Способы и системы для управления коммутацией напряжения

1. Система электропитания, содержащая:
коммутационную систему, сконфигурированную для функционального соединения с источником питания, который подает электрический ток в множество подземных насосов для откачки ресурса из-под поверхности земли, причем коммутационная система содержит блоки коммутации, сконфигурированные для управления подачей тока от источника питания к насосам, при этом блоки коммутации содержат модули коммутации, которые включают первое твердотельное устройство коммутации, первый конденсатор и конденсатор смещения,
причем первое устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием напряжения, которое является по меньшей мере таким же, как напряжение активации первого устройства коммутации, чтобы проводить электрический ток между первым трансформатором и электрической нагрузкой, а также сконфигурировано для деактивации и прекращения прохождения электрического тока между первым трансформатором и электрической нагрузкой,
первый конденсатор гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым трансформатором между первым устройством коммутации и первым трансформатором, причем первый конденсатор сконфигурирован для хранения электрической энергии, принимаемой от первого трансформатора, чтобы активировать первое устройство коммутации, и
конденсатор смещения гальванически соединен с первым устройством коммутации между первым конденсатором и первым устройством коммутации и сконфигурирован для гальванического соединения со вторым трансформатором, чтобы принимать напряжение смещения через второй трансформатор,
при этом конденсатор смещения также сконфигурирован для приложения напряжения смещения к первому устройству коммутации, чтобы предотвращать активацию первого устройства коммутации и подачу тока от источника питания к одному или более насосам, за исключением случая, когда комбинация напряжения, принимаемого первым устройством коммутации через первый трансформатор, и напряжения смещения является по меньшей мере такой же, как напряжение активации первого устройства коммутации.
2. Система электропитания по п. 1, в которой модули коммутации также содержат повторитель в виде твердотельного устройства коммутации и диод, причем повторитель в виде твердотельного устройства коммутации гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым конденсатором между первым устройством коммутации и первым конденсатором, а диод гальванически соединен с повторителем в виде устройства коммутации и первым устройством коммутации между первым конденсатором и первым устройством коммутации, при этом повторитель в виде устройства коммутации и диод сконфигурированы для подачи электрического шума, принимаемого через первое устройство коммутации, в проводящий контур, который не включает первый конденсатор.
3. Система электропитания по п. 1, в которой модули коммутации также содержат диод, сконфигурированный для последовательного соединения с конденсатором смещения между вторым трансформатором и конденсатором смещения, при этом катод диода соединен с конденсатором смещения, а анод диода сконфигурирован для соединения со вторым трансформатором.
4. Система электропитания по п. 3, в которой диод сконфигурирован для ограничения прохождения тока, принимаемого от второго трансформатора, к конденсатору смещения так, чтобы напряжение смещения было отрицательным.
5. Система электропитания по п. 1, в которой модули коммутации также содержат второе твердотельное устройство коммутации и второй конденсатор, при этом второе устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием напряжения, которое является по меньшей мере таким же, как напряжение активации второго устройства коммутации, чтобы проводить электрический ток между первым трансформатором и электрической нагрузкой, причем второе устройство коммутации сконфигурировано для деактивации и прекращения прохождения электрического тока между первым трансформатором и электрической нагрузкой, второй конденсатор гальванически соединен со вторым устройством коммутации и первым трансформатором между вторым устройством коммутации и вторым трансформатором, причем второй конденсатор также сконфигурирован для хранения электрической энергии, принимаемой от первого трансформатора, чтобы активировать второе устройство коммутации, и
конденсатор смещения сконфигурирован для приложения напряжения смещения ко второму устройству коммутации, чтобы предотвращать активацию второго устройства коммутации, за исключением случая, когда комбинация напряжения, принимаемого вторым устройством коммутации через первый трансформатор, и напряжения смещения является по меньшей мере такой же, как напряжение активации второго устройства коммутации.
6. Система электропитания по п. 5, в которой первое устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием первым трансформатором импульса положительного напряжения от источника питания без активации второго устройства коммутации, а второе устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием первым трансформатором импульса отрицательного напряжения от источника питания без активации первого устройства коммутации.
7. Система электропитания по п. 5, в которой модули коммутации также содержат первый диод, второй диод, третий диод и четвертый диод,
при этом первый диод имеет катод, функционально соединенный с первым устройством коммутации, и анод, сконфигурированный для функционального соединения с первым трансформатором, и расположен между первым конденсатором и первым трансформатором,
второй диод имеет катод, функционально соединенный со вторым устройством коммутации, и анод, сконфигурированный для функционального соединения с первым трансформатором, и расположен между вторым конденсатором и первым трансформатором,
третий диод имеет катод, функционально соединенный с анодом первого диода и катод, функционально соединенный с первым конденсатором, и
четвертый диод имеет катод, функционально соединенный с анодом второго диода и катод, функционально соединенный со вторым конденсатором,
причем аноды третьего и четвертого диодов функционально соединены друг с другом в точке между первым и вторым конденсаторами.
8. Система электропитания по п. 1, также содержащая первый и второй трансформаторы, при этом первый трансформатор гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым конденсатором посредством первой и второй проводящих магистралей, а второй трансформатор гальванически соединен с конденсатором смещения посредством второй проводящей магистрали и третьей проводящей магистрали.
9. Система электропитания, содержащая:
коммутационную систему, сконфигурированную для функционального соединения с источником питания, который подает электрический ток в множество подземных насосов для откачки ресурса из-под поверхности земли, причем коммутационная система содержит блоки коммутации, сконфигурированные для управления подачей тока от источника питания к насосам, при этом блоки коммутации содержат модули коммутации, которые включают первое твердотельное устройство коммутации, первый конденсатор, повторитель в виде твердотельного устройства коммутации и первый диод,
при этом первое твердотельное устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием напряжения, которое является по меньшей мере таким же, как напряжение активации первого устройства коммутации, чтобы проводить электрический ток между первым трансформатором и электрической нагрузкой, причем первое устройство коммутации сконфигурировано для деактивации и прекращения прохождения электрического тока между первым трансформатором и электрической нагрузкой,
первый конденсатор гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым трансформатором между первым устройством коммутации и первым трансформатором, причем первый конденсатор сконфигурирован для хранения электрической энергии, принимаемой от первого трансформатора, чтобы активировать первое устройство коммутации,
повторитель в виде твердотельного устройства коммутации гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым конденсатором между первым устройством коммутации и первым конденсатором, и
первый диод гальванически соединен с повторителем в виде устройства коммутации и первым устройством коммутации между первым конденсатором и первым устройством коммутации, при этом повторитель в виде устройства коммутации и первый диод сконфигурированы для подачи электрического шума, принимаемого через первое устройство коммутации, в проводящий контур, который не включает первый конденсатор.
10. Система электропитания по п. 9, в которой блоки коммутации также содержат второй диод, сконфигурированный для последовательного соединения с конденсатором смещения между вторым трансформатором и конденсатором смещения, при этом катод второго диода соединен с конденсатором смещения, а анод второго диода сконфигурирован для соединения со вторым трансформатором.
11. Система электропитания по п. 10, в которой второй диод сконфигурирован для ограничения прохождения тока, принимаемого от второго трансформатора, к конденсатору смещения так, чтобы напряжение смещения было отрицательным.
12. Система электропитания по п. 9, в которой блоки коммутации также содержат конденсатор смещения, гальванически соединенный с первым устройством коммутации между первым конденсатором и первым устройством коммутации,
при этом конденсатор смещения сконфигурирован для гальванического соединения со вторым трансформатором, чтобы принимать напряжение смещения через второй трансформатор, и
для приложения напряжения смещения к первому устройству коммутации, чтобы предотвращать активацию первого устройства коммутации, за исключением случая, когда комбинация напряжения, принимаемого первым устройством коммутации через первый трансформатор, и напряжения смещения является по меньшей мере такой же, как напряжение активации первого устройства коммутации.
13. Система электропитания по п. 12, в которой блоки коммутации также содержат второе твердотельное устройство коммутации и второй конденсатор,
при этом второе устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием напряжения, которое является по меньшей мере таким же, как напряжение активации второго устройства коммутации, чтобы проводить электрический ток между первым трансформатором и электрической нагрузкой, причем второе устройство коммутации сконфигурировано для деактивации и прекращения прохождения электрического тока между первым трансформатором и электрической нагрузкой,
второй конденсатор гальванически соединен со вторым устройством коммутации и первым трансформатором между вторым устройством коммутации и вторым трансформатором, причем второй конденсатор сконфигурирован для хранения электрической энергии, принимаемой от первого трансформатора, чтобы активировать второе устройство коммутации, и
конденсатор смещения сконфигурирован для приложения напряжения смещения ко второму устройству коммутации, чтобы предотвращать активацию второго устройства коммутации, за исключением случая, когда комбинация напряжения, принимаемого вторым устройством коммутации через первый трансформатор, и напряжения смещения является по меньшей мере такой же, как напряжение активации второго устройства коммутации.
14. Система электропитания по п. 13, в которой первое устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием первым трансформатором импульса положительного напряжения от источника питания без активации второго устройства коммутации, а второе устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием первым трансформатором импульса отрицательного напряжения от источника питания без активации первого устройства коммутации.
15. Система электропитания по п. 9, в которой блоки коммутации также содержат второй диод, третий диод, четвертый диод и пятый диод,
при этом второй диод имеет катод, функционально соединенный с первым устройством коммутации, и анод, сконфигурированный для функционального соединения с первым трансформатором, и расположен между первым конденсатором и первым трансформатором,
третий диод имеет катод, функционально соединенный со вторым устройством коммутации, и анод, сконфигурированный для функционального соединения с первым трансформатором, и расположен между вторым конденсатором и первым трансформатором,
четвертый диод имеет катод, функционально соединенный с анодом второго диода и катод, функционально соединенный с первым конденсатором, и
пятый диод имеет катод, функционально соединенный с анодом третьего диода и катод, функционально соединенный со вторым конденсатором,
причем аноды четвертого и пятого диодов функционально соединены друг с другом в точке между первым и вторым конденсаторами.
16. Система электропитания, содержащая:
коммутационную систему, сконфигурированную для функционального соединения с источником питания, который подает электрический ток в множество подземных насосов для откачки ресурса из-под поверхности земли, причем коммутационная система содержит блоки коммутации, сконфигурированные для управления подачей тока от источника питания к насосам, при этом блоки коммутации содержат модули коммутации, которые включают первое твердотельное устройство коммутации, первый конденсатор, конденсатор смещения, повторитель в виде твердотельного устройства коммутации и первый диод,
при этом первое устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием напряжения, которое является по меньшей мере таким же, как напряжение активации первого устройства коммутации, чтобы проводить электрический ток между первым трансформатором и электрической нагрузкой, причем первое устройство коммутации сконфигурировано для деактивации и прекращения прохождения электрического тока между первым трансформатором и электрической нагрузкой,
первый конденсатор гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым трансформатором между первым устройством коммутации и первым трансформатором, причем первый конденсатор сконфигурирован для хранения электрической энергии, принимаемой от первого трансформатора, чтобы активировать первое устройство коммутации,
конденсатор смещения гальванически соединен с первым устройством коммутации между первым конденсатором и первым устройством коммутации, причем конденсатор смещения сконфигурирован для гальванического соединения со вторым трансформатором, чтобы принимать напряжение смещения через второй трансформатор, и для приложения напряжения смещения к первому устройству коммутации, чтобы предотвращать активацию первого устройства коммутации, за исключением случая, когда комбинация напряжения, принимаемого первым устройством коммутации через первый трансформатор, и напряжения смещения является по меньшей мере такой же, как напряжение активации первого устройства коммутации,
повторитель в виде устройства коммутации гальванически соединен с первым устройством коммутации и первым конденсатором между первым устройством коммутации и первым конденсатором, и
первый диод гальванически соединен с повторителем в виде устройства коммутации и первым устройством коммутации между первым конденсатором и первым устройством коммутации, причем повторитель в виде устройства коммутации и первый диод сконфигурированы для подачи электрического шума, принимаемого через первое устройство коммутации, в проводящий контур, который не включает первый конденсатор.
17. Система электропитания по п. 16, в которой блоки коммутации также содержат второй диод, сконфигурированный для последовательного соединения с конденсатором смещения между вторым трансформатором и конденсатором смещения, при этом катод второго диода соединен с конденсатором смещения, а анод второго диода сконфигурирован для соединения со вторым трансформатором, причем второй диод сконфигурирован для ограничения прохождения тока, принимаемого от второго трансформатора, к конденсатору смещения так, чтобы напряжение смещения было отрицательным.
18. Система электропитания по п. 16, в которой блоки коммутации также содержат второе твердотельное устройство коммутации и второй конденсатор,
при этом второе устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием напряжения, которое является по меньшей мере таким же, как напряжение активации второго устройства коммутации, чтобы проводить электрический ток между первым трансформатором и электрической нагрузкой, и второе устройство коммутации сконфигурировано для деактивации и прекращения прохождения электрического тока между первым трансформатором и электрической нагрузкой,
второй конденсатор гальванически соединен со вторым устройством коммутации и первым трансформатором между вторым устройством коммутации и вторым трансформатором, причем второй конденсатор сконфигурирован для хранения электрической энергии, принимаемой от первого трансформатора, чтобы активировать второе устройство коммутации, и
конденсатор смещения сконфигурирован для приложения напряжения смещения ко второму устройству коммутации, чтобы предотвращать активацию второго устройства коммутации, за исключением случая, когда комбинация напряжения, принимаемого вторым устройством коммутации через первый трансформатор, и напряжения смещения является по меньшей мере такой же, как напряжение активации второго устройства коммутации.
19. Система электропитания по п. 18, в которой первое устройство коммутации сконфигурировано для активации и реакции на прием первым трансформатором импульса положительного напряжения от источника питания без активации второго устройства коммутации, а второе устройство активации сконфигурировано для активации и реакции на прием первым трансформатором импульса отрицательного напряжения от источника питания без активации первого устройства коммутации.
20. Система электропитания по п. 18, в которой блоки коммутации также содержат второй диод, третий диод, четвертый диод и пятый диод,
при этом второй диод имеет катод, функционально соединенный с первым устройством коммутации, и анод, сконфигурированный для функционального соединения с первым трансформатором, и расположен между первым конденсатором и первым трансформатором,
третий диод имеет катод, функционально соединенный со вторым устройством коммутации, и анод, сконфигурированный для функционального соединения с первым трансформатором, и расположен между вторым конденсатором и первым трансформатором,
четвертый диод имеет катод, функционально соединенный с анодом второго диода и катод, функционально соединенный с первым конденсатором, и
пятый диод имеет катод, функционально соединенный с анодом третьего диода и катод, функционально соединенный со вторым конденсатором,
причем аноды четвертого и пятого диодов функционально соединены друг с другом в точке между первым и вторым конденсаторами.