Электроимпульсная противообледенительная система

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в авиации для обеспечения безопасности полетов самолетов в условиях обледенения. Целью изобретенияявляетсяповышение пожаробезопасности электроимлульсной противообледенительной системы путем автоматического отключения ее высоковольтной разрядной линии от источника питания в случае возникновения короткого замыкания высоковольтной разрядной линии на корпус объекта в любой точке от магистрального ключа до релейных ключей. Устройство содерх ит источник питания 1, соединенный через выключатель 2 и ключ 3 с блоком 4 преобразования энергии, схему 7управления, магистральный тиристорный ключ 8. При коротком замыкании на корпус высоковольтной разрядной линии 9 по вторичным обмоткам трансформаторов 15 будут проходить импульсы небольшого уровня, которые заблокируются схемой 18 сравнения и не поступят на вход ключа 22. 8результате накопитель 20 зарядится от импульсов трансформатора 23 до порога срабатывания устройства 21, которое и запрет ключ 3 Таким образом произойдет отключение высоковольтной разрядной линии 9от источника питания. 2 ил. С

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 64 D 15/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГOCllATEHT СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

< АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( а

113 ф3 (21) 4835087/23 (22) 30.03,90 (46) 30.12.92. Бюл. N 48 (71) Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М, Бериева (72) А.Т. Фоменко и В.И, Никулин (56) Техническое описание и инструкция по эксплуатации 8А, 179.0004 Т0.

Техническое описание и инструкция rio эксплуатации 8А,179.0009ТО. (54) ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНАЯ ПРОТИВ006ЛЕДЕНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к электротехнике и мажет быть использовано в авиации для обеспечения безопасности полетов самолетов в условиях обледенения. Целью изобретения является повышение пожаробезапасности электроимпульсной противаабледенйтельной системы путем автоматического отключения ее аысоко АХ 1784528 А1 вальтной разрядной линии ат источника питания в случае возникновения короткого замыкания высоковольтной разрядной линии на корпус объекта в любой точке от магистрального клокоча до релейных ключей. Уст- ройство содержит источник питания 1, соединенный через выключатель 2 и ключ 3 с блоком 4 преобразования знергйи, схему

7 управления, магистральный тиристарный ключ 8. При коротком замыкании на корпус высокавольтндй разрядной линии 9 по вторичным обмоткам трансформаторов 15 будут проходить импульсы небольшого уровня, которые заблокируются схемой 16 сравнения и не йоступят на вход ключа 22.

В результате накопитель 20 зарядится от импульсов трансформатора 23 до порога срабатывания устройства 21, которое и запрет ключ 3, Таким образом произойдет отключение высоковольтной разрядной линии

9 от источника питания. 2 ил.

1784528 рядной линии может составлять десятки и даже сотни метров, короткое замыкание ее на корпус, в процессе эксплуатации, весьма вероятно. Следствием короткого замыкания высоковольтной разрядной линии на корпус, будет, во-первых, шунтирование цепью короткого замыкания рабочей разрядной цепи в момент разряда емкостного накопителя, и во-вторых, в случае перемежающегося короткого замыкания, появление опасности вОзникновения пожара из-зэ искрения в точке касания линией корпуса.

Целью изобретения является повышение пожаробезопэсности электроимпульсной противообледенительной системы путем автоматического отключения ее высоковольтной разрядной линии от источника питания в случае возникновения короткого замыкания BblcoKoeoflbTHQA разрядной линии, на корпус объекта в любой точке от магистрального ключа до релейных ключей.

Это достигается тем, что в электроимпульсную противообледенительную систему, содержащую источник питания с выключателем, блок преобразования электрической энергии, генератор TBKTQBblx импульсов, схему формирования запускающего импульса, схему управления магистральным тиристорным ключом, магистральный тиристорный ключ, N релейноконтактных преобразователей, N логических схем "ИЛИ", KN индукторов, KN тиристорных ключей, N логических схем

"Запрет", N трансформаторов и N релейных ключей, при этом блок преобразования электрической энергии подключен выходом через магистральный тиристорный ключ к высоковольтную разрядную линию к входам

KN индукторов, выходы которых через KN тйристорных ключей подключены группами по К штук через N релейных ключей и через

N первичных обмоток трансформаторов на корпус, генератор тактовых импульсов соединенный входом через выключатель с источником питания, а выходом соединен со входом схемы формирования запускающих импульсов и со входом схемы управления магистральным тиристорным ключом, а также с тактовым входом всех N релейно-кон0 тактных распределителей, схему управления магистральным тиристорным ключом, соединенной выходом со входом магистрал ь ного тиристор ного кл юча, каждый К-й выход N-ro релейно-контактного

5 распределителя соединен одновременно со входом К-го тиристорного ключа и с К-м входом К -й - логической схемы ИЛИ, причем каждый К-й выход N-го релейно-контактного распределителя соединен также с запускающим входом (К+1)-ro релейно-контактного

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в авиации для обеспечения безопасности полетов самолетов в условиях обледенения, Известны электроимпульсные противо- 5 обледенительные системы, обеспечивающие безопасность полетов в условиях обледенения, состоящие из катушек индук-, торов, прилегающих к внутренней поверхности очищаемой области, блока 10 преобрэзМИ я энергии с емкостным накопителем, коммутатора импульсов и тиристорных ключей. Импульсы с коммутатора импульсов поочередно открывают тиристорные ключи, вызывая кратковременный 15 импульсный разряд накопительных конденсаторов блока преобразования энергии на исполнительные элементы системы-индукторы, которые подсоединены одним концом к общей шине емкостного накопителя, а 20, другим — через ключ — к корпусу обшивки.

Недостатком этой системы является то, что при выходе из строя одного из тиристорных ключей вся ЭИ ПОС теряет работоспособность до замены неисправного 25 элемента, которая проводится после прекрз цения полета.

Нзиболее близким является устройство, которое включает в себя источник питания, блок преобразования электрической 30 энергии, представляющий собой сочетание трансформатора, выпрямителя и емкостного накопителя, связанные с шиной емкостного накопителя через магистральный . тиристорный ключ и высоковольтную раз- 35 рядную линию параллельные цепи индукторов с тиристорными ключами, N последовательно соединенных между гобой релейно-контактных распределителей, каждый из которых является коммутаторов 40 импульсов для К индукторов, генератор тактовых импульсов, управляющий работой релейно-контактных распределителей, схему формирования запускающего импульса, схему управления магистральным тири- 45 сторным ключом на входе высоковольтного разрядной линии, а также N логических схем "Запрет" и связанных с ними И трансформаторов и N релейных ключей.

В этой системе осуществлена защита 5 высоковольтной линии от короткого замыкания тиристорного ключа или потери класса. Благодаря этому система сохраняет .работоспособность при выходе из строя отдельных тиристорных ключей, Однзко ее 5 недостатком является та, что она не снабжена защитой на случай короткого замыкания восоковольтной разрядной линии на корпус объектз.Поскольку на современном са-молете протяженность высоковольтной раз1784528 распределителя, выход N-й логической ñõåмы ИЛИ является первым входом N-A логической схемы "Запрет", конец вторичной обмотки каждого N-го трансформатора соединен со вторым входом логической схемы 5

"Запрет", а выход каждой N-й логической схемы "Запрет", соединен с входом Й-ro релейного ключа, дополнительно введены логическая схема ИЛИ, схема сравнения, задатчик напряжения, емкостной накопи- 10 тель, пороговое устройство, магистральный трансформатор и два ключа, при этом вывод вторичной обмотки каждого N-ro трансформатора соединен с соответствующим входом дополнительной логической схемы 15

ИЛИ, вход которой соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком напряжения, выход схемы сравнения соединен со входом первого ключа, вход емкостного накопителя со- 20 единен со вторичной обмоткой магистрального трансформатора, второй вывод которого соединен с корпусом первичной обмоткой магистрального трансформатора является высоковольтная разрядная 25 линия, выход емкостного накопителя соединен с входом порогового устройства и через первый ключ — с корпусом, выход порогового устройства соединен со входом второго ключа, второй вход которого соединен с вы- 30 ключателем, а выход соединен со входом блока преобразования электрической энергии, На фиг. 1 представлена функциональная схема системы; на фиг. 2 — диаграммы 35 импульсов: а — на выходе генератора импульсов, б — на выходе схемы управления магистральным тиристорным ключом, в — на выходе схемы формирования запускающего импульса, г — на 1-м выходе 1-rî релейно- 40 контактного распределителя, Электроимпульсная противообледенительная система включает источник 1 питания, который через выключатель 2 и ключ 3 соединен с блоком 4 преобразования энер- 45 гии, и генератором 5, тактовых импульсов, схему 6 формирования запускающего импульса, схему управления 7, магистральным тиристорным ключом 8 на входе высоковольтной разрядной линии 9, к которой под- 50 соединены КМ индукторов 10, и релейно-контактных распределителей 11, выходы которых соединены с выходами Й логических схем ИЛИ 12 и входами KN тиристорных ключей 13, N логических схем За- 55 прет 14, подсоединенных к N трансформаторам 15 и N релейным ключам

16, логическая схема ИЛИ 17, схема сравнения 18 с задатчиками напряжения 19, емкостной накопитель 20, пороговое устройство

21, ключ 22 и магистральный трансформатор 23, Работа электроимпульсной противаобледенительной системы заключается в следующем.

При включении выключателя 2, питание от источника 1 поступает через ключ 3 на блок преобразования электрической энергии 4 и генератор тактовых импульсов 5. На выходе блока преобразования электрической энергии 4 появится высокое напряже- ние, генератор тактовых импульсов 5 начнет выдавать импульсы на тактовые входы релейно- контактных распределителей t1, а также на входы схем формирования запускающего импульса 6 и управления 7 магистральнымм тиристорн ым кл ючом 8.

Переменные диаграммы тактовых импульсов, импульсов управления магистральным тиристорным ключом и запускающего импульса представлены на рис. 2 а, б, в соответственно.

Схема запускающего импульса 6 одновременно с первым тактовым импульсом выдает на вход запуска первого релейно-контактного распределителя 11, запускающий импульс, который по форме совпадает с тактовым и служит для подготовки цепей 1-ro релейно-контактного распределителя к работе. С приходом второго тактового импульса схема формирования эапускающег0 импульса 6 заканчивается, а первый релейно-контактный распределитель начинает свою работу, на время каждого тактового импульса, выдавая сигнал коммутации со своего очередного выхода, начиная с 1-lo (см. рис, 2г) и кончая К-м.

-Импульсы коммутации поочередно открывают соответствующие тиристорные ключи

13, подключая на время тактового импульса очередной индуктар 10 через нормально замкнутый релейный ключ 16 и первичную обмотку трансформатора 15 к массе, К-й импульс первого релейно-контактного распределителя является одновременно и импульсом запуска для второго релейноконтактного распределителя, и т. д. причем, выходной импульс последнего релейно-контактнога распределителя поступает на вход релейно-контактного распределителя и схема начинает новый цикл работы. Таких ци1<лов может быть сколько угодно.

С формированием первого тактового импульса генератором 5 начинает работу схема 7 управления магистральным тиристорным ключом 8. С частотой, в 2 раза большей частоты тактовь х импульсов, схема 7 кратковременно открывает магистральный тиристорный ключ 8, вызывая разряд емкостного накопителя блока преоб1784528 разования энергии 4 через высоковольтную разрядную линию 9 и соответствующий индуктор 10 по цепи, подготовленной очередным ключом 13. За время, пока индуктор подключен к высоковольтной разрядной линии (то есть за время показ открыт ключ 13) через него успевают пройти 2 высоковольтных разрядных импульса, В промежутке между разрядами, пока ключ S закрыт, ем-, костной накопитель в блоке преобразования энергии 4 успевает восстановить свой заряд. Таким образом все КК индукторов 10 поочередно подключаются под разряд, возбуждая в разных местах обшивки упругие колебания, В системе предусмотрена защита высоковольтной разрядной линии на случай пробоя тиристорного ключа или потери им класса. Защита осуществляется с помощью логической схемы Запрет 14, трансформатора !5 и релейного ключа 16, Во время работы очередного N-го релейно-контактного распределителя на первый вход

К-ой логической схемы "Запрет" поступает с N-го сумматора 12 сигнал нормальной работы N-ro релейно-контактного распределителя, На второй вход К-й логической схемы "Запрет" периодически поступают кратковременные импульсные сигналы со вторичной обмотки N-го трансформатора

15.

Логическая схема "Запрет" срабатывает лишь при одном сочетании на ее входах, а именно „при наличии импульсного сигнала от трансформатора в отсутствии сигнала от трансформатора в отсутствии сигнала нормальной работы от сумматора релейно-контактного распределителя. Такое сочетание сигналов бывает в случае, когда тиристорный ключ открыт при отсутствии на его выходе управляющего сигнала на открытие, г. е, тиристор пробит или потерял класс, При срабатывании N-й логической схемы "Запрет" К-й релейный ключ 1б разрывает общую минусовую цепь группы из К параллельных цепей, включающих в себя индукторы и тиристорные ключи. Среди этих цепей находится и отказавшая цепь, которая не будет уже в дальнейшем шун ..ровать исправные разрядные цепи. Такое отключение группы из К индукторов не влияет на работу релейно-контактного распределителя, управляющего этой группой, При поступлении на вго вход сигнала запуска он отрабатывает вхолостую и передает сигнал на следующий релейно-контактный распределитель.

Автоматическое отключение высоковольтной разрядной линии системы, в случае короткого замыкания на корпус объекта непосредственно высоковольтный разрядной линии 9 осуществляется с помощью схемы, включающей в себя N трансформаторов

15, логическую схему 17, схему сравнения 18 с зэдатчиком напряжения 19, емкостной на5 копитель 20, пороговое устройство 21 и ключ 3 и 22.

При исправной работе системы во вторичной обмотках трансформаторов 15, последовательно с первого. по К-й

10 возбуждаются импульсы напряжения с частотой срабатывания магистрального тиристорного ключа 8. Эти импульсы будут появляться на выходе логической схемы

ИЛИ 17 и поступает на первый вход схемы

15 сравнения 18. Схема сравнения 18 пропустит на выход лишь те импульсы, которые имеют амплитуду более заданной задатчиком напряжения 19 величины. При исправной работе системы на выходе схемы

20 сравнения 18 имеется последовательность импульсов, которые поступают на вход ключа 22. При этом емкостной накопитель 20, подзаряжающийся от импульсов магистрального трансформатора 23, будет через

25 ключ 22 одновременно разряжаться на корпус и на входе порогового устройства 21 будет отсутствовать напряжение, так как и сигнал на его выходе. В результате ключ 3 постоянно находится в открытом состоянии.

30 Такая работа возмо>кна при услови ° что

* эзар. > разр,,т. е, время разряда емкостного накопителя должно быть меньше времени его заряда.

При коротком замыкании в высоковоль35 тной разрядной линии 9 цепь короткого за, мыкания на корпус объекта зашунтирует рабочие цепи разряда индукторов, и по этим цепям, а как следствие, по вторичным обмоткам трансформаторов 15 будут пооче40 редно проходить ослабленные импульсы напряжения. Эти импульсы будут блокироваться схемой сравнения 18 и не поступят на вход ключа 22, В результате емкостной накопитель 20

45 зарядится от импульсов трансформатора 23 до величины, которая превысит порог срабатывания порогового устройства 21. Пороговое устройство 21 сработает и ключ 3 будет заперт. т, е. обесточена высоковольт50 ная разрядная линия.

Работа описанной схемы не зависит от работы схемы защиты от пробоя и потери класса тиристорного ключа, так как при отключении N-й группы из К параллельных

55 цепей с индукторами будет отсутствовать сигнал но голькс со вторичной обмотки К-го трансформатора 23, и на входе емкостного накопителя 20 не будет импульсов подэаряда. Кроме того, гоар, зар, может быть подо1784528

10 брано, таким образом, что для достижения порога срабатывания устройство 21 будет необходимо более, чем 2К импульсов заряда. Это предотвратит ложное отключение системы при неисправности в цепи какого- 5 либо из трансформаторов 15, приводящей к уменьшению амплитуды импульса напряжения данного трансформатора.

Формула изобретения

Электроимпульсная противообледени- 10 тельная система, содержащая источник питания с выключателем, блок преобразования электрической энергии, генератор тактовых импульсов, схему формирования запускающего импульса, схему 15 управления магистральным тиристорным ключом, магистральный тиристорный ключ, N.ðåëåéíî-контактных распределителей, N логических схем ИЛИ, KN индукторов, KN тиристорных ключей, N логических схем 20

"Запрет", N трансформаторов и N релейных ключей, при этом блок поеобразования электрической энергии подключен выходом через магистральный тиристорный ключ и высокововольтную разрядную линию к вхо- 25 дам KN индукторов, выходы которых через

KN тиристорных ключей подключены группами по К штук через N релейных ключей и через М первичных обмоток трансформаторов на корпус, генератор тактовых импуль- 30 сов соединен входом через выключатель с источником питания, а выходом — с входом семы формирования запускающих импульсов и входом схемы управления магистральным тиристорным ключом, а также с 35 тактовым входом всех N релейно-контактных распределителей, схема управления магистральным тиристорным ключом сое-. динена выходом со входом магистрального тиристорного ключа, каждый К-й выход N-й 40 релейно-контактного распределителя соединен одновременно со входом К-го тири- . сторного ключа и с К-м входом N-й логической схемы ИЛИ, причем каждый К-й выход М-го релейно-контактного распределителя соединен также с запускающим входом (И+1)-го релейно-контактного распределителя, выход N-й логической схемы ИЛИ является первым входом N-й логической схемы "Запрет", конец вторичной обмотки каждого N-го трансформатора соединен с вторым входом логической схемы

"Запрет"„а выход каждой N-й логической схемы "Запрет" соединен с входом N-го релейного ключа, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышейия пожаробезопасности электроимпульсной противообледенительной системы путем автоматического отключения ее высоковольтной разрядной линии от источника питания в случае возникновения короткого замыкания высоковольтной разрядной линии, на корпус объекта в любой точке от магистрального ключа до релейных ключей, дополнительно введены логическая схема ИЛИ, схема сравнения, задатчик напряжения,.емкостный накопитель, пороговое устройство, магистральный трансформатор и два ключа, при этом вывод вторичной обмотки каждого

N-го трансформатора соединен с соответствующим входом дополнительной логической схемы ИЛИ, выход которой соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком напряжения, выход схемы сравнения соединен с входом первого ключа, вход емкостного накопителя — с вторичной обмоткой магистрального трансформатора, второй вывод которого соединен с корпусом, первичной обмоткой магистрального трансформатора является высоковольтная разрядная линия, выход емкостного накопителя соединен с входом порогового устройства и через первый ключ — с корпусом, выход порогового устройства соединен с входом второго ключа, второй вход которого соединен с выключателем. а выход — с входом блока преобразования энергии.

1784528 (1

Составитель H.Áàáèíöeà

Техред ММоргентал Корректор С.Лисина

Редактор A.Õoðèíà

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4343 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауо.(ская наб., 4/5

Электроимпульсная противообледенительная система Электроимпульсная противообледенительная система Электроимпульсная противообледенительная система Электроимпульсная противообледенительная система Электроимпульсная противообледенительная система Электроимпульсная противообледенительная система 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к противообледенительным системам воздушного винта летательного аппарата, судна на воздушной подушке, аэросаней
Наверх