RU214519U1 - OUTPUT CURRENT CONTROL UNIT - Google Patents

OUTPUT CURRENT CONTROL UNIT Download PDF

Info

Publication number
RU214519U1
RU214519U1 RU2021133424U RU2021133424U RU214519U1 RU 214519 U1 RU214519 U1 RU 214519U1 RU 2021133424 U RU2021133424 U RU 2021133424U RU 2021133424 U RU2021133424 U RU 2021133424U RU 214519 U1 RU214519 U1 RU 214519U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
output
current
rectifier
switching
Prior art date
Application number
RU2021133424U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Геннадьевич Кокурин
Original Assignee
Руслан Геннадьевич Кокурин
Filing date
Publication date
Application filed by Руслан Геннадьевич Кокурин filed Critical Руслан Геннадьевич Кокурин
Application granted granted Critical
Publication of RU214519U1 publication Critical patent/RU214519U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к областям высоковольтного аппаратостроения, электротехники и может быть использована в научно-исследовательских и высоковольтных испытательных установках постоянного и переменного напряжения с изменяющимся родом тока на выходе (для получения высокого напряжения переменного тока, постоянного тока положительной и отрицательной полярности). Техническим результатом является возможность получения высокого напряжения переменного тока, постоянного тока положительной и отрицательной полярностей. Кроме того, реализуемое данные возможности устройство обладает компактностью в сравнении с аналогами.The utility model relates to the areas of high-voltage apparatus building, electrical engineering and can be used in research and high-voltage test facilities for direct and alternating voltage with a variable type of output current (to obtain high voltage alternating current, direct current of positive and negative polarity). The technical result is the possibility of obtaining a high voltage of alternating current, direct current of positive and negative polarity. In addition, the device implemented by these features is compact in comparison with analogues.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен блок управления выходным родом тока, состоящий из входного терминала, который подключен к двум ключам, отличающийся тем, что блок управления выходным родом тока выполнен имеющим корпус, внутри которого установлены узел коммутации и узел выпрямления, причем на узле коммутации размещены замыкающий/размыкающий ключ и переключающий ключ, а на узле выпрямления размещены два выпрямителя противоположной полярности, причем к внешней стороне корпуса выведены входной и выходной терминалы напряжения, терминалы управления ключами; при этом один контакт замыкающего/размыкающего ключа подключен к входному терминалу, а другой контакт замыкающего/размыкающего ключа - к выходному терминалу; перекидной подвижный контакт второго переключающего ключа подключен к входному терминалу, а статичные контакты переключающего ключа подключены к выпрямителям; один из статичных контактов переключающего ключа подключен к катоду первого выпрямителя, другой статический контакт переключающего ключа подключен к аноду второго выпрямителя, причем анод первого выпрямителя и катод второго выпрямителя соединены и подключены к выходному терминалу.

Figure 00000001
The specified technical result is achieved due to the fact that the declared control unit for the output type of current, consisting of an input terminal, which is connected to two keys, characterized in that the control unit for the output type of current is made having a housing inside which a switching unit and a rectification unit are installed, moreover a closing/opening key and a switching key are placed on the switching unit, and two rectifiers of opposite polarity are placed on the rectification unit, and input and output voltage terminals, key control terminals are brought to the outer side of the housing; wherein one contact of the NO/NC switch is connected to the input terminal, and the other contact of the NO/NC switch is connected to the output terminal; the changeover moving contact of the second switching switch is connected to the input terminal, and the static contacts of the switching switch are connected to the rectifiers; one of the static contacts of the switching switch is connected to the cathode of the first rectifier, the other static contact of the switching switch is connected to the anode of the second rectifier, and the anode of the first rectifier and the cathode of the second rectifier are connected and connected to the output terminal.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к областям высоковольтного аппаратостроения, электротехники и может быть использовано в научно-исследовательских и высоковольтных испытательных установках постоянного и переменного напряжения с изменяющимся родом тока на выходе (для получения высокого напряжения переменного тока, постоянного тока положительной и отрицательной полярности).The utility model relates to the areas of high-voltage apparatus building, electrical engineering and can be used in research and high-voltage test facilities for direct and alternating voltage with a variable type of output current (to obtain high voltage alternating current, direct current of positive and negative polarity).

Известны высоковольтные преобразователи переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью, состоящий из двух трансформаторов и блоков умножителей.Known high-voltage AC/DC converters with controlled polarity, consisting of two transformers and blocks of multipliers.

Например, из SU1775823, публикация: 1992.11.15 известен высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью, содержащий два канала, каждый из которых состоит из трансформатора, первичная обмотка которого через блок управления полярностью выходного напряжения соединена с источником переменного напряжения, а вторичная обмотка соединена с входом блока умножения напряжения, два выходных вывода, один из которых заземлен, для подключения нагрузки, высоковольтный делитель напряжения, включенный между выходными выводами, и схему измерения и стабилизации выходного напряжения, отличающийся тем что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и повышения точности измерения выходною напряжения, блок управления полярностью выходного напряжения выполнен в виде двух транзисторов, и источников постоянного, опорного и управляющего напряжений, причем эмиттеры транзисторов объединены в общую точку, образующую вывод для подключения источника переменного напряжения, базы транзисторов подключены соответственно к выходу источника опорного и выходу источника управляющего напряжений, соединенных входами с выходом источника постоянного напряжения, коллектор одного транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора одного канала, коллектор другого транзистора соединен с одним из концов первичной обмотки трансформатора другого канала, а свободные концы указанных первичных обмоток соединены с выходом указанного источника постоянного напряжения, при этом однополярные выходы указанных каналов соединены между собой, а их свободные другие выводы соединены с соответствующими указанными выходными выводами.For example, from SU1775823, publication: 1992.11.15, a high-voltage AC-to-DC converter with controlled polarity is known, containing two channels, each of which consists of a transformer, the primary winding of which is connected to an AC voltage source through the output voltage polarity control unit, and the secondary winding connected to the input of the voltage multiplication unit, two output terminals, one of which is grounded, for connecting the load, a high-voltage voltage divider connected between the output terminals, and a circuit for measuring and stabilizing the output voltage, characterized in that, in order to reduce weight and size and improve measurement accuracy output voltage, the output voltage polarity control unit is made in the form of two transistors, and sources of constant, reference and control voltages, and the emitters of the transistors are combined into a common point, forming a terminal for connecting an alternating voltage source ii, the bases of the transistors are connected respectively to the output of the reference source and the output of the control voltage source, connected by inputs to the output of the DC voltage source, the collector of one transistor is connected to one end of the primary winding of the transformer of one channel, the collector of the other transistor is connected to one of the ends of the primary winding of the transformer of the other channel, and the free ends of said primary windings are connected to the output of said DC voltage source, while the unipolar outputs of said channels are connected to each other, and their free other outputs are connected to the corresponding specified output terminals.

Из SU1815 772, публикация: 1993.05.15 известен высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью, который состоит из двух трансформаторов, выпрямителя с умножением напряжения, содержащего две цепочки последовательно соединенных конденсаторов и цепочку последовательно согласно соединенных диодов, и входного и выходного переключателей напряжения. К одноименным обкладкам конденсаторов подключена вторичная обмотка трансформатора, а к одноименным обкладкам конденсаторов подключена вторичная обмотка трансформатора. Средние выводы указанных обмоток через переключатель подключены либо к общей точке, либо к выходному выводу преобразователя, к которому подключена нагрузка. Источник переменного напряжения через переключатель, в зависимости от полярности выходного напряжения, подключен к соответствующим первичным обмоткам трансформаторов. Полярность выходного напряжения задается положением переключателей.From SU1815 772, Publication: 1993.05.15, a polarity controlled high voltage AC/DC converter is known, which consists of two transformers, a voltage multiplication rectifier containing two strings of capacitors connected in series and a string of diodes connected in series, and input and output voltage switches. . The secondary winding of the transformer is connected to the same-named capacitor plates, and the secondary winding of the transformer is connected to the same-named capacitor plates. The middle terminals of these windings are connected through a switch either to a common point or to the output terminal of the converter to which the load is connected. The source of alternating voltage through a switch, depending on the polarity of the output voltage, is connected to the corresponding primary windings of the transformers. The polarity of the output voltage is set by the position of the switches.

Наиболее близким аналогом является патент RU129317U, публикация: 2013.06.20, из которого известен высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное с управляемой полярностью, содержащий два разнополярных канала преобразования, каждый из которых состоит из вентильного каскадного генератора с резистивно-емкостной связью, повышающего трансформатора и измерительного резистора, причем выходы двух разнополярных каскадных генераторов объединены между собой и являются выводом высоковольтного преобразователя для подключения параллельной нагрузки, два входа каждого каскадного генератора соединены с соответствующими двумя выводами повышающих обмоток трансформаторов, низковольтные выводы повышающих обмоток трансформатора через соответствующие измерительные резисторы соединены с общим выводом высоковольтного преобразователя, отличающийся тем, что в него введены управляемый источник постоянного низковольтного напряжения и два однотипных однополярных управляемых полупроводниковых ключа, причем выход управляемого источника постоянного низковольтного напряжения соединен с одноименными выводами первичных обмоток трансформаторов, другие одноименные выводы первичных обмоток трансформатора через соответствующие управляемые полупроводниковые ключи соединены с общим выводом управляемого источника постоянного низковольтного напряжения, объединенным с общим выводом высоковольтного преобразователя, выходы измерительных резисторов, а также вход управления выходным напряжением управляемого источника постоянного низковольтного напряжения и входы управления соответствующими управляемыми полупроводниковыми ключами соединены с внешним разъемом для связи высоковольтного преобразователя с внешними аппаратными средствами контроля и управления.The closest analogue is patent RU129317U, publication: 2013.06.20, from which a high-voltage AC-to-DC converter with controlled polarity is known, containing two bipolar conversion channels, each of which consists of a valve cascade generator with resistive-capacitive coupling, a step-up transformer and a measuring resistor, and the outputs of two bipolar cascade generators are interconnected and are the output of a high-voltage converter for connecting a parallel load, two inputs of each cascade generator are connected to the corresponding two outputs of the step-up windings of the transformers, the low-voltage outputs of the step-up windings of the transformer are connected through the corresponding measuring resistors to the common output of the high-voltage converter , characterized in that a controlled source of constant low-voltage voltage and two of the same type of unipolar controlled semiconductor switches are introduced into it h, and the output of the controlled source of constant low voltage voltage is connected to the same terminals of the primary windings of the transformers, the other terminals of the same name of the primary windings of the transformer through the corresponding controlled semiconductor switches are connected to the common output of the controlled source of constant low voltage voltage, combined with the common output of the high-voltage converter, the outputs of the measuring resistors, and also, the output voltage control input of the controlled low-voltage constant voltage source and the control inputs of the corresponding controlled semiconductor switches are connected to an external connector for connecting the high-voltage converter with external monitoring and control hardware.

К техническим проблемам известных конструкций относится потребность в использовании двух трансформаторов для получения положительной и отрицательной полярностей, и при этом отсутствует возможность получить переменное напряжение. Кроме того, известные технические решения громоздки.The technical problems of known designs include the need to use two transformers to obtain positive and negative polarities, and it is not possible to obtain an alternating voltage. In addition, the known technical solutions are cumbersome.

В основу настоящего решения положена задача создания компактного блока управления выходным рода тока для использования в высоковольтной технике, который устранял бы вышеуказанные технические проблемы.The present solution is based on the task of creating a compact control unit for the output type of current for use in high-voltage technology, which would eliminate the above technical problems.

Техническим результатом является возможность получения высокого напряжения переменного тока, постоянного тока положительной и отрицательной полярности. Кроме того, реализуемое данные возможности устройство обладает компактностью в сравнении с аналогами.The technical result is the possibility of obtaining a high voltage of alternating current, direct current of positive and negative polarity. In addition, the device implemented by these features is compact in comparison with analogues.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен блок управления выходным родом тока, состоящий из входного терминала, который подключен к двум ключам, отличающийся тем, что блок управления выходным родом тока выполнен имеющим корпус, внутри которого установлены узел коммутации и узел выпрямления, причем на узле коммутации размещены замыкающий/размыкающий ключ и переключающий ключ, а на узле выпрямления размещены два выпрямителя противоположной полярности, причем к внешней стороне корпуса выведены входной и выходной терминалы напряжения, терминалы управления ключами; при этом, один контакт замыкающего/размыкающего ключа подключен к входному терминалу, а другой контакт замыкающего/размыкающего ключа - к выходному терминалу; перекидной, подвижный контакт второго переключающего ключа подключен к входному терминалу, а статичные контакты переключающего ключа подключены к выпрямителям; один из статичных контактов переключающего ключа подключен к катоду первого выпрямителя, другой статический контакт переключающего ключа подключен к аноду второго выпрямителя, причем анод первого выпрямителя и катод второго выпрямителя соединены и подключены к выходному терминалу.The specified technical result is achieved due to the fact that the declared control unit for the output type of current, consisting of an input terminal, which is connected to two keys, characterized in that the control unit for the output type of current is made having a housing inside which a switching unit and a rectification unit are installed, moreover a closing/opening key and a switching key are placed on the switching unit, and two rectifiers of opposite polarity are placed on the rectification unit, and input and output voltage terminals, key control terminals are brought to the outer side of the housing; wherein, one contact of the NO/NC switch is connected to the input terminal, and the other contact of the NO/NC switch is connected to the output terminal; the changeover, moving contact of the second switching switch is connected to the input terminal, and the static contacts of the switching switch are connected to the rectifiers; one of the static contacts of the switching switch is connected to the cathode of the first rectifier, the other static contact of the switching switch is connected to the anode of the second rectifier, and the anode of the first rectifier and the cathode of the second rectifier are connected and connected to the output terminal.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 - фиг. 13 показаны функциональные схемы различных вариантов блока управления выходным родом тока.In FIG. 1 - fig. 13 shows functional diagrams of various options for the control unit for the output type of current.

На фиг. 14 - фиг. 16 показаны функциональные схемы в рабочих режимах для управления выходным родом тока.In FIG. 14 - fig. 16 shows functional diagrams in operating modes for controlling the output type of current.

На фиг. 17 - фиг. 19 показаны функциональные схемы испытаний блока управления выходным родом тока.In FIG. 17 - fig. 19 shows functional diagrams of tests of the control unit of the output type of current.

На фиг. 20 показана структурная узловая схема блока управления выходным родом тока.In FIG. 20 shows a structural block diagram of the control unit for the output type of current.

На фиг. 21 показана фотография опытного образца блока управления выходным родом тока, изготовленного согласно заявленного решения.In FIG. 21 shows a photograph of a prototype control unit for the output type of current, manufactured according to the claimed solution.

На чертежах: 1 - входной терминал; 2 - замыкающий/размыкающий ключ; 3 - диэлектрические удлинители; 4, 4.1, 4.2 - электромагниты; 5, 5.1, 5.2 - выходы электромагнита (терминалы управления ключами); 6 - переключающий ключ и его замыкатели - 6.1, 6.2; 7 - выпрямительный диод; 8 - выпрямительный диод противоположенной полярности диода 7; 9 - выходной терминал; 10 - корпус блока управления выходным родом тока; 11 - трансформатор; 12 - нагрузка, 13 - токоограничивающий резистор; 14, 15 - резистивный делитель; 16 - терминал для подключения измерительного устройства; 17 - дополнительный ключ; 18 - сглаживающий конденсатор; 19 - выходной терминал конденсатора; 20 - узел коммутации; 21 - узел выпрямления; 22 - лабораторный блок питания; 23 - цифровой двухканальный осциллограф; 24 - лабораторный автотрансформатор.On the drawings: 1 - input terminal; 2 - closing / opening key; 3 - dielectric extension cords; 4, 4.1, 4.2 - electromagnets; 5, 5.1, 5.2 - electromagnet outputs (key control terminals); 6 - switching key and its contactors - 6.1, 6.2; 7 - rectifier diode; 8 - rectifier diode of opposite polarity of diode 7; 9 - output terminal; 10 - housing of the control unit for the output type of current; 11 - transformer; 12 - load, 13 - current-limiting resistor; 14, 15 - resistive divider; 16 - terminal for connecting a measuring device; 17 - additional key; 18 - smoothing capacitor; 19 - capacitor output terminal; 20 - switching node; 21 - rectification unit; 22 - laboratory power supply; 23 - digital two-channel oscilloscope; 24 - laboratory autotransformer.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Заявленный блок управления выходным родом тока выполнен следующим образом (см. пример на фиг. 20).The claimed output control unit current is made as follows (see example in Fig. 20).

Блок управления выходным родом тока состоит из входного терминала (1), который подключен к двум ключам (2, 6).The output current type control unit consists of an input terminal (1), which is connected to two switches (2, 6).

Новым является то, что один контакт переключающего ключа (2) подключен к входному терминалу (1), а другой контакт переключающего ключа (2) - к выходному терминалу (9).What is new is that one contact of the switching key (2) is connected to the input terminal (1) and the other contact of the switching key (2) is connected to the output terminal (9).

Перекидной, подвижный контакт второго замыкающего/размыкающего ключа (6) подключен к входному терминалу (1), а его статичные контакты подключены к выпрямителям (7, 8).The changeover, moving contact of the second make/break switch (6) is connected to the input terminal (1), and its static contacts are connected to the rectifiers (7, 8).

Один из статичных контактов переключающего ключа (6) подключен к катоду первого выпрямителя, другой статический контакт подключен к аноду второго выпрямителя, причем анод первого выпрямителя и катод второго выпрямителя соединены и подключены к выходному терминалу (9).One of the static contacts of the switching switch (6) is connected to the cathode of the first rectifier, the other static contact is connected to the anode of the second rectifier, the anode of the first rectifier and the cathode of the second rectifier are connected and connected to the output terminal (9).

При этом, блок управления выходным родом тока (см. фиг. 20) выполнен имеющим корпус (10), внутри которого установлены узел коммутации (20) и узел выпрямления (21).At the same time, the control unit for the output type of current (see Fig. 20) is made with a housing (10), inside which a switching unit (20) and a rectifier unit (21) are installed.

На узле коммутации (20) размещены замыкающий/размыкающий ключ (2) и переключающий ключ (6), а на узле выпрямления (21) размещены два выпрямителя (7, 8) противоположной полярности.On the switching unit (20) there is a closing/opening key (2) and a switching key (6), and on the rectifying unit (21) there are two rectifiers (7, 8) of opposite polarity.

К внешней стороне корпуса (10) выведены входной (1), выходной (9) терминалы напряжения и терминалы управления ключами (5).The input (1), output (9) voltage terminals and key control terminals (5) are led to the outer side of the housing (10).

Представленная схема работает следующим образом: переменное напряжение подается на входной терминал (1), после чего попадает в корпус (10) на узел коммутации (20), который содержит ключи (2 и 6), если ключ (2) в замкнутом состоянии, то входное напряжение поступает на выход (9), таким образом, на выходе получается переменное напряжение.The presented circuit works as follows: alternating voltage is applied to the input terminal (1), after which it enters the housing (10) to the switching unit (20), which contains the keys (2 and 6), if the key (2) is in the closed state, then the input voltage is fed to the output (9), so the output is an alternating voltage.

При разомкнутом ключе (2) напряжение поступает на ключ (6), который подключен к узлу выпрямления (21), и, в зависимости от положения ключа (6) напряжение пойдет через один из выпрямителей (7 или 8), где данные выпрямители формируют противоположенные полярности постоянного напряжения. При этом, выходы выпрямителей (7 и 8) соединены с выходным терминалом (9), таким образом, на выходе получается выпрямленное напряжение положительной или отрицательной полярности.When the key (2) is open, the voltage is supplied to the key (6), which is connected to the rectifier unit (21), and, depending on the position of the key (6), the voltage will go through one of the rectifiers (7 or 8), where these rectifiers form opposite DC voltage polarity. In this case, the outputs of the rectifiers (7 and 8) are connected to the output terminal (9), so that a rectified voltage of positive or negative polarity is obtained at the output.

Примеры возможной реализации блока управления выходным родом тока представлены на базе различных функциональных схем, работа которых описана ниже. Например, выход повышающего трансформатора (11) (см. пример фиг. 3) может подключаться к входному терминалу (1) блока управления выходным родом тока, который подключен к двум ключам (2, 6), отвечающим за преобразование входного напряжения. Замыкающий/размыкающий ключ (2) позволяет получить на выходном терминале (9) переменное напряжение, шунтируя переключающий ключ (6) с выпрямительными диодами (7, 8) в замкнутом состоянии, или постоянное напряжение, находясь в разомкнутом состоянии, разорвав прямую связь входного терминала (1) и выходного терминала (9), что позволит переменному току пойти через переключающий ключ (6) с выпрямительными диодами (7, 8). Изменение полярности постоянного напряжения обеспечивается переключающим ключом (6), контактные группы которого подключены к выпрямительным диодам (7, 8), выходы которых соединены с выходным терминалом (9).Examples of a possible implementation of the output current type control unit are presented on the basis of various functional diagrams, the operation of which is described below. For example, the output of a step-up transformer (11) (see the example of Fig. 3) can be connected to the input terminal (1) of the output current type control unit, which is connected to two switches (2, 6) responsible for converting the input voltage. The open/close switch (2) allows you to obtain AC voltage at the output terminal (9) by shunting the switching switch (6) with rectifier diodes (7, 8) in the closed state, or DC voltage while in the open state, breaking the direct connection of the input terminal (1) and output terminal (9), which will allow the AC to go through the switching switch (6) with the rectifier diodes (7, 8). The reversal of the DC voltage polarity is provided by a switching key (6), the contact groups of which are connected to rectifier diodes (7, 8), the outputs of which are connected to the output terminal (9).

В качестве нагрузки (12) к выходному терминалу (9) могут быть подключены объекты испытаний по определению электрической прочности изоляции, максимального тока утечки на заданном напряжении, устройства, кабельные и конденсаторные изделия, разнообразные изделия, требующие испытаний повышенным напряжением.As a load (12), test objects can be connected to the output terminal (9) to determine the dielectric strength of the insulation, the maximum leakage current at a given voltage, devices, cable and capacitor products, various products requiring high voltage tests.

Вышеописанная конструкция управления выходным родом тока может эксплуатироваться с воздушной изоляцией, при относительно малых выходных напряжениях, или помещена в корпус (10), заполненный жидким или газообразным диэлектриком, с выполненными герметичными вводами для высоковольтных терминалов (1, 9) и терминалов управления ключами (5).The above-described control structure for the output type of current can be operated with air insulation, at relatively low output voltages, or placed in a housing (10) filled with a liquid or gaseous dielectric, with sealed inputs for high-voltage terminals (1, 9) and key control terminals (5 ).

В качестве терминалов управления ключами могут использоваться, например, выходы электромагнита (5.1, 5.2). Терминалы управления ключами могут быть выполнены также в виде выводов катушек электромагнитов, реле или прямых приводов ключей (диэлектрических удлинителей), приводимых в движение вручную или с помощью электропривода и электромагнитов.As key control terminals, for example, electromagnet outputs (5.1, 5.2) can be used. Key control terminals can also be made in the form of outputs of coils of electromagnets, relays or direct key drives (dielectric extension cords), driven manually or by means of an electric drive and electromagnets.

Для реализации ключей (2, 6) могут быть использованы реле, высоковольтные реле, различные конструкции переключателей и замыкателей обеспечивающие своим функционалом элементы, отображенные на схеме.To implement the keys (2, 6), relays, high-voltage relays, various designs of switches and contactors can be used to provide the elements shown in the diagram with their functionality.

Замыкающий/размыкающий ключ (2) может быть нормально разомкнутый или нормально замкнутый.The closing/breaking key (2) can be normally open or normally closed.

Переключающий ключ (6) может быть реализован как переключатель (см. фиг. 3), либо как два замыкателя (6.1, 6.2), (см. фиг. 4). Замыкатели (6.1, 6.2) могут быть нормально замкнутые, нормально разомкнутые, комбинацией из одного нормально замкнутого и нормально разомкнутого замыкателей. В качестве устройств для переключения ключей (2, 6) могут быть использованы электромагниты (4), якоря которых через диэлектрические удлинители (3) соединены с подвижными контактами ключей (2, 6).The switching key (6) can be implemented as a switch (see Fig. 3) or as two contactors (6.1, 6.2) (see Fig. 4). Contacts (6.1, 6.2) can be normally closed, normally open, a combination of one normally closed and one normally open. As devices for switching keys (2, 6), electromagnets (4) can be used, the armatures of which are connected through dielectric extension cords (3) to the moving contacts of keys (2, 6).

Корпуса электромагнитов или иных устройств, приводящих в движение подвижные контакты переключателей (2, 6) могут быть заземлены или нет в зависимости от реализации переключателей и расстояний до высоковольтных элементов блока. Выпрямительные диоды (7, 8) могут быть как единичными диодами, так и несколькими диодами, соединенными последовательно и параллельно, несколькими диодами, соединенными последовательно с параллельно подключенными к диодам резисторами.Cases of electromagnets or other devices that drive the moving contacts of the switches (2, 6) can be grounded or not, depending on the implementation of the switches and the distances to the high-voltage elements of the block. Rectifier diodes (7, 8) can be either single diodes or several diodes connected in series and in parallel, several diodes connected in series with resistors connected in parallel to the diodes.

Для ограничения тока через трансформатор в случае пробоя изоляции подключенной нагрузки (12) или при иных случаях резкого увеличения тока в схему может быть добавлен токоограничивающий резистор (13), (см. примеры фиг. 5 - фиг. 8). Резистор (13) может находиться снаружи корпуса (10), (см. примеры фиг. 5, фиг. 6), а может и находиться внутри корпуса (10), (см. примеры фиг. 7, фиг. 8). Резистор (13) может быть как один, так и состоять из нескольких соединенных последовательно и параллельно резисторов.To limit the current through the transformer in the event of an insulation breakdown of the connected load (12) or in other cases of a sharp increase in current, a current-limiting resistor (13) can be added to the circuit (see examples of Fig. 5 - Fig. 8). The resistor (13) may be located outside the housing (10), (see examples of Fig. 5, Fig. 6), and may be located inside the housing (10), (see examples of Fig. 7, Fig. 8). Resistor (13) can be either one or consist of several resistors connected in series and in parallel.

Для контроля за выходным напряжением в блок может быть встроен резистивный делитель (14, 15), см. фиг. 9, с терминалами (16) для подключения измерительного устройства.To control the output voltage, a resistive divider (14, 15) can be built into the block, see fig. 9, with terminals (16) for connecting a measuring device.

Резисторы (14, 15) могут быть как единичные, так и сборками резисторов, соединенных последовательно и параллельно. Резисторы (14,15) могут располагаться как в корпусе блока (10), так и за его пределами, подключаясь к выходному терминалу (9).Resistors (14, 15) can be either single or assemblies of resistors connected in series and in parallel. Resistors (14,15) can be located both in the block housing (10) and outside it, connecting to the output terminal (9).

При необходимости получения на выходе блока выпрямленного напряжения с минимальными пульсациями в схему добавляется сглаживающий конденсатор (18), ключ (17), выходной терминал конденсатора (19), см. фиг. 10 - фиг. 11. Сглаживающий конденсатор (18), может размещаться как в корпусе блока (10), (см. фиг. 10), так и за его пределами, (см. фиг. 11).If it is necessary to obtain a rectified voltage with minimal ripple at the output of the block, a smoothing capacitor (18), a switch (17), an output terminal of the capacitor (19) are added to the circuit, see Fig. 10 - fig. 11. The smoothing capacitor (18) can be placed both in the block housing (10) (see Fig. 10) and outside it (see Fig. 11).

Последовательно со сглаживающим конденсатором (18) может быть включен резистор (13), выполняющий функцию ограничения зарядного тока конденсатора (18), см. фиг. 12.A resistor (13) can be connected in series with the smoothing capacitor (18), which performs the function of limiting the charging current of the capacitor (18), see Fig. 12.

В некоторых случаях для обеспечения минимизации конструкции и уменьшения длины высоковольтных шин блок управления выходным родом тока может иметь единый корпусе с высоковольтным трансформатором (11), см. фиг. 13. В таком случае входным терминалом (1) будет считаться место подключения к ключам (2, 6). При такой компоновке применимы все вышеописанные варианты модификации блока управления выходным родом тока.In some cases, in order to minimize the design and reduce the length of high-voltage buses, the control unit for the output type of current may have a single housing with a high-voltage transformer (11), see Fig. 13. In this case, the input terminal (1) will be the place of connection to the keys (2, 6). With this arrangement, all of the above options for modifying the control unit for the output type of current are applicable.

Получение высокого напряжения с меняющимся родом тока, с помощью заявленного блока управления выходным родом тока, осуществляют за счет того, что на входной терминал подают переменное напряжение.Obtaining a high voltage with a changing type of current, using the inventive control unit for the output type of current, is carried out due to the fact that an alternating voltage is applied to the input terminal.

В дальнейшем, получение на выходе переменного тока, либо выпрямленного положительной или отрицательной полярности, зависит от нижеописанных примеров работы блока управления.In the future, obtaining an alternating current output, either rectified positive or negative polarity, depends on the examples of the operation of the control unit described below.

Блок управления выходным родом тока работает следующим образом. Переменное напряжение поступает на входной терминал (1), для получения на выходном терминале (9) переменного напряжения ключ (2) должен находиться в положении, соединяющем входной терминал (1) и выходной терминал (9), положение ключа (6) значения не имеет, фиг. 14.The control unit of the output kind of current works as follows. AC voltage is supplied to the input terminal (1), in order to obtain AC voltage at the output terminal (9), the key (2) must be in the position connecting the input terminal (1) and the output terminal (9), the position of the key (6) does not matter , fig. fourteen.

Для получения на выходном терминале постоянного напряжения отрицательной полярности ключ (2) должен находиться в таком положении, чтобы не шунтировать ключ (6), ключ (6) должен находиться в таком положении, чтобы перекидной контакт был соединен со статичным контактом, который подключен к катоду выпрямительного диода, см. фиг. 15.To obtain a negative polarity constant voltage at the output terminal, the key (2) must be in such a position that it does not shunt the key (6), the key (6) must be in such a position that the changeover contact is connected to the static contact, which is connected to the cathode rectifier diode, see fig. fifteen.

Для получения на выходном терминале постоянного напряжения положительной полярности ключ (2) должен находиться в таком положении, чтобы не шунтировать ключ (6), ключ (6) должен находиться в таком положении, чтобы перекидной контакт был соединен со статичным контактом, который подключен к аноду выпрямительного диода, см. фиг. 16.To obtain a positive polarity DC voltage at the output terminal, the key (2) must be in such a position that it does not shunt the key (6), the key (6) must be in such a position that the changeover contact is connected to the static contact, which is connected to the anode rectifier diode, see fig. 16.

Согласно заявленному решению была изготовлена опытная модель блока управления выходным родом тока (см. фиг. 21). Ее малые размеры подтверждают компактность устройства в сравнении с аналогами.According to the claimed solution, an experimental model of the control unit for the output type of current was made (see Fig. 21). Its small size confirms the compactness of the device in comparison with analogues.

Проверка данного технического решения проводилась в лабораторных условия с использованием: высоковольтного трансформатора (11) для подачи переменного напряжения в пределы изготовленного блока управления выходным родом тока в корпусе (10), лабораторного автотрансформатора (24) для регулирования напряжения высоковольтного трансформатора (11), цифрового двухканального осциллографа (23) с высоковольтными щупами, для контроля формы входного (1) и выходного напряжения (9), высоковольтного нагрузочного резистора (12), высоковольтного конденсатора (18), лабораторный блок питания (22) для подачи напряжения на электромагниты (4.1, 4.2) переключателей полярности через их соответствующие выводы (5.1, 5.2).The verification of this technical solution was carried out in laboratory conditions using: a high-voltage transformer (11) for supplying an alternating voltage within the limits of the manufactured control unit for the output current type in the housing (10), a laboratory autotransformer (24) for regulating the voltage of a high-voltage transformer (11), a digital two-channel oscilloscope (23) with high-voltage probes, to control the shape of the input (1) and output voltage (9), high-voltage load resistor (12), high-voltage capacitor (18), laboratory power supply (22) for supplying voltage to electromagnets (4.1, 4.2 ) polarity switches through their respective terminals (5.1, 5.2).

Для получения переменного выходного напряжения на терминалы магнита (5.1) подавалось напряжение с блока питания (22). Лабораторным автотрансформатором (24) было выставлено такое первичное напряжение на трансформаторе (11), чтобы на терминале (1) было 10 кВ переменного напряжения, при этом осциллографом фиксировалось идентичная форма и значение напряжения на терминалах (1, 9), см. фиг. .17. Высоковольтный конденсатор (18) был отключен.To obtain a variable output voltage, voltage was applied to the terminals of the magnet (5.1) from the power supply (22). The laboratory autotransformer (24) set the primary voltage on the transformer (11) so that the terminal (1) had 10 kV of alternating voltage, while the oscilloscope recorded the identical shape and value of the voltage at the terminals (1, 9), see Fig. .17. The high voltage capacitor (18) has been disconnected.

В результате проверки переменное напряжение фиксировалось.As a result of the test, the alternating voltage was fixed.

Для получения постоянного напряжения отрицательной полярности на выводы (5.1, 5.2) терминалов электромагнитов (4.1, 4.2) напряжение не подавалось. Лабораторным автотрансформатором (24) было выставлено такое первичное напряжение на трансформаторе (11), чтобы на входном терминале (1) было 10 кВ переменного напряжения, при этом осциллографом (23) фиксировалось переменное напряжение 10 кВ на входном терминале (1) и постоянное сглаженное напряжение отрицательной полярности 14 кВ на выходном терминале (9) (см. фиг. 18). Высоковольтный конденсатор (18) был подключен.To obtain a constant voltage of negative polarity, voltage was not applied to the terminals (5.1, 5.2) of the electromagnet terminals (4.1, 4.2). The laboratory autotransformer (24) set the primary voltage on the transformer (11) so that there was 10 kV AC voltage at the input terminal (1), while the oscilloscope (23) recorded an AC voltage of 10 kV at the input terminal (1) and a smoothed DC voltage negative polarity 14 kV at the output terminal (9) (see Fig. 18). The high voltage capacitor (18) has been connected.

В результате проверки фиксировалось постоянное напряжение отрицательной полярности.As a result of the test, a constant voltage of negative polarity was recorded.

Для получения постоянного напряжения положительной полярности на выводы (5.1) электромагнита (4.1) было подано напряжение с блока питания (22). Лабораторным автотрансформатором (24) было выставлено такое первичное напряжение на трансформаторе (11), чтобы на терминале (1) было 10 кВ переменного напряжения, при этом осциллографом (23) фиксировалось переменное напряжение 10 кВ на терминале (1) и постоянное сглаженное напряжение положительной полярности 14кВ на терминале (9), см. фиг. 19. Высоковольтный конденсатор (18) был подключен.To obtain a constant voltage of positive polarity, voltage was applied to the terminals (5.1) of the electromagnet (4.1) from the power supply (22). The laboratory autotransformer (24) set the primary voltage on the transformer (11) so that the terminal (1) had 10 kV of alternating voltage, while the oscilloscope (23) recorded an alternating voltage of 10 kV at the terminal (1) and a constant smoothed voltage of positive polarity 14kV at terminal (9), see fig. 19. The high voltage capacitor (18) has been connected.

В результате проверки фиксировалось постоянное напряжение отрицательной полярности.As a result of the test, a constant voltage of negative polarity was recorded.

Claims (1)

Блок управления выходным родом тока, состоящий из входного терминала, который подключен к двум ключам, отличающийся тем, что блок управления выходным родом тока выполнен имеющим корпус, внутри которого установлены узел коммутации и узел выпрямления, причем на узле коммутации размещены замыкающий/размыкающий ключ и переключающий ключ, а на узле выпрямления размещены два выпрямителя противоположной полярности, причем к внешней стороне корпуса выведены входной и выходной терминалы напряжения, терминалы управления ключами; при этом один контакт замыкающего/размыкающего ключа подключен к входному терминалу, а другой контакт замыкающего/размыкающего ключа - к выходному терминалу; перекидной подвижный контакт второго переключающего ключа подключен к входному терминалу, а статичные контакты переключающего ключа подключены к выпрямителям; один из статичных контактов переключающего ключа подключен к катоду первого выпрямителя, другой статический контакт переключающего ключа подключен к аноду второго выпрямителя, причем анод первого выпрямителя и катод второго выпрямителя соединены и подключены к выходному терминалу.An output current type control unit, consisting of an input terminal connected to two switches, characterized in that the output current type control unit is made with a housing inside which a switching unit and a rectifier unit are installed, and a closing/opening key and a switching unit are located on the switching unit. a key, and two rectifiers of opposite polarity are located on the rectification unit, and the input and output voltage terminals, key control terminals are brought to the outer side of the housing; wherein one contact of the NO/NC switch is connected to the input terminal, and the other contact of the NO/NC switch is connected to the output terminal; the changeover moving contact of the second switching switch is connected to the input terminal, and the static contacts of the switching switch are connected to the rectifiers; one of the static contacts of the switching switch is connected to the cathode of the first rectifier, the other static contact of the switching switch is connected to the anode of the second rectifier, and the anode of the first rectifier and the cathode of the second rectifier are connected and connected to the output terminal.
RU2021133424U 2021-11-17 OUTPUT CURRENT CONTROL UNIT RU214519U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214519U1 true RU214519U1 (en) 2022-11-01

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU92261U1 (en) * 2009-11-02 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники SINGLE-PHASE AC VOLTAGE CONVERTER TO CONSTANT WITH POWER FACTOR CORRECTOR
CN102916606B (en) * 2012-10-16 2015-01-14 北京工业大学 Novel AC pulse power supply device
RU154756U1 (en) * 2014-12-29 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) STABILIZED RECTIFIER
RU2617831C2 (en) * 2012-01-19 2017-04-28 Конинклейке Филипс Н.В. Power source device
RU190313U1 (en) * 2019-04-04 2019-06-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" POWER SUPPLY

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU92261U1 (en) * 2009-11-02 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники SINGLE-PHASE AC VOLTAGE CONVERTER TO CONSTANT WITH POWER FACTOR CORRECTOR
RU2617831C2 (en) * 2012-01-19 2017-04-28 Конинклейке Филипс Н.В. Power source device
CN102916606B (en) * 2012-10-16 2015-01-14 北京工业大学 Novel AC pulse power supply device
RU154756U1 (en) * 2014-12-29 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) STABILIZED RECTIFIER
RU190313U1 (en) * 2019-04-04 2019-06-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" POWER SUPPLY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU119544U1 (en) STATIC FREQUENCY CONVERTER FOR TESTING TRANSFORMER AND REACTOR EQUIPMENT
Peftitsis et al. Auxiliary power supply for medium-voltage modular multilevel converters
RU214519U1 (en) OUTPUT CURRENT CONTROL UNIT
CN219458917U (en) Power supply device for calibrating DC arc welding electromechanical parameter detection equipment
SU1302393A1 (en) Unit for supplying electric power to electronic control equipment of rectifier current converters with forced commutation
RU189408U1 (en) Power supply device for monitoring and metering of electric energy of the traction network of DC railways
CN219477642U (en) Direct-current high-voltage charging circuit for current waveform generator
Ueno et al. Design and realization of a switched-capacitor AC-DC converter with a low output-voltage ripple
RU2773097C1 (en) Pulse current regulator
JP3570691B2 (en) DC high voltage polarity reversal test equipment
RU187714U1 (en) AC-DC ELECTRIC CONVERTER
CN114142740B (en) High-capacity multifunctional power supply system structure and control method thereof
CN108566083A (en) A kind of DC current/current conversion circuit of width out-put dynamic range
CN115616257B (en) Alternating current and direct current test switching device and alternating current and direct current test switching method for ultra-high voltage
RU186132U1 (en) Semiconductor Key State Sensor
RU2064729C1 (en) Device for remote control of electric power converter
SU1251259A1 (en) Three-phase a.c.voltage-to-d.c.voltage converter
Apeldoorn et al. 10 kVA four level inverter with symmetrical input voltage distribution
RU2349020C1 (en) High-voltage power supply for electron-beam equipment
SU880809A1 (en) Method of converting alternative-current energy to direct-current energy and apparatus for performing same
SU783932A1 (en) Voltage inverter
Rashitov et al. High-efficiency Power Supply Control Methods with Current Power Take-off
RU2100837C1 (en) Alternating voltage stabilizer
SU657612A1 (en) Three-phase ac voltage switching apparatus
SU1721782A1 (en) Two-motor electric drive