Электроустановка с принудительным охлаждением
ELECTRICAL INSTALLATION WITH FORCED COOLING

Изобретение относится к системам охлаждения силовых преобразователей.
Широко известная [1] электроустановка с охлаждением, содержащая, насос с электродвигателем, питаемый через регулятор, к входу которого подключен датчик температуры контура охлаждения. Недостаток такого устройства состоит в относительно низкой надежности.
Наиболее близким по технической сути является /2/ электроустановка с принудительным охлаждением, содержащая силовые электроприборы, установленные на радиаторах, полость которых включена в контур с бачком, теплообмеником и с жидкостным насосом с приводным электродвигателем, снабженным регулятором. Недостаток такого устройства состоит в относительно низком быстродействии при скачках тока в преобразователе, приводящим к колебаниям температуры электроприборов (термоциклы), что вызывает снижение надежности.
Технический результат предложения - повышение надежности.
Технический результат в первом варианте достигается тем, что к входу регулятора присоединен контакт токового реле электропреобразователя и параллельно ему включен контакт реле времени на отключение, а к входу регулятора присоединен контакт токового реле электроустановки и параллельно ему включен контакт реле времени с задержкой на отключение, а в цепь катушки этого реле включен второй контакт токового реле.
Технический результат во втором варианте обеспечивается тем, что введен дополнительно переключатель, средним выводом соединенный с сетью, размыкающие контакты которого соединены с регулятором, а замыкающие непосредственно с электродвигателем, в цепь катушки переключателя включен контакт токового реле электроустановки и параллельно ему включен контакт реле времени с задержкой на отключение, а в цепь катушки этого реле включен второй контакт токового реле.
Технический результат в третьем варианте достигается тем, что электродвигатель выполнен двухскоростным, обмотки которого подключены к разноименным выводам переключателя, средним выводом соединенного с сетью, в цепь катушки переключателя включен контакт токового реле электроустановки и параллельно ему включен контакт реле времени с задержкой на отключение, а в цепь катушки этого реле включен второй контакт токового реле.
На фиг. 1, 2, 3 представлены структурные схемы электроустановки. Силовые электроприборы (вентили, транзисторы) 1, содержат в входной или выходной цепи датчик тока 2. Они расположены на радиаторах 3, внутренние полости, которых изолирующими шлангами 4 соединены с бачком 5, насосом 6 и теплообменником 7 (вода-воздух или вода-вода). Насос 6 снабжен электродвигателем 8, питающимся от регулятора 9, к входу управления которого присоединен контакт 10 токового реле 2 и контакт 11 реле 12 времени, в цепь катушки которого введен второй контакт 13 токового реле 2. На фиг. 2, 3, где показаны только электрические узлы системы охлаждения, дополнительно введен переключатель с катушкой 14 и переключающими контактами 15, а на фиг. 2 - дополнительно блок-контакт 16. На фиг. 3 электродвигатель 8 выполнен двухскоростным.
Устройство работает следующим образом. Электроустановка, известным образом посредством силовых приборов 1, снабженных системой управления (на чертеже не показана) преобразует электроэнергию одного вида (переменного, постоянного) в энергию другого вида или такого же, но с другими параметрами. При этом в приборах 1 теряется часть энергии, превращающаяся в тепло, которое радиаторами 3 передается жидкости (вода, ее смесь с присадками и т.п.), которая циркулирует по контуру охлаждения, благодаря работе насоса 6. Проходя через теплообменик 7, жидкость охлаждается, отдавая тепло в воздух или во второй водяной контур охлаждения. Регулятор 9 (частоты или напряжения) обеспечивает работу электродвигателя 8, а следовательно и охлаждающей жидкости, с переменной скоростью. В рабочем состоянии реле 2 тока включено и его контакт 10 замкнут устанавливая высокую скорость, обеспечивающую высокую эффективность охлаждения. При переходе в ждущий режим (когда тока в электроприборах 1 нет) реле 2 отключает свои контакты 10, 13, но контакт 11 реле 12 времени замкнут, обеспечивая еще в течение некоторого времени высокий теплоотбор за счет быстрого протока охлаждающей жидкости. Это время определяется экспериментально и равно 3-5 постоянным времени охлаждения электроприборов 1. Такая задержка времени обеспечивает снижение температуры в преддверии возможного внезапного приложения токовой нагрузки на электроприборы 1. После этого контакт 11 размыкается и регулятор 9 плавно (несколько секунд) снижает частоту вращения двигателя 7 до низкого значения 15-25% номинального. Плавное снижение исключает возможные гидроудары в системе охлаждения и теплообменнике 4. В ждущем режиме медленный ток жидкости обеспечивает исключение отложений в ней и снижения электрического сопротивления. На фиг. 2 переключатель 15 в ждущем режиме питает электродвигатель 8 через регулятор 9, обеспечивая пониженную частоту вращения, а под нагрузкой, когда срабатывает токовое реле 10, переключатель катушкой 14, воздействуя на контакты 15, 16, отключает регулятор 9, подключает двигатель 8 напрямую к промышленной сети, чем обеспечивается повышение частоты вращения. Аналогично на фиг. 3 переключатель контактами 15 в ждущем режиме обеспечивает питание обмотки двигателя низкой частоты вращения, а в рабочем режиме (когда электроприборы 1- под нагрузкой) - питает обмотку повышенной частоты вращения.
Источники информации:
1. Патент на изобретение РФ №2247036.
2. Патент на изобретение РФ №2280294.