SU1601659A1 - Pulsed heavy-current semiconductor commutator - Google Patents
Pulsed heavy-current semiconductor commutator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1601659A1 SU1601659A1 SU884606367A SU4606367A SU1601659A1 SU 1601659 A1 SU1601659 A1 SU 1601659A1 SU 884606367 A SU884606367 A SU 884606367A SU 4606367 A SU4606367 A SU 4606367A SU 1601659 A1 SU1601659 A1 SU 1601659A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- groups
- current
- switch
- semiconductor elements
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике, в частности к коммутирующим устройствам, собираемым на основе полупроводниковых приборов таблеточного типа и может примен тс в сильноточных импульсных элетрофизических и технологических установках. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей коммутатора путем увеличени коммутируемых токов, снижени реактивного сопротивлени коммутатора и увеличени его надежности. Коммутатор содержит цепочку полупроводниковых элементов 1 собранных в столб и закрепленных в металлическом корпусе 7 с помощью фланцев 10, тарельчатых пружин 3, прижимных винтов 11. Элементы 1 разбиты на две группы 2, электрически соединенные через центральный токоподвод 6. Концы столба с помощью торцового токопровода 5 соединены с корпусом 7. 2 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular, to switching devices assembled on the basis of tablet-type semiconductor devices and can be used in high-current pulsed electrical and technological installations. The purpose of the invention is to enhance the functionality of the switch by increasing the switched currents, reducing the reactance of the switch and increasing its reliability. The switchboard contains a chain of semiconductor elements 1 assembled into a pole and fixed in a metal case 7 by means of flanges 10, cup springs 3, clamping screws 11. Elements 1 are divided into two groups 2 electrically connected through a central current lead 6. The ends of the column using an end current conductor 5 connected to the housing 7. 2 Il.
Description
коммутатора и увеличени его надежности , Коммутатор.содержит цепочку „полупроводниковых элементов 1, соб- ранных в столб и закрепленных в металлическом корпусе 7 с помощью фланцев 10, тарельчатых пруткин 3, прижимных винтов 11. Элементы 1 разбиты на две группы 2, электрически соединенные через центральный токопод- вод 6. Концы столба с помощью торцового токопровода 5 соединены с корпусом 7 . 2 ил.switch and increase its reliability, the switch. contains a chain of “semiconductor elements 1 assembled in a pole and fixed in a metal case 7 with the help of flanges 10, dish-shaped prutkin 3, clamping screws 11. Elements 1 are divided into two groups 2 electrically connected through central current lead-water 6. The ends of the column are connected to housing 7 by means of the face current-conducting conductor 5. 2 Il.
I Изобретение относитс к электро технике , в ч.астности к коммутирующимI The invention relates to electrical engineering, in particular to switching
устройствам, собираемым на основе по- devices collected on the basis of
jлупроводниковых приборов таблеточногоj tablet semiconductor
типа, и может примен тьс в сильно1точных импульсных электрофизическихtype, and can be used in highly accurate pulsed electrophysical
iи технологических установках, I Цель изобретени - расширение i and technological installations, I Purpose of the invention - expansion
функционси.ьных возможностей коммута;тора путем увеличени коммутируемыхthe functionality of the switch; torus by increasing the switched
токов и снижени реактивного сопро1тивлени коммутатора и увеличение наI дежности,currents and a decrease in reactive resistance of the switch and an increase in reliability;
i На фиг, 1 изображена предлагаема i конструкда полупроводникового ком- I мутатора; на фиг. 2 - возможна конструктивна схема подключени ком- ; мутатора к источнику и шгрузке, i Конструкци полупроводникового коммутатора содержит столб, собран- ный из полупроводниковых элементов 1,i Fig. 1 shows the proposed i construction of a semiconductor commutator I; in fig. 2 - constructive connection scheme is possible; the mutator to the source and load, i The design of a semiconductor switch contains a column assembled from semiconductor elements 1,
который разделен на две группы /. ; Группы содержат равное количество согласно включенных полупроводнико- i вых элементов и соединены встречно. г Столб вместе с тарельчатыми пружина- ми 3 контактньм дисками А с присо единенными к ним гибкими торцовыми which is divided into two groups. ; Groups contain an equal amount according to the included semiconductor i elements and are connected in opposite directions. d Column together with cup springs 3 contact disks A with flexible end faces attached to them
токоподводами 5 в виде симметрично : расход 1 9-1хс лучей и с зажатым междуcurrent leads 5 in the form of symmetrical: flow 1 9-1хс rays and with clamped between
гр-- ппа1.И центральным токоподводом Ь,gr - ppa1. And the central current lead b,
выполненным в виде диска с симметрично рас-код прнис , установлен made in the form of a disk with symmetrically ras-code prnis installed
коаксча ьно внутри полого металличес кого цилиндра 7, имеющего в стенкеcoaxcha inside the hollow metal cylinder 7, having in the wall
окна- дл вьгаода лучей центрального токойодвода. Столб электрически изолирован от цилиндра слоем 8 изол ции Цилинд может быть выполнен монолит windows - for the discharge of the rays of the central current. The pole is electrically isolated from the cylinder with a layer of 8 insulation. Cylind can be made of a monolith
НЫМ или СОСТаВНЬ М из двух 1ЩЛИНДРОВ,NYM or STRUCTURE M of two 1CHLINDERS,
соедлненньос торцами„ К торцам цилиндра с помощью болтов.9 присоединены фланцы 10, снабженные винтами 1Ь Гбеспе-вдвшощнми регулировку контактного нажа-га . Токоподвод щие провод подклк, к лучам центрального токоподвода 6, токоотвод нре - к сткам цдлиндра симметрично межд.у токо- подвод ищми.Connecting the ends “To the ends of the cylinder, by means of bolts, 9 are attached flanges 10, equipped with screws 1b Gbespés, in addition to the adjustment of the contact pressure. Current lead wires podklk, to the beams of the central current lead 6, current lead not to the stems of the cylinder symmetrically between the current supply and the search.
Дл удобства подключени токоотво- проводов на стенках цилиндра могут быть установлены присоединительные накладки 12 (фиг. 2). Схема управлени полупроводниковыми элементами может быть размещена в контейнере , закрепленном на стенке иилиндра .For convenience of connecting the current leads to the cylinder walls, connecting plates 12 can be installed (Fig. 2). The control circuit of the semiconductor elements can be placed in a container mounted on the wall or cylinder.
Коммутатор работает следующим образом .The switch works as follows.
Коммутируемый ток втекает в коммутатор через лучи центрального токоподвода 6, равномерно делитс между двум группами 2, протекает через контактные диски 4, торцовые токопод- воды 5, образующим цилиндра 7 и дале по токоотвод щим проводам, которые присоединены к боковой поверхности цилиндра симметрично между лучами центрального токоподвода. Таким образом , при включении коммутатора в коммутируемую цепь две группы полупроводниковых элементов оказываютс соединенными параллельно.The switched current flows into the switch through the beams of the central current lead 6, is evenly divided between two groups 2, flows through the contact disks 4, the end current to the water 5 forming the cylinder 7 and distantly through the connecting wires that are connected to the side surface of the cylinder symmetrically between the beams of the central current supply. Thus, when switching a switch into a switched circuit, two groups of semiconductor elements are connected in parallel.
Коаксиальна конструкци коммутатора и параллельное подсоединение групп полупроводниковых элементов обеспечивают его малую индуктивность и примерно вчетверо меньшее реактивное сопротивление по сравнению с известной конструкцией.The coaxial design of the switch and the parallel connection of groups of semiconductor elements ensure its low inductance and approximately four times lower reactance as compared with the known construction.
Z R,/R, .Z R, / R,.
j,g f эквивалентна частота изменени полного тока, протекающего в столбах; |Uj- магнитна проницаемостьj, g f is equivalent to the frequency of change of the total current flowing in the columns; | Uj- magnetic permeability
среды;environments;
К - внешний радиус цилиндра; R,- внутренний радиус нллиндра; 1 - длина столба полупроводниковых элемер тов.K is the outer radius of the cylinder; R, is the internal radius of the nllinder; 1 is the length of the column of semiconductor elements.
Благодар выполнению торцовых и центрального токоподводов в виде симметрично расход п 51хс лучей с подключением токоподвод п(их проводов к лучам центрального токоподвода обеспечиваетс равномерное распределение плотности тока по площади полупроводниковых элементов, а коаксиальна конструкци коммутатора предотвращае возникновение эффекта близости. Параллельное соединение двух групп полупроводниковых элементов при устранении эффекта близости позвол ет увеличить коммутируемый ток в 2,2-3,4 раза по сравнению с известным устройством (в 1,1-1,7 раза за счет устранени э(}х|)екта близости и еще в 2 раза за счет параллельного включени групп) . Между токами, про TeKarouifiNOi в двух группах полупроводниковых элементов, индуктивна св зь отсутствует и при нарастании одного из токов не возникает ЭДС, преп тствующей нарастанию.второго. С другой стороны, при зад ержке включени одной из групп элементов реактивное сопротивление коммутатора возрастает вдвое, что ограничивает ток, протекающий через включенную группу, способствует выравниванию токов в параллельно включенных группах и увеличивает надежность коммутатора.By making the end and center current leads symmetrically, the flow rate of 51xC rays is connected with a current lead n (their wires to the central current lead beams evenly distribute the current density over the area of semiconductor elements, and the coaxial switch design prevents the appearance of a proximity effect. eliminating the proximity effect allows to increase the switched current 2.2-3.4 times in comparison with the known devices ohm (1.1-1.7 times due to elimination of e (} x |) close proximity and another 2 times due to parallel connection of groups.) Between the currents, about TeKarouifiNOi in two groups of semiconductor elements, inductive coupling is absent and when one of the currents increases, there is no EMF preventing the buildup. Secondly, on the other hand, when one of the groups of elements is delayed, the switch reactance doubles, which limits the current flowing through the switched on group and helps level the currents in the parallel connected groups and increases the reliability of the switch.
При работе коммутатора в режиме одиночных импульсов тока длитель- ностьро - 10 с, что соответствует услови м работы сильноточных импульсных электродинамических и технологических установок, применени специальных теплоотводов неэффективно , поскольку выдел ема в полупроводниковом элементе теплова мо цност в сотни раз превышает тепловую мощность , которую могут отвести тепло- отводы известных конструкцией, в том числе известной. В импульсном режиме работы допустима длительность импульса коммутируемого тока определ етс из паспортного значени джоулева интеграла дл выбранного типа полупроводниковых элементов.When the switch operates in the mode of single current pulses, the duration is 10 s, which corresponds to the operating conditions of high-current pulse electrodynamic and technological installations, the use of special heat sinks is inefficient, since the heat power generated in the semiconductor element is hundreds of times higher than the thermal power remove heat from a known construction, including a known one. In a pulsed mode of operation, the permissible duration of a switching current pulse is determined from the passport value of the Joule integral for the selected type of semiconductor elements.
Пример подключени к коммутатору кабельной опл- новки, обеспечивающе й симметричное распределение ког гмути- руемого тока между двум .группамиAn example of connecting to the switchboard of cable installation, providing a symmetrical distribution of the coiled current between two groups
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
полупроЬодниковых приборов, представлен на фиг. 2. Жилы токоподвод щих кабелей подключены к лучам центрального токоподвода 6, а жилы токоотвод - к присоединительным накладкам 12. Оплетки всех кабелей соединены электрически посредством металли- ческой трубы 13, изолированной от жил кабелей и коммутатора слоем 14 изол ции оsemiconductors, shown in FIG. 2. The conductors of the power cables are connected to the beams of the central current lead 6, and the lead wires to the connecting plates 12. The braids of all cables are electrically connected by means of a metal pipe 13 insulated from the cores of the cables and the switch by insulating layer 14
Сравнение с известным устройством показывает что предлагаемый коммутатор позвол ет в 2,2-3,4 раза увеличить коммутируемый ток, обладает меньшим (приблизительно в 4 раза) реактивньм сопротивлением при вклю- в цепь., вл етс более надежным за счет более равномерного распределени тока между группами.Comparison with the known device shows that the proposed switch allows a switchable current to be increased by a factor of 2.2-3.4, it has a lower (approximately 4 times) reactive resistance when it is switched on in the circuit. It is more reliable due to a more uniform current distribution between groups.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884606367A SU1601659A1 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | Pulsed heavy-current semiconductor commutator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884606367A SU1601659A1 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | Pulsed heavy-current semiconductor commutator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1601659A1 true SU1601659A1 (en) | 1990-10-23 |
Family
ID=21409805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884606367A SU1601659A1 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | Pulsed heavy-current semiconductor commutator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1601659A1 (en) |
-
1988
- 1988-11-21 SU SU884606367A patent/SU1601659A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1385159, кл. 11 01 L 25/02, 1986. Авторское свидетельство СССР № 989619, кл. 11 01 L 25/00, 1981. Ю 3 Ю п * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5812966B2 (en) | vacuum switch | |
EP0170489B1 (en) | Heating devices | |
SU1601659A1 (en) | Pulsed heavy-current semiconductor commutator | |
US3949337A (en) | Self-induction device for generating harmonics | |
GB1189249A (en) | Improved Electrical Circuit Breaker Device | |
GB1133270A (en) | Improvements in or relating to electric cables | |
WO2008034271A2 (en) | Encapsulated electrical valve module | |
EP0181955B2 (en) | Electric connector | |
SU1476630A1 (en) | Cooler for heat-releasing equipment | |
SU1367055A1 (en) | Method of connecting winding tap with input of h.v. induction apparatus | |
SU1218421A1 (en) | Resistor set | |
RU2601958C1 (en) | Signalling current-collecting device | |
SU1632939A1 (en) | Single-phase installation for graphitization of carbon products | |
RU2370869C1 (en) | Current-collecting device | |
SU1293764A1 (en) | Device for overvoltage protection | |
SU1481872A1 (en) | High-voltage semiconductor switch | |
SU1181065A1 (en) | Lead-in device for electric machine | |
US2515983A (en) | Line choke coil | |
SU1149446A1 (en) | Short network for three-phase six-electrode electric arc furnace with rectangular pot | |
SU675504A1 (en) | Overhead power transmission line | |
US2515984A (en) | Line choke coil | |
RU2123737C1 (en) | Gas-insulated high-voltage current transformer | |
SU748564A1 (en) | Sealed contact-based relay | |
SU1089767A1 (en) | Electric heater for fluid medium | |
SU1653137A1 (en) | Current pulse generator |