UA141631U

UA141631U - Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти

Info

Publication number: UA141631U
Application number: UAU201908360U
Authority: UA
Inventors: Дмитро Валерійович Хачатуров; Андрій Вячеславович Русяєв; Дмитро Володимирович Черкасов; Сергій Сергійович Паук; Юрій Володимирович Суботін; Юрій Сергійович Малій
Original assignee: Дмитро Валерійович Хачатуров
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2020-04-27
Also published as: RU195146U1

Abstract

Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти (ПЧ) містить комутаційний механізм, який включає вакуумний роз'єднувач, зв'язаний з фіксатором, що приводиться у дію від електропривода, а також замикаючу пружину і блок живлення електропривода. Пристрій виконаний у вигляді модуля у корпусі моноблокової конструкції з місцями під установку комутаційного механізму з механізмом зведення вакуумного роз'єднувача, накопичувальних елементів блока живлення електропривода і блока управління механізмом комутації, оснащеного інтерфейсами зв'язку з комутаційним механізмом, а також електронними компонентами силових комірок ПЧ і системи управління ПЧ. 2

Description

Корисна модель належить до галузі силової електроніки, зокрема до автоматичних пристроїв захисту силових комірок перетворювача частоти (ПЧ) з комутаційними пристроями ланцюгів середньої і високої напруги, виконаних на базі вакуумного роз'єднувача.

Виходячи з відомого рівня техніки, використання вакуумних камер в різних комутаційних пристроях є найбільш поширеним і знайшло широке застосування в електротехніці. Відомі комутаційні пристрої на базі вакуумної камери, таких провідних світових виробників, як: АББ

Технолоджи, Мітсубіші Електрик Корп, Сіменс та інші.

В основу конструкції подібного роду виробів покладено принцип розміщення, замкнених контактів у вакуумній камері, при цьому один з двох контактів виконаний рухомим і приводиться у дію від зовнішнього приводу для замикання ланцюга. Так як швидкість спрацьовування вакуумної камери при замиканні контактів є оптимальною за часом, то це дає можливість отримати високі комутаційні характеристики.

З рівня техніки відомі, різні варіанти реалізації приводів рухомих контактів, одні з яких базуються на дії електромагнітів, інші - діють під тиском газів від спрацювання піротехнічних пристроїв, або під тиском пари, при випаровуванні рідини.

Основними недоліками подібного роду пристроїв є відсутність можливості повторного використання, без заміни елементів приводу, зокрема піротехнічних зарядів, а також у випадку з електромагнітними приводами, знижені комутаційні характеристики по відношенню до пристроїв з піротехнічним приводом, необхідність забезпечення електроживлення після спрацьовування і відносно високий рівень споживання електроенергії. Також відомі пристрої мають сепаровану конструкцію, при якій окремі елементи рознесені в просторі, що істотно знижує ремонтопридатність і технологічність конструкції.

З патенту на винахід КО 2683956 від 03.04.2019 відомо перетворювальний пристрій, що містить шунтуючий блок (33), який приєднаний до клем 26, 27 таким чином, що він може шунтувати підмодуль 14 або замикати обидві з'єднувальні клеми 26, 27. Шунтуючий блок 33 має два антипаралельно включених тиристори 34 і 35, які можуть забезпечувати незалежне від напрямку струму шунтування підмодуля 40. Для шунтування підмодуля 14 обидва тиристори управляються за допомогою непоказаного блока управління таким чином, щоб вмикатися одночасно. Зважаючи на наявність замикаючої напруги силових напівпровідникових

Зо перемикачів 17, струм за допомогою розрядника 20 захисту від перенапруги, який може бути виконаний як послідовний ланцюг розрядників захисту від перенапруги, комутується в ланцюг 22 вільного ходу.

До недоліків описаного технічного рішення можна віднести наявність дорогих комутуючих пристроїв, а також відносно низьку ремонтопридатність, пов'язану з необхідністю інтегрувати пристрій в схему перетворювача.

Також з патенту на винахід КО2455723 від 10.07.2012 відомо пристрій для захисту модулів перетворювача, де кожен модуль має асоційований замикаючий пристрій для закорочування підмодуля. Замикаючий пристрій є трубкою (100) вакуумного переривника; при цьому пристрій (1) містить фіксуючий пристрій (300) для фіксації трубки (100) вакуумного переривника в роз'єднаному положенні і для усунення фіксатора; і замикаючу пружину для переміщення трубки (100) вакуумного переривника в її контактне положення. Трубка (100) вакуумного переривника виконана так, що вона може рухатися з роз'єднаного положення в контактне положення, в якому підмодуль закорочений, коли фіксатор видалений.

До недоліків описаного технічного рішення можна віднести підвищене споживання електроенергії електромагнітним приводом, даний пристрій є складовою частиною ПЧ і не має модульної конструкції, що знижує його ремонтопридатність і зручність експлуатації.

Приймаємо вказане технічне рішення за найближчий аналог.

Технічною задачею, на вирішення якої спрямована заявлена корисна модель, є створення компактного і зручного в експлуатації пристрою захисту силових осередків перетворювача частоти.

Технічний результат, що досягається від реалізації заявленого пристрою, полягає в підвищенні ергономічних характеристик пристрою захисту силових комірок перетворювача частоти, таких як технологічність, ремонтопридатність, компактність.

Суть заявленого технічного рішення полягає в тому, що пристрій захисту силових комірок

ПЧ виконаний у вигляді модуля моноблокової конструкції з місцями під установку комутаційного механізму з механізмом зведення вакуумного роз'єднувача, накопичувальних елементів блока живлення електропривода і блока управління механізмом комутації, оснащеного інтерфейсами зв'язку з комутаційним механізмом, а також електронними компонентами силових комірок ПЧ і системи управління ПЧ.

Модуль моноблокової конструкції виконаний з можливістю кріплення до корпусу силових комірок за рахунок роз'ємного з'єднання і містить відводи контактних клем, а також перемикач механізму зведення комутаційного механізму.

Блок управління виконаний з можливістю управління електроприводом механізму комутації.

Суть заявленого технічного рішення пояснюється, але не обмежується наведеними графічними матеріалами: фіг. 1 - модуль пристрою захисту силових комірок ПУ; фіг. 2 - механізм комутації модуля пристрою захисту силових комірок ПУ; фіг. З - механізм комутації модуля пристрою захисту силових комірок ПЧ у розрізі.

На фіг. 1 зображено силову комірку 1 перетворювача частоти з пристроєм 2 захисту (байпасування) силових комірок перетворювача частоти (ПЧ). Пристрій 2 виконано у вигляді модуля у корпусі З моноблокової конструкції, закріпленого на корпусі силової комірки за допомогою роз'ємного з'єднання. У межах внутрішнього простору модуля встановлено комутаційний механізм 4 (фіг. 2). Комутаційний механізм 4, що включає вакуумний роз'єднувач 5, зв'язаний з фіксатором б (фіг. 3), що приводиться у дію від електроприводу 7, а також замикаючу пружину 8.

Також описаний модуль містить механізмом 9 зведення вакуумного роз'єднувача, блок 10 накопичувальних елементів, що формують блок живлення електропривода 7. Також заявлений пристрій містить блок 11 управління комутаційним механізмом 4, оснащений інтерфейсами зв'язку зі згаданим комутаційним механізмом, а також електронними компонентами силової комірки 1 ПЧ і системи управління ПЧ.

Заявлений модуль моноблочної конструкції містить відводи контактних клем 12, а також перемикач 13 механізму зведення 9 вакуумного роз'єднувача механізму комутації.

Заявлена конфігурація пристрою є уніфікованою, чим забезпечує зручність експлуатації і підвищує ремонтопридатність силових комірок ПУ.

Заявлене технічне рішення може працювати як в ручному, так і в автоматичному режимах, що підвищує його ергономічність.

Пристрій з реалізованим, технічним рішенням, працює наступним чином.

Сигнал на включення пристрою захисту надходить від головного керуючого пристрою

Зо системи управління на блок 11 управління механізмом комутації 4, який в свою чергу контролює роботу блока накопичуючих елементів, що забезпечують подачу необхідної напруги на обмотку електроприводу 7 механізму комутації.

При подачі напруги з блока накопичувальних елементів 10, на обмотку електроприводу 7, під впливом магнітного поля, фіксатор виконує поступальний рух. У нормальному стані фіксатор 6 знаходиться у зачепленні зі штоком вакуумного роз'єднувача 5. Рухомий шток під впливом власного зусилля замикання в вакуумного роз'єднувача і додаткового зусилля замикаючої пружини 8 виконує поступальний рух, перемішуючи, при цьому рухомий контакт в замкнуте положення.

Функціонування при відсутності напруги живлення після спрацьовування забезпечується за допомогою, згаданого механізму зведення 10 вакуумного роз'єднувача.

Конструктивне виконання і відсутність елементів приводу, що руйнуються, забезпечує можливість багаторазового використання пристрою, без заміни елементів приводу.

Реалізація заявленого технічного рішення забезпечує вирішення поставленої технічної задачі, підвищуючи ергономічні характеристики, пристрої захисту силових комірок перетворювача частоти, такі як технологічність, ремонтопридатність, компактність.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти (ПЧ), який містить комутаційний механізм, який включає вакуумний роз'єднувач, зв'язаний з фіксатором, що приводиться у дію від електропривода, а також замикаючу пружину і блок живлення електропривода, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді модуля у корпусі моноблокової конструкції з місцями під установку комутаційного механізму з механізмом зведення вакуумного роз'єднувача, накопичувальних елементів блока живлення електропривода і блока управління механізмом комутації, оснащеного інтерфейсами зв'язку з комутаційним механізмом, а також електронними компонентами силових комірок ПЧ і системи управління ПЧ.

2. Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти (ПУ) за п. 1, який відрізняється тим, що модуль у корпусі моноблокової конструкції виконаний з можливістю кріплення до корпусу силових комірок за рахунок роз'ємного з'єднання.

3. Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти (ПУ) за п. 1, який відрізняється тим, що модуль у корпусі моноблокової конструкції містить відводи контактних клем, а також перемикач механізму зведення комутаційного механізму.

4. Пристрій захисту силових комірок перетворювача частоти (ПУ) за п. 1, який відрізняється тим, що блок управління виконаний з можливістю управління електроприводом комутаційного механізму. 1 х ц і 7 »х х ООН СОЯ СОБКЯ г Як ОО КК о. ОМ Е с З УЗ 3 Шо СО В ни сення ее ши / У - / Н х к ЩО 7 У 137

Фіг.

Я. М т х сх М. й ща ! -щ з о о . о щщ т і - КЗ МУК МК МОМ хх СХ - ща В. УЗ Я о 5 Еш ой ми ЕК ОК ОКУ БО и... у)

Фіг. 2