| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2091951
ПРИСТРІЙ ДЛЯ захисту від перенапруг трифазні
напівпровідникових перетворювачів
Ім'я заявника: Уральське відділення Всеросійського науково-дослідного інституту залізничного транспорту
Ім'я винахідника: Новіков О.І.
Ім'я патентовласника: Уральське відділення Всеросійського науково-дослідного інституту залізничного транспорту
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.10.21
Пристрій для захисту від перенапруги трифазного напівпровідникового перетворювача, що живиться зсунутими на 120 електричних градусів напруженнями від вентильних обмоток перетворювального трансформатора, що містить три захисні обмотки, встановлені на муздрамтеатрі перетворювального трансформатора і з'єднані за схемою зірки, що відрізняється тим, що введені трифазний випрямляч, виконаний по мостовій схемі , два розрядника з іскровими проміжками і два гасять резистора, причому в загальній точці зірки з'єднані однойменні висновки першої і другої захисних обмоток з різнойменних висновком третьої захисної обмотки, роз'єднані висновки захисних обмоток підключені до висновків змінного струму трифазного випрямляча, перші висновки гасять резисторів через розрядники з іскровими проміжками підключені до різнополярним висновків постійного струму трифазного випрямного моста, при цьому другі висновки гасять резисторів підключені до об'єднаних висновків захисних обмоток через вихідний висновок однієї з вентильних обмоток перетворювального трансформатора
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до перетворювальної техніки і призначене для захисту від перенапруги силових напівпровідникових перетворювачів.
Для всіх варіантів пристрою винаходи прототипом є захист від перенапруги, яка містить три захисні обмотки, встановлені на муздрамтеатрі перетворювального трансформатора і з'єднані за схемою зірки, і три пари зустрічно-паралельно включених тиристорів, підключені до роз'єднаним висновків захисних обмоток. У загальній точці зірки захисних обмоток об'єднані їх однойменні висновки. Тиристори пристроями управління в певні моменти часу відмикаються, закорачівающего захисні обмотки і, розсіюючи енергію перенапруги, обмежують їх амплітуду. Тиристори призначені для роботи при невисоких температурах, можуть розсіювати невелику енергію і пошкоджуються, якщо при розсіюванні енергії короткочасно нагріваються до неприпустимою температури. Тому використання тиристорів для поглинання енергії перенапруги, величина якої змінюється в широких межах, знижує надійність відомого пристрою.
Винахід грунтується на тому, що пристрій захисту, виконано на основі трьох встановлених на муздрамтеатрі перетворювального трансформатора захисних обмоток, доповнюють трифазним мостовим випрямлячем, двома разрядниками з іскровими проміжками і двома приглушують резисторами. Опір гасять резисторів приймають менше необхідного на величину активного опору захисних обмоток. Захисні обмотки з'єднують за схемою зірки, в загальній точці якої об'єднують однойменні висновки двох обмоток і різнойменний висновок третьої обмотки. Загальний висновок гасять резисторів з'єднують або через висновок вентильной обмотки перетворювального трансформатора або через його корпус з об'єднаним висновком захисних обмоток.
Технічний результат всіх варіантів пристрою винаходи характеризується підвищенням надійності і досягається завдяки заміні менш надійних елементів (тиристорів з пристроями управління) більш надійними елементами (діодами), разрядниками (резисторами). При цьому об'єднання в загальній точці зірки захисних обмоток їх різнойменних (одна обмотка) і однойменних (дві обмотки) висновків і включення в схему захисту трифазного мостового випрямляча (п.1-4 формули винаходу) забезпечує в напрузі розрядників паузи, які полегшують гасіння разрядниками супроводжуючого струму після обмеження перенапруги і додатково підвищують надійність. Вибір опору гасять резисторів з урахуванням активного опору захисних обмоток перетворювального трансформатора (п.2 і 4 формули винаходу) забезпечує спрощення пристрою захисту за рахунок зниження потужності і поліпшення масо-габаритних показників гасять резисторів. Використання в якості струмопровідних елементів пристрою захисту або виведення вентильной обмотки перетворювального трансформатора або його корпусу (п.1 і 3 формули винаходу) дозволяє застосовувати винахід без збільшення кількості вводів перетворювального трансформатора, через які захисні обмотки з'єднуються з ланцюгами пристрою захисту.
На фіг. 1 і 2 наведені принципові електричні схеми, що захищається і пристрої захисту його від перенапруги.
 |
 |
 |
 |
Захищається (фіг.1 і 2) складається з перетворювального трансформатора 1 з мережевими 2, вентильними 3 і захисними 4 обмотками, які мають відповідно вихідні висновки 5 і 6, напівпровідникового перетворювача 7 з висновками 8 для підключення навантаження (не відображено). Обмотки 2 підключені до трифазної мережі. Напруга мережі і напруга обмоток 2, 3 і 4 мають фазовий зсув 120 електричних градусів. Перетворювач 7 підключений до висновків 5 і харчується напругою обмоток 3.
Пристрій захисту (фіг.1 і 2) містить трифазний випрямляч 9, виконаний на діодах за трифазною мостовою схемою, два розрядника 10 з іскровими проміжками і два гасять резистора 11. Висновки змінного струму випрямляча 9 з'єднані з висновками 6 обмоток 4. Перші висновки резисторів 11 через розрядники 10 підключені до різнополярним висновків випрямляча 9. Другі загальні висновки резисторів 11 підключені або через вивід 5 обмотки 3 (фіг.1) або через корпус 12 трансформатора 1 (фіг.2) до спільної точки зірки обмоток 4, з'єднаних між собою однойменними ( дві обмотки 4) і різнойменними (одна обмотка 4) висновками. При такому з'єднанні обмоток 4 напруги на їх висновках 6 мають фазовий зсув 60 електричних градусів. Опір резисторів 11 менше необхідного на величину, яка дорівнює активного опору обмотки 4.
Пристрої захисту від перенапруг працює наступним чином
При відсутності перенапруги на обмотках трансформатора 1 і в ланцюгах перетворювача 7 до іскровим проміжків розрядників 10 прикладається напруга періодичної послідовності імпульсів, які формуються випрямлячем 9 з ділянок синусоїд напруги обмоток 4. Імпульси напруги мають по підставі тривалість, яка не перевищує 300 електричних градусів. Тривалість пауз між імпульсами напруги становить не менше 60 електричних градусів. Амплітуда імпульсів напруги дорівнює амплітуді синусоид напруги обмоток 4, пропорційна амплітуді синусоид напруги обмоток 2, 3 і менше пробивної напруги іскрових проміжків розрядників 10. Кожен розрядник 10 контролює миттєве значення напруги обмоток 2-4 трансформатора 1 протягом проміжків часу, рівних тривалості імпульсів напруги, які прикладаються до искровому проміжку розрядника. Два розрядника 10 забезпечують безперервний контроль миттєвого значення напруги всіх обмоток 2-4 трансформатора 1.
При появі перенапруги небезпечної величини на обмотках трансформатора 1 і в цілях перетворювача 7 пробивається іскровий проміжок відповідного розрядника 10 і в його ланцюзі з'являється струм, який обмежується опором обмотки 4, резистора 11 і протікає або з виведення 5 (фіг.1) або по корпусу 12 (фіг.2). Протікання струму в ланцюзі спрацював розрядника 10 супроводжується розсіюванням в резистора 11 і на активному опорі обмотки 4 енергії перенапруги і обмеженням його величини до безпечного рівня.
Після обмеження перенапруги в ланцюзі розрядника 11, іскровий проміжок якого пробився, продовжує протікати супроводжуючий струм під дією напруги обмоток 4. Супроводжуючий струм протікає до тих пір, поки напруга цього розрядника 10 не зменшується до нуля і не почнеться пауза. За час паузи іскровий проміжок розрядника 10, в ланцюзі якого протікав супроводжуючий струм, відновлює здатність витримувати напругу обмоток 4 і не пробивається, коли до нього прикладається напруга чергового імпульсу. Тривалість протікання супроводжуючого струму визначається моментом появи перенапруги щодо початку імпульсу напруги. Час, що надається для відновлення електричної міцності іскрового проміжку, дорівнює тривалості паузи між імпульсами напруги, які прикладаються до одного розрядники 10.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Пристрій для захисту від перенапруг трифазного напівпровідникового перетворювача, що живиться зсунутими на 120 ел.град. напруженнями від вентильних обмоток перетворювального трансформатора, що містить три захисні обмотки, встановлені на муздрамтеатрі перетворювального трансформатора і з'єднані за схемою зірки, що відрізняється тим, що введені трифазний випрямляч, виконаний по мостовій схемі, два розрядника з іскровими проміжками і два гасять резистора, причому в загальній точці зірки з'єднані однойменні висновки першої і другої захисних обмоток з різнойменних висновком третьої захисної обмотки, роз'єднані висновки захисних обмоток підключені до висновків змінного струму трифазного випрямляча, перші висновки гасять резисторів через розрядники з іскровими проміжками підключені до різнополярним висновків постійного струму трифазного випрямного моста, при цьому другі висновки гасять резисторів підключені до об'єднаних висновків захисних обмоток через вихідний висновок однієї з вентильних обмоток перетворювального трансформатора.
Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що гасять резистори мають опір менше необхідного на величину, яка дорівнює активного опору захисного обмотки.
Пристрій для захисту від перенапруг трифазного напівпровідникового перетворювача, що живиться зсунутими на 120 ел.град. напруженнями від вентильних обмоток перетворювального трансформатора, що містить три захисні обмотки, встановлені на муздрамтеатрі перетворювального трансформатора і з'єднані за схемою зірки, що відрізняється тим, що введені трифазний випрямляч, виконаний по мостовій схемі, два розрядника з іскровими проміжками і два гасять резистора, причому в загальній точці зірки з'єднані однойменні висновки першої і другої захисних обмоток з різнойменних висновком третьої захисної обмотки, роз'єднані висновки захисних обмоток підключені до висновків змінного струму трифазного випрямляча, перші висновки гасять резисторів через розрядники з іскровими проміжками підключені до різнополярним висновків постійного струму трифазного випрямного моста, при цьому другі висновки гасять резисторів підключені до об'єднаних висновків захисних обмоток через корпус перетворювального трансформатора.
Пристрій по п.3, що відрізняється тим, що гасять резистори мають опір менше необхідного на величину, яка дорівнює активного опору захисного обмотки.
Версія для друку
Дата публікації 03.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.