс электрофлотокоагулирвоания. Согласно экспериментальным данным затраты электроэнергии на проведение процесса могут быть уменьшены на 30-250% в зависимости от качества воды, подвергаемой электрофлотокоагулированию. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Источник питания импульсным током, содержащий подключенный анодом к положительному входному выводу первый тиристор, катод которого соединен с анодом второго тиристора, катод второго тиристора соединен с первым выходным выводом, первую последовательную цепь из дросселя и конденсатора, свободный вывод дросселя подключен к отрицательному выводу, диод, отличающийся тем, что источник питания снабжен второй последовательной цепью из n конденсаторов, свободная обкладка первого конденсатора второй последовательной цепи соединена со свободной обкладкой конденсатора первой последовательной цепи, а свободная обкладка конденсатора второй последовательной цепи подключена к общей точке соединения первого и второго тиристоров, n тиристорами, причем m тиристоров соединены анодами, а n m тиристоров соединены катодами, общие точки соединения m и n m групп тиристоров подключены к первому выходному выводу, катод каждого из m группы тиристоров подключен соответственно к общим точкам соединения конденсатора и дросселя первой последовательной цепи, конденсатор первой последовательной цепи и первого конденсатора второй последовательной цепи, 1 m 1 конденсаторов второй последовательной цепи, общая точка соединения m 1 и m конденсатора второй последовательной цепи подключена к второму выходному выводу, а анод каждого из n m группы тиристоров подключен к общим точкам соединения m n конденсаторов второй последовательной цепи, n 2 диодами, причем диоды шунтируют встречно 1 n 1 конденсаторы второй последовательной цепи.




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