RU2112708C1 - Anti-icing device - Google Patents
Anti-icing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2112708C1 RU2112708C1 RU97111189A RU97111189A RU2112708C1 RU 2112708 C1 RU2112708 C1 RU 2112708C1 RU 97111189 A RU97111189 A RU 97111189A RU 97111189 A RU97111189 A RU 97111189A RU 2112708 C1 RU2112708 C1 RU 2112708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- diode
- thyristors
- capacitor
- coils
- Prior art date
Links
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области противообледенительных импульсных устройств и может быть использовано преимущественно на летательных аппаратах для удаления образований льда. The invention relates to the field of anti-icing pulse devices and can be used mainly on aircraft to remove ice formations.
Известно устройство для деформации обшивки летательного аппарата с отложившимися на ее поверхности льдообразованиями, содержащее элемент накопления электрической энергии, триггерные элементы и катушки с витками проводников электрического тока. (патент США N 4678144, кл. B 64 D 15/00, 1987 г.). A device is known for deforming the skin of an aircraft with ice formations deposited on its surface, comprising an electric energy storage element, trigger elements and coils with turns of electric current conductors. (U.S. Patent 4,678,144, CL B 64 D 15/00, 1987).
Недостатком данного устройства является работа его элементов под высоким постоянным напряжением, что снижает надежность работы устройства, особенно в жестких климатических условиях полета. The disadvantage of this device is the operation of its elements under high constant voltage, which reduces the reliability of the device, especially in severe climatic conditions of flight.
Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности и достигаемому результату, является электроимпульсный противообледенитель периодического действия, содержащий накопительный конденсатор, зарядное устройство, катушки, тиристоры и блок управления. (патент США N 5129598, кл. B 64 D 15/00, 1992 г.) - наиболее близкий аналог. Closest to the proposed device in terms of technical nature and the achieved result, is an electric pulse anti-icer of periodic action containing a storage capacitor, charger, coils, thyristors and a control unit. (US patent N 5129598, CL B 64 D 15/00, 1992) is the closest analogue.
Недостатками известного устройства являются невысокий коэффициент полезного действия из-за токов утечки через тиристоры и расхода значительной части накопленной энергии на перезаряд конденсатора в процессе его разряда на индуктивность, с последующим рассеянием этой энергии в тепло. The disadvantages of the known device are the low efficiency due to leakage currents through the thyristors and the consumption of a significant part of the stored energy for recharging the capacitor during its discharge by inductance, followed by the dissipation of this energy into heat.
Задачами, решаемыми настоящим изобретением, являются повышение надежности работы устройства и ею коэффициента полезного действия. The problems solved by the present invention are to increase the reliability of the device and its efficiency.
Поставленные задачи решаются тем, что в противообледенительном устройстве, содержащем зарядный элемент, соединенный с ним накопительный конденсатор, катушки, тиристоры и блок управления, выходы которого соединены с тиристорами, новым является то, что оно дополнительно содержит формирователь импульсов напряжения, введенный между накопительным конденсатором и катушками с тиристорами и выполненный в виде тиристорного ключа, дросселя, двух диодов и выходного конденсатора, причем катод первого диода и вход тиристорного ключа соединены с входом формирователя импульсов напряжения, а анод первого диода, катод второго диола, первый выход дросселя и первый выход выходного конденсатора соединены с выходом формирователя импульсов напряжения, соединенным в свою очередь с катушками, при этом второй выход дросселя соединен с выходом тиристорного ключа, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом блока управления, а второй выход выходного конденсатора и анод второго диода соединены с минусовой шиной устройства, при этом вход формирователя импульсов напряжения соединен с накопительным конденсатором. The tasks are solved in that in an anti-icing device containing a charging element, a storage capacitor connected to it, coils, thyristors and a control unit, the outputs of which are connected to thyristors, new is that it additionally contains a voltage pulse shaper inserted between the storage capacitor and coils with thyristors and made in the form of a thyristor key, a choke, two diodes and an output capacitor, the cathode of the first diode and the input of the thyristor key connected to the voltage pulse former, and the anode of the first diode, the cathode of the second diol, the first choke output and the first output of the output capacitor are connected to the output of the voltage pulser, which is in turn connected to the coils, while the second choke output is connected to the output of the thyristor switch, the control input of which connected to the additional output of the control unit, and the second output of the output capacitor and the anode of the second diode are connected to the negative bus of the device, while the input of the voltage pulse shaper with single with storage capacitor.
Формирователь импульсов напряжения предотвращает работу катушек и тиристоров под постоянным напряжением заряда накопительных конденсаторов, исключая тем самым тепловые процессы в изоляции катушек и тиристоров, приводящие к ее пробоям и выходу устройства из строя. The voltage pulse generator prevents the operation of coils and thyristors under a constant charge voltage of the storage capacitors, thereby eliminating thermal processes in the insulation of coils and thyristors, leading to breakdown and failure of the device.
Увеличение коэффициента полезного действия происходит за счет блокировки формирователем импульсов напряжения токов утечки, протекающих от зарядного элемента через тиристоры. The increase in the efficiency occurs due to the blocking by the pulse shaper of the voltage of the leakage currents flowing from the charging element through the thyristors.
Формирователь импульсов напряжения представляет собой блок согласования накопительного конденсатора с активно-индуктивным сопротивлением соединительных проводов и катушек разрядной цепи, обеспечивающий полный разряд накопительного конденсатора в разрядную цепь без рекуперации накопленной энергии, вследствие чего коэффициент полезного действия устройства повышается. The voltage pulse generator is a block matching the storage capacitor with the active-inductive resistance of the connecting wires and coils of the discharge circuit, which ensures the complete discharge of the storage capacitor into the discharge circuit without recovering the stored energy, as a result of which the efficiency of the device increases.
При коротком замыкании катушек и соединительных проводов разрядной цепи на корпус летательного аппарата внутреннее сопротивление формирователя импульсов напряжения ограничивает ток короткого замыкания, чем обеспечивается пожарная безопасность эксплуатации устройства. With a short circuit of the coils and connecting wires of the discharge circuit to the aircraft body, the internal resistance of the voltage pulse shaper limits the short circuit current, which ensures the fire safety of the operation of the device.
При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "новизна". When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the claimed, therefore, the proposed invention meets the criterion of "novelty."
Сущность предложенного решения не следует явным образом из известных, что позволяет считать предложенное решение соответствующим критерию "изобретательский уровень". The essence of the proposed solution does not follow explicitly from the known ones, which allows us to consider the proposed solution as meeting the criterion of "inventive step".
На чертеже представлено схематично предлагаемое устройство. The drawing shows a schematic of the proposed device.
Устройство содержит накопительный конденсатор 1, соединенный с зарядным элементом 2, катушки 3 и тиристоры 4, а также блок управления 5. Между накопительным конденсатором и катушками расположен формирователь импульсов напряжения 6, в который входят тиристорный ключ 7 и последовательно соединенный с ним дроссель 8, а также два диода 9 и 10 и выходной конденсатор 11. Катод диода 9 и вход тиристорного ключа 7 соединены со входом 12 формирователя импульсов напряжения 6. а анод диода 9, катод диода 10. первый выход дросселя 8 и первый выход выходного конденсатора 11 соединены с выходом 13 формирователя импульсов напряжения, соединенным с катушками 3. The device contains a storage capacitor 1 connected to the charging element 2, coils 3 and thyristors 4, and a control unit 5. Between the storage capacitor and coils is a voltage pulse shaper 6, which includes a thyristor switch 7 and a choke 8 connected in series with it, and also two diodes 9 and 10 and an output capacitor 11. The cathode of the diode 9 and the input of the thyristor switch 7 are connected to the input 12 of the voltage pulse shaper 6. and the anode of the diode 9, the cathode of the diode 10. the first output of the inductor 8 and the first output of the output conden Ator 11 connected to the output voltage pulse generator 13 connected to the coil 3.
Второй выход дросселя 8 соединен с выходом тиристорного ключа 7. Управляющий вход тиристорного ключа соединен с дополнительным выходом 14 блока управления 5. Выходы блока управления, соединенные с тиристорами 4, обозначены позицией 15. Катушки устанавливают под участками несущей поверхности 16 летательного аппарата, подвергаемыми обледенению. Второй вывод выходного конденсатора и анод второго диода соединены с общей минусовой шиной устройства. The second output of the inductor 8 is connected to the output of the thyristor key 7. The control input of the thyristor key is connected to the additional output 14 of the control unit 5. The outputs of the control unit connected to the thyristors 4 are indicated by the position 15. Coils are installed under the icing sections of the bearing surface 16 of the aircraft. The second output of the output capacitor and the anode of the second diode are connected to the common negative bus of the device.
Зарядный элемент 2 представляет собой трансформаторно- выпрямительный блок, выполненный по схеме удвоения напряжения. Charging element 2 is a transformer-rectifier unit made according to the voltage doubling circuit.
Тиристорный ключ 7 представляет собой тиристор с импульсным трансформатором. Thyristor key 7 is a thyristor with a pulse transformer.
Устройство работает следующим образом. Накопительный конденсатор 1, заряженный зарядным элементом 2. разряжается через тиристорный ключ 7. дроссель 8, катушки 3 и предварительно открытые по команде с блока управления 5 тиристоры 4 по сигналу, поступающему с дополнительного выхода 14 блока управления на управляющий вход тиристорного ключа 7. Управление состоянием тиристоров 4 осуществляют но сигналам с выхода 15 блока управления 5. The device operates as follows. The storage capacitor 1, charged by the charging element 2. is discharged through a thyristor switch 7. choke 8, coils 3 and previously opened by command from the control unit 5 of the thyristors 4 by the signal from the additional output 14 of the control unit to the control input of the thyristor key 7. State control thyristors 4 carry out but the signals from the output 15 of the control unit 5.
Ток катушек 3, достигнув максимального значения, понижает свое значение по экспоненциальному закону по цепи, образованной диодом 10 и открытыми тиристорами 4. The current of the coils 3, reaching its maximum value, decreases its value exponentially along the circuit formed by the diode 10 and open thyristors 4.
Количество катушек 3, тиристоров 4 и выходов 15 может быть различным и зависит в основном от объекта, на котором устанавливается устройство. The number of coils 3, thyristors 4 and outputs 15 can be different and depends mainly on the object on which the device is installed.
В процессе разряда выходной конденсатор 11 ограничивает скорость нарастания напряжения на закрытых тиристорах 4 при открывании тиристорного ключа 7. Дроссель 8 ограничивает скорость нарастания тока через тиристорный ключ 7 и амплитуду тока короткого замыкания, а диод 9 ограничивает рост напряжения выходного конденсатора 11 до уровня напряжения накопительного конденсатора 1 и обеспечивает его полный разряд, удерживая тиристорный ключ 7 в открытом состоянии током, циркулирующим в процессе разряда по цепи: дроссель 8 - диод 9 - тиристорный ключ 7. During the discharge process, the output capacitor 11 limits the slew rate of the voltage on the closed thyristors 4 when opening the thyristor switch 7. The inductor 8 limits the slew rate of the current through the thyristor key 7 and the amplitude of the short circuit current, and the diode 9 restricts the voltage rise of the output capacitor 11 to the voltage level of the storage capacitor 1 and ensures its full discharge, holding the thyristor switch 7 in the open state by the current circulating during the discharge along the circuit: inductor 8 - diode 9 - thyristor switch 7.
По окончании разряда в отсутствии разрядного тока тиристорный ключ 7 запирается и накопительный конденсатор 1 заряжается от зарядного элемента 2, после чего описанный выше процесс разряда повторяется по сигналам блока управления 5. At the end of the discharge in the absence of discharge current, the thyristor switch 7 is locked and the storage capacitor 1 is charged from the charging element 2, after which the discharge process described above is repeated according to the signals of the control unit 5.
Ударный ток разряда конденсатора 1, протекая через формирователь импульсов и одну из катушек, создает между катушкой и несущей поверхностью магнитное поле, деформирующее эту поверхность, вследствие чего лед, образовавшийся на поверхности, надламывается и сбрасывается набегающим потоком воздуха. The shock current of the discharge of the capacitor 1, flowing through a pulse shaper and one of the coils, creates a magnetic field between the coil and the bearing surface, which deforms this surface, as a result of which the ice formed on the surface breaks and is discharged by the oncoming air stream.
Пример выполнения устройства для осуществления деформации обшивки летательного аппарата с образовавшимся па ее поверхности льдом. Устройство содержит зарядный элемент с выходным напряжением 1800 В; накопительный конденсатор (емкость 500 мкФ); формирователь импульсов напряжения; катушки проводников электрического тока 480 шт.; тиристоры 80 шт.; плотность энергии конденсаторов 120 дж/кг; амплитуда разрядного тока формирователя импульсов напряжения через индукторы 1000 А; период следования импульсов на выходе формирователя импульсов напряжения 2 с;
Применение предложенного устройства позволит повысить вероятность безотказной работы и увеличить ею коэффициент полезного действия.An example of a device for the deformation of the skin of an aircraft with ice formed on its surface. The device comprises a charging cell with an output voltage of 1800 V; storage capacitor (capacity 500 μF); voltage pulse shaper; Coils of conductors of electric current 480 pcs.; thyristors 80 pcs.; the energy density of the capacitors is 120 j / kg; the amplitude of the discharge current of the voltage shaper through the inductors 1000 A; the pulse repetition period at the output of the voltage pulse shaper 2 s;
The application of the proposed device will increase the likelihood of uptime and increase its efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111189A RU2112708C1 (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Anti-icing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111189A RU2112708C1 (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Anti-icing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2112708C1 true RU2112708C1 (en) | 1998-06-10 |
| RU97111189A RU97111189A (en) | 1998-11-20 |
Family
ID=20194845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97111189A RU2112708C1 (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Anti-icing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2112708C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476356C1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Велко" | Method of ice removal from aircraft skin |
| RU2534102C1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Electric impulse de-icing device |
| RU2535763C1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Electric impulse de-icing device |
| RU2542819C2 (en) * | 2013-07-09 | 2015-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Vehicle skin deicing device |
| RU2569518C2 (en) * | 2013-12-30 | 2015-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Electric pulse deicer |
-
1997
- 1997-07-14 RU RU97111189A patent/RU2112708C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476356C1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Велко" | Method of ice removal from aircraft skin |
| RU2534102C1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Electric impulse de-icing device |
| RU2535763C1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Electric impulse de-icing device |
| RU2542819C2 (en) * | 2013-07-09 | 2015-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Vehicle skin deicing device |
| RU2569518C2 (en) * | 2013-12-30 | 2015-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Electric pulse deicer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4025860A (en) | Control system for battery hybrid system | |
| CN201315550Y (en) | High pressure impulse generator based on triple-pole ignition switch | |
| CA3089494A1 (en) | Redundant energy acquisition circuit of power module, and control method thereof | |
| AU757429B2 (en) | Pulse generator for generating a voltage pulse and corresponding method | |
| RU2112708C1 (en) | Anti-icing device | |
| US4714003A (en) | Electromagnetic launcher with a passive inductive loop for rail energy retention or dissipation | |
| CN108923678A (en) | The airborne microsecond pulse plasma flow control power supply of multichannel | |
| CN105329465A (en) | Method for relieving spacecraft communication blackout | |
| US7495357B2 (en) | XRAM generator with an opening switch | |
| US4785208A (en) | Low-inductance anode-cathode R-C circuit for a gate-turn-off power thyristor | |
| US4858513A (en) | Electromagnetic launcher with improved rail energy recovery or dissipation | |
| US5804925A (en) | Modulator for generating high power electric pulses | |
| RU2126763C1 (en) | Gear for deformation of structure and medium that surrounds it | |
| CN206193140U (en) | Air -core type reactor turn to turn short -circuit test circuit | |
| RU2009053C1 (en) | D c power supply system of electric traction | |
| RU2233420C2 (en) | Method for provision of electric power supply for airborne equipment of guided missile and guided missile in transport-launching pack for its realization | |
| CN215344048U (en) | Resonance charging electric firecracker driver and electric firecracker | |
| CN111082696B (en) | Pulse circuit, method of using the same, and pulse power supply | |
| EP3602763B1 (en) | Hybrid power cell | |
| RU2072495C1 (en) | Device for initiating electric current in railgun high-speed armature | |
| RU2272237C9 (en) | Electrodischarge protection with magnetocumulative generator | |
| SU1555834A1 (en) | Rectangular pulse generator | |
| SU758383A1 (en) | Device for charging storage battery with different-polar pulse current | |
| SU877696A1 (en) | Inverter protection device | |
| HONIG | Series-counterpulse repetitive-pulse inductive storage circuit[Patent Application] |