RU120826U1 - Non-contact DC circuit breaker - Google Patents
Non-contact DC circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU120826U1 RU120826U1 RU2012116367/08U RU2012116367U RU120826U1 RU 120826 U1 RU120826 U1 RU 120826U1 RU 2012116367/08 U RU2012116367/08 U RU 2012116367/08U RU 2012116367 U RU2012116367 U RU 2012116367U RU 120826 U1 RU120826 U1 RU 120826U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- current transformer
- common point
- secondary winding
- thyristor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Бесконтактный размыкатель цепей постоянного тока, содержащий конденсатор, коммутатор, источник постоянного напряжения, плюсовой вывод которого соединен с первым выводом нагрузки и с катодом вентиля в первую общую точку, минусовой вывод источника постоянного напряжения соединен с катодом тиристора, а второй вывод нагрузки соединен с анодом вентиля во вторую общую точку, к которой подключен выходной зажим вторичной обмотки трансформатора тока, а входной зажим вторичной обмотки подключен к аноду тиристора, причем первичная обмотка трансформатора тока имеет в 5-10 раз большее число витков, чем вторичная обмотка, отличающийся тем, что входной зажим вторичной обмотки трансформатора тока и анод тиристора соединены в третью общую точку с выходным зажимом первичной обмотки трансформатора тока и первым зажимом конденсатора, входной зажим первичной обмотки трансформатора тока соединен в четвертую общую точку со вторым зажимом конденсатора и первым зажимом резистора, причем второй зажим резистора подключен к первому зажиму коммутатора, а второй зажим коммутатора подключен к первой общей точке. A non-contact DC circuit breaker containing a capacitor, a switch, a constant voltage source, the positive terminal of which is connected to the first load terminal and to the valve cathode to the first common point, the negative terminal of the constant voltage source is connected to the thyristor cathode, and the second load terminal is connected to the valve anode to the second common point, to which the output terminal of the secondary winding of the current transformer is connected, and the input terminal of the secondary winding is connected to the anode of the thyristor, and the primary winding of the current transformer has 5-10 times more turns than the secondary winding, characterized in that the input terminal the secondary winding of the current transformer and the thyristor anode are connected at the third common point with the output terminal of the primary winding of the current transformer and the first terminal of the capacitor, the input terminal of the primary winding of the current transformer is connected to the fourth common point with the second terminal of the capacitor and the first terminal of the resistor, and the second terminal of the resistor is connected to the first switch terminal, and the second switch terminal is connected to the first common point.
Description
Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована для коммутации силовых цепей постоянного тока имеющих большую индуктивность без размыкания контактов.The utility model relates to pulsed technology and can be used for switching DC power circuits having a large inductance without opening the contacts.
Известен размыкатель цепей постоянного тока, выбранный в качестве прототипа, содержащий источник постоянного напряжения, плюсовой вывод которого соединен с первым выводом нагрузки и с катодом вентиля в первую общую точку. Минусовой вывод источника постоянного напряжения соединен с катодом первого тиристора, а второй вывод нагрузки соединен с анодом вентиля во вторую общую точку. Между второй общей точкой и анодом первого тиристора введен трансформатор тока, выходной зажим вторичной обмотки которого подключен ко второй общей точке, а входной зажим вторичной обмотки подключен к аноду тиристора. Первичная обмотка, имеющая в 5 - 10 раз большее число витков, чем вторичная обмотка, включена последовательно с коммутатором и дополнительным источником постоянного напряжения, полярность которого задает встречное включение обмоток трансформатора тока, а параллельно коммутатору подключен конденсатор [RU 77524 U1, МПК Н03К 17/00 (2006.01), опубл. 20.10.2008].Known circuit breaker DC, selected as a prototype, containing a constant voltage source, the positive output of which is connected to the first output of the load and with the cathode of the valve to the first common point. The negative terminal of the DC voltage source is connected to the cathode of the first thyristor, and the second terminal of the load is connected to the valve anode to the second common point. A current transformer is introduced between the second common point and the anode of the first thyristor, the output terminal of the secondary winding of which is connected to the second common point, and the input terminal of the secondary winding is connected to the anode of the thyristor. The primary winding, which has 5 to 10 times more turns than the secondary winding, is connected in series with the switch and an additional DC voltage source, the polarity of which determines the on-time switching of the current transformer windings, and a capacitor is connected in parallel with the switch [RU 77524 U1, IPC Н03К 17 / 00 (2006.01), publ. 10.20.2008].
Недостатком такого устройства является наличие дополнительного источника постоянного напряжения, что усложняет конструкцию и увеличивает габариты размыкателя цепей постоянного тока.The disadvantage of this device is the presence of an additional source of constant voltage, which complicates the design and increases the dimensions of the circuit breaker of direct current circuits.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и уменьшение ее габаритов.The objective of the utility model is to simplify the design and reduce its dimensions.
Данная задача достигается тем, что бесконтактный размыкатель цепей постоянного тока так же, как и устройство прототипа, содержит конденсатор, коммутатор, источник постоянного напряжения, плюсовой вывод которого соединен с первым выводом нагрузки и с катодом вентиля в первую общую точку. Минусовой вывод источника постоянного напряжения соединен с катодом тиристора, а второй вывод нагрузки соединен с анодом вентиля во вторую общую точку, к которой подключен выходной зажим вторичной обмотки трансформатора тока, а входной зажим вторичной обмотки трансформатора тока подключен к аноду тиристора. Первичная обмотка трансформатора тока имеет в 5-10 раз большее число витков, чем вторичная обмотка.This task is achieved in that the non-contact circuit breaker of the direct current circuits, like the prototype device, contains a capacitor, a switch, a constant voltage source, the positive terminal of which is connected to the first output of the load and to the cathode of the valve to the first common point. The minus terminal of the DC voltage source is connected to the cathode of the thyristor, and the second terminal of the load is connected to the valve anode to the second common point, to which the output terminal of the secondary winding of the current transformer is connected, and the input terminal of the secondary winding of the current transformer is connected to the thyristor anode. The primary winding of the current transformer has 5-10 times more turns than the secondary winding.
Согласно полезной модели, входной зажим вторичной обмотки трансформатора тока и анод тиристора соединены в третью общую точку с выходным зажимом первичной обмотки трансформатора тока и первым зажимом конденсатора. Входной зажим первичной обмотки трансформатора тока соединен в четвертую общую точку со вторым зажимом конденсатора и первым зажимом резистора, причем второй зажим резистора подключен к первому зажиму коммутатора, а второй зажим коммутатора подключен к первой общей точке.According to a utility model, the input terminal of the secondary winding of the current transformer and the anode of the thyristor are connected to a third common point with the output terminal of the primary winding of the current transformer and the first terminal of the capacitor. The input terminal of the primary winding of the current transformer is connected to the fourth common point with the second terminal of the capacitor and the first terminal of the resistor, the second terminal of the resistor connected to the first terminal of the switch, and the second terminal of the switch connected to the first common point.
Благодаря предложенной схеме первичная и вторичная обмотки трансформатора тока имеют встречное включение и подключены к одному и тому же источнику постоянного напряжения. Это позволяет избавиться от дополнительного источника постоянного напряжения, упростить конструкцию и уменьшить габариты бесконтактного размыкателя цепей постоянного тока.Thanks to the proposed scheme, the primary and secondary windings of the current transformer are counter-turned on and connected to the same DC voltage source. This allows you to get rid of an additional source of constant voltage, simplify the design and reduce the size of the contactless circuit breaker of direct current circuits.
На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства.Figure 1 presents the circuit diagram of the device.
На фиг.2 показаны временные зависимости тока в нагрузке и тока отключения тиристора.Figure 2 shows the time dependence of the current in the load and the thyristor trip current.
Устройство содержит источник постоянного напряжения 1, минусовой вывод которого подключен к катоду тиристора 2, плюсовой вывод которого включен в первую общую точку с первым выводом нагрузки 3 и с катодом вентиля 4. Анод вентиля 4 образует вторую общую точку со вторым выводом нагрузки 3 и выходным зажимом вторичной обмотки 5 трансформатора тока. Входной зажим вторичной обмотки 5 трансформатора тока подключен в третью общую точку с анодом тиристора 2, с выходным зажимом первичной обмотки 6 трансформатора тока и первым зажимом конденсатора 7, входной зажим первичной обмотки 6 соединен в четвертую общую точку со вторым зажимом конденсатора 7 и первым зажимом резистора 8. Второй зажим резистора 8 подключен к первому зажиму коммутатора 9, а второй зажим коммутатора 9 подключен к первой общей точке.The device contains a constant voltage source 1, the negative output of which is connected to the cathode of the thyristor 2, the positive output of which is included in the first common point with the first output of the load 3 and with the cathode of the valve 4. The anode of the valve 4 forms a second common point with the second output of the load 3 and the output terminal secondary winding 5 of the current transformer. The input terminal of the secondary winding 5 of the current transformer is connected to the third common point with the anode of the thyristor 2, with the output terminal of the primary winding 6 of the current transformer and the first clamp of the capacitor 7, the input terminal of the primary winding 6 is connected to the fourth common point with the second terminal of the capacitor 7 and the first terminal of the resistor 8. The second terminal of the resistor 8 is connected to the first terminal of the switch 9, and the second terminal of the switch 9 is connected to the first common point.
Устройство работает следующим образом. При подаче управляющего импульса на тиристор 2, источник постоянного напряжения 1 подключается к нагрузке 3 и по цепи источник 1 - тиристор 2 - нагрузка 3 - вторичная обмотка 5 трансформатора тока протекает постоянный ток 10 (фиг.2). Одновременно срабатывает коммутатор 9, который подключает источник постоянного напряжения 1 через резистор 8 к первичной обмотке 6 трансформатора тока, и по первичной обмотке 6 протекает постоянный ток, имеющий направление встречного включения относительно постоянного тока вторичной обмотки 5 трансформатора тока, при этом величина тока первичной обмотки 6, ограниченная резистором 8, в 5-10 раз меньше величины тока вторичной обмотки 5. В момент времени The device operates as follows. When applying a control pulse to the thyristor 2, the constant voltage source 1 is connected to the load 3 and the circuit source 1 - thyristor 2 - load 3 - the secondary winding 5 of the current transformer flows direct current 10 (figure 2). At the same time, a switch 9 is activated, which connects a constant voltage source 1 through a resistor 8 to the primary winding 6 of the current transformer, and a direct current flows through the primary winding 6, having a direction of on-off relative to the direct current of the secondary winding 5 of the current transformer, while the current value of the primary winding 6 , limited by a resistor 8, is 5-10 times less than the current value of the secondary winding 5. At a time
t0 размыкается коммутатор 9, ток в первичной обмотке 6 падает до нуля и, благодаря встречному включению обмоток трансформатора тока, во вторичной обмотке 5 формируется импульс тока 11, который за счет коэффициента трансформации обмоток трансформатора тока, превышает по величине ток первичной обмотки 6 в 5-10 раз. В момент времени t1 импульс тока 11 переходит через ноль и тиристор 2 отключает источник постоянного напряжения 1 от нагрузки 3. Энергия, запасенная в нагрузке 3 при ее индуктивном характере, шунтируется вентилем 4. Возникающий импульс перенапряжения на первичной обмотке 6 уменьшается конденсатором 7.t 0, the switch 9 opens, the current in the primary winding 6 drops to zero and, due to the on-turn on of the current transformer windings, a current pulse 11 is generated in the secondary winding 5, which, due to the transformation coefficient of the current transformer windings, exceeds the magnitude of the primary winding current 6 in 5 -10 times. At time t 1, the current pulse 11 passes through zero and the thyristor 2 disconnects the constant voltage source 1 from the load 3. The energy stored in the load 3 with its inductive nature is shunted by the valve 4. The resulting overvoltage pulse on the primary winding 6 is reduced by the capacitor 7.
Исследования данного устройства проведенные с помощью программы Electronics Workbench показали, что размыкание аналогичной прототипу цепи с индуктивной нагрузкой 5 Гн, напряжением источника 200 В, и током в 100 А, при коэффициенте трансформации трансформатора тока равном 5, осуществляется током в первичной обмотке трансформатора тока величиной 20 А. Величина резистора 8 составляет 5 Ом, емкость конденсатора, включенного параллельно коммутатору составляет 100 мкФ, а импульс перенапряжения не превышает 500 В.Studies of this device using the Electronics Workbench program showed that opening a circuit similar to the prototype with an inductive load of 5 G, a source voltage of 200 V, and a current of 100 A, with a current transformer transformation ratio of 5, is carried out by a current in the primary winding of a current transformer of 20 A. The value of resistor 8 is 5 ohms, the capacitance of a capacitor connected in parallel with the switch is 100 μF, and the overvoltage pulse does not exceed 500 V.
Таким образом, предложенное схемное решение полезной модели позволяет упростить конструкцию и уменьшить ее габариты.Thus, the proposed schematic solution of the utility model allows to simplify the design and reduce its dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116367/08U RU120826U1 (en) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | Non-contact DC circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116367/08U RU120826U1 (en) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | Non-contact DC circuit breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU120826U1 true RU120826U1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116367/08U RU120826U1 (en) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | Non-contact DC circuit breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU120826U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806797C1 (en) * | 2023-05-03 | 2023-11-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Contactless dc circuit breaker |
-
2012
- 2012-04-23 RU RU2012116367/08U patent/RU120826U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806797C1 (en) * | 2023-05-03 | 2023-11-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Contactless dc circuit breaker |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2963797A3 (en) | Pulse width modulation resonance converter and charger for vehicle using the same | |
| MX2011013518A (en) | An arrangement for exchanging power. | |
| CN104658778A (en) | Energy storage and triggering equipment for electromagnetic repulsion operating mechanism and control method | |
| RU130168U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| CN105684286B (en) | Supply unit | |
| CN103490662A (en) | High-isolation high-voltage pulse power supply | |
| CN103337973A (en) | BOOST-BUCK-BOOST bridgeless convertor | |
| RU120826U1 (en) | Non-contact DC circuit breaker | |
| RU143467U1 (en) | PULSE VOLTAGE CONVERTER | |
| CN205265533U (en) | DC -DC converter | |
| CN203967960U (en) | A kind of high-power thyristor final stage trigger equipment | |
| CN203827184U (en) | A novel topological structure for an isolation type bidirectional DC/DC converter | |
| RU131924U1 (en) | DC IN-CIRCUIT BREAKER | |
| CN203368351U (en) | BOOST-BUCK-BOOST bridgeless convertor | |
| RU2015139611A (en) | METHOD FOR DEMAGNIZING A SHIP AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU67798U1 (en) | RESONANT DC CIRCUIT SWITCH | |
| RU156007U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| RU144235U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| RU77524U1 (en) | DC CIRCUIT BREAKER | |
| CN204927003U (en) | Contactless on -load voltage -regulating transformer | |
| RU123266U1 (en) | CHARGER | |
| CN204810150U (en) | Direct current - direct -current converter and contain its portable power source | |
| CN203180778U (en) | Double-forward converter circuit | |
| RU120825U8 (en) | AUTO TRANSFORMER CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU67799U1 (en) | RESONANT DC CIRCUIT SWITCH |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130424 |