Урт патент

Урт патент

«Журнал Суда по интеллектуальным правам», № 5, сентябрь 2014 г., с. 16-19

Cтатья подготовлена под научным руководством
кандидата юридических наук С.В. Михайлова

Право преждепользования хорошо известно патентным системам многих государств. В России оно закреплено в ст. 1361 Гражданского кодекса Российской Федерации (далее – ГК РФ). Согласно п. 1 данной статьи лицо, которое до даты приоритета изобретения, полезной модели или промышленного образца добросовестно использовало на территории Российской Федерации, созданное независимо от автора тождественное решение или сделало необходимые к этому приготовления, сохраняет право на дальнейшее безвозмездное использование тождественного решения без расширения объема такого использования.

Данная формулировка нормы о праве преждепользования содержит в себе некоторые пробелы. Во-первых, что означает «без расширения объема использования»? Что такое «объем использования», и какие расширения объема использования запрещены данной нормой? Во-вторых, как следует понимать формулировку «необходимые приготовления»? Какие меры, принятые преждепользователем, могут быть расценены как таковые? На все эти вопросы должна дать ответы судебная практика. Однако и там нет однозначности.

В таком случае суды нередко обращаются к зарубежному опыту. Касательно вопросов права преждепользования наиболее приемлемым представляется обращение к практике германских судов, судов государства с развитым современным патентным законодательством. Необходимо выяснить, как решаются интересующие нас вопросы судами ФРГ.

Согласно п. 1 ст. 1361 ГК РФ преждепользователь сохраняет право на дальнейшее безвозмездное использование тождественного решения без расширения объема такого использования. В связи с этим в судебно-арбитражной практике возникает вопрос о содержании объема такого использования. Эта категория может быть количественной или качественной.

Сложившаяся в настоящий период отечественная судебная практика исходит из того, что объем преждепользования представляет собой количественную категорию 1 . Вместе с тем в ряде случаев суд принимает решение на основании того, что объем использования тождественного патенту решения может определяться как качественная категория 2 . Что же представляют собой эти две категории?

Понимание объема использования тождественного патенту решения как категории, имеющей качественное содержание, формируется на основании сопоставления положений п. 2 ст. 1354 ГК РФ о том, что охрана интеллектуальных прав на изобретение или полезную модель предоставляется на основании патента в объеме, определяемом содержащейся в патенте формулой изобретения или полезной модели, с положениями п. 3 ст. 1358 ГК РФ о том, что изобретение или полезная модель признаются использованными в продукте или способе, если продукт содержит, а в способе использован каждый признак изобретения или полезной модели.

Понимание объема использования как категории, имеющей количественное содержание, заключается в определении в соответствующих единицах измерения объема выпускаемой производителем или ввозимой импортером продукции (штуки, килограммы, метры и т.д.) в определенный период времени.

По сути, здесь идет речь о характере ограничений объема использования, которые устанавливаются судом для преждепользователя. В практике германских судов выработано определенное понимание количественного и качественного критериев, используемых при установлении ограничений объема использования тождественного решения по праву преждепользования.

В одном из решений Верховного суда ФРГ указано, что усовершенствования, произведенные преждепользователем и выходящие за пределы объема прежнего (первоначального) использования, запрещаются в тех случаях, когда они непосредственно посягают на тот объем изобретения, который охраняется патентом 3 .

Объем изобретения, охраняемого патентом, – это непосредственно объем охраны, который в соответствии с п. 2 ст. 1354 ГК РФ определяется содержащейся в патенте формулой изобретения. Для толкования формулы изобретения могут использоваться описание и чертежи (п. 3 ст. 1354 ГК РФ). В свою очередь в § 14 Патентного закона ФРГ указано, что объем охраны определяется содержанием патентных притязаний, однако для толкования патентных притязаний также привлекаются описание изобретения и чертежи.

Таким образом, вышеназванная правовая позиция Верховного суда ФРГ позволяет сделать вывод о том, что германские суды при определении ограничений права преждепользования должны руководствоваться качественным критерием, поскольку объем охраны характеризует объем использования тождественного решения как категорию, имеющую качественное содержание.

Существует и иной подход к определению ограничений права преждепользования. Так, в решениях германских земельных судов можно встретить следующую позицию: право преждепользования ограничено таким способом использования и/или формой осуществления использования, которые преждепользователь фактически использовал или осуществил необходимые приготовления к скорейшему использованию 4 . Это значит, что преждепользователь после того, как другое лицо запатентовало тождественное решение, может осуществлять дальнейшее безвозмездное использование своего решения по праву преждепользования только таким способом, каким он использовал его до выдачи соответствующего патента, без каких-либо изменений.

Способ использования напрямую зависит от той цели, для которой создавалось решение, то есть от его смысла. Германские суды исходят из следующей правовой позиции: отклонения осуществляемой по факту формы использования от уже используемой преждепользователем формы не имеют значения только тогда, когда они находятся за пределами содержания (смысла) изобретения 5 . Это значит, что отклонение от формы использования по праву преждепользования, то есть от соответствующего ограничения, допускается, но только в случае, если оно не имеет отношения к содержанию (смыслу) тождественного решения.

Из этого следует сделать вывод о том, что ограничение права преждепользования по способу использования тождественного решения является ограничением по качественному критерию, поскольку способ использования неразрывно связан с целями, для которых создавалось тождественное решение, а соответственно и основными его характеристиками (признаками).

Относительно количественного критерия германские суды также имеют определенную правовую позицию. Как следует из судебной практики, право преждепользования не ограничивается по количеству. Это значит, что количественные расширения разрешены преждепользователю, то есть он может предпринимать также производственные расширения 6 .

Таким образом, следует сделать вывод о том, что суды Германии при установлении ограничений права преждепользования руководствуются именно качественным критерием. Такой подход представляется наиболее правильным, поскольку право преждепользования характеризует определенное отношение между изобретателем ? преждепользователем и обладателем патента по поводу тождественных решений. В свою очередь тождество определяется совпадением всех признаков, содержащихся в формулах этих решений. Соответственно объем использования по праву преждепользования имеет, прежде всего, качественное содержание.

Следующий пробел нормы о праве преждепользования, который нас интересует, заключается в том, что п. 1 ст. 1361 ГК РФ не раскрывает содержания категории необходимого приготовления к использованию тождественного патенту решения. Не раскрывается оно и в российской судебной практике. В связи с этим совершенно не понятно, какие именно меры можно расценить как «необходимое приготовление». Может ли это быть проведение каких-либо исследований, испытаний тождественного решения? Или же это могут быть только такие меры, которые уже конкретно направлены на реализацию такого решения в производстве?

В немецком праве, в частности, в Патентном законе данная категория раскрывается. Согласно § 12 Патентного закона ФРГ право преждепользования действует только в отношении того, кто уже использовал изобретение внутри страны или принял необходимые для этого меры. Данные меры закон именует подготовительными мероприятиями, которые понимаются в смысле § 9 Патентного закона, накладывающего ограничения на третьих лиц по действиям, касающимся изготовления, введения в оборот и использования изделия, а также на способ, являющийся предметом патента. Параграф наделяет, соответственно, правами на осуществление данных действий патентообладателя, в роли которого в данном случае выступает преждепользователь.

При этом со стороны преждепользователя необходима серьезность намерений по проведению подготовительных мероприятий. Под ними понимаются такие меры, в результате которых производится осуществление изобретения и наличествует непосредственное волеизъявление.

Чтобы требования предписанные законом для применения подготовительных мер исполнялись, необходимо выполнение двух условий:

1) меры должны четко определять порядок осуществления изобретения;

2) должно наличествовать непосредственное волеизъявление, направленное на скорейшее использование изобретения 7 .

Кроме того, как говорится в одном из решений верховного суда федеральной земли Северный Рейн – Вестфалия, расположенного в Дюссельдорфе, то с фактической точки зрения частное право преждепользования относительно даты приоритета предполагается двояко.

Во-первых, требуется владение изобретением и, во-вторых, — необходимость конкретной деятельности по владению изобретением. Данная деятельность должна осуществляться либо путем совершения, по крайней мере, одного промышленного действия по использованию (например, выпуска продукции), либо инициированием мероприятий, которые в любом случае позволяют ожидать промышленное использование изобретения сразу после дня приоритета.

Понятие мероприятий, направленных на начало использования, требует чтобы, во-первых, было принято твердое и окончательное решение использовать изобретение в промышленных целях; и, во-вторых, принятие таких мер технического или коммерческого характера, которые обеспечат скорейшее преобразование данного решения в действие (его реализацию).

Что касается промышленного использования изобретения, то оно должно быть непосредственно ожидаемым вследствие совершенных мероприятий на день приоритета. Важно в этой связи не чисто субъективное желание преждепользователя, а требование того, чтобы все обстоятельства объективно показывали, что использование будет реализовано (осуществляться) 8 . Если из мероприятий, проведенных преждепользователем до дня выдачи патента, не следует явно, что вот?вот должна начаться реализация тождественного решения в производстве, то суд не может расценить их как необходимое приготовление.

Таким образом, патентное законодательство Германии, а на его основании — и судебная практика германских судов раскрывают содержание категории необходимого приготовления к использованию тождественного патенту решения и определяют ряд требований, при условии соблюдения которых за субъектом будет признано право преждепользования. На это следует обратить внимание отечественным правоприменителям. Учет опыта германских судов в решении данного вопроса будет способствовать выработке отечественной судебной практикой взвешенной правовой позиции и наиболее правильному заполнению пробелов, существующих в нормативном регулировании права преждепользования.

1 Постановление Суда по интеллектуальным правам от 28.10.2013 по делу № А44–6472/2012 // СПС «Гарант», постановление Федерального арбитражного суда Поволжского округа от 01.11.2011 по делу № А65–25161/10 // СПС «Гарант».

2 Решение Арбитражного суда Челябинской области от 28.12.2010 по делу № А76–8486/2010–4–359, которое было оставлено вышестоящими инстанциями без изменения.

3 BGH, Urt. v. 13. November 2001 — X ZR 32/99.

4 Benkard / Rogge, PatG, 10. Aufl., § 12 Rn. 22 — LG Dusseldorf, 4b O 270/09.

6 Busse § 12 Rdnr 39.

7 Schulte-Kuhnen, PatG, 8. Auflage, § 12 Rn 10, 12.

автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта

Изобретение относится к автоматическим регуляторам магнитного поля объекта. Регулятор содержит блоки приема сигналов от навигационного комплекса и от датчиков магнитного поля Земли, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта, регулируемый блок распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта. Вход регулируемого блока распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта соединен с выходом блока формирования алгоритма управления, а выход соединен с входами блоков управления компенсаторами магнитного поля объекта. Технический результат заключается в повышении надежности системы. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2416547

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты подводного или надводного объекта, в частности к автоматическим регуляторам магнитного поля объекта.

Известны автоматические регуляторы магнитного поля объекта, которые, управляя установленными на нем источниками компенсирующего электромагнитного поля, обеспечивают требуемый уровень результирующего магнитного поля объекта. Примером таких регуляторов могут служить регуляторы: УРТ-860, ДВС-860, РТКП, «Кадмий-Р ».

Известен также автоматический регулятор магнитного поля подводных или надводных объектов КДС («Морская радиоэлектроника», 4 (18), декабрь 2006 г, «Руководство по эксплуатации ИМЯН 421457.702 РЭ, СПб, 2008 г.») — прототип.

Этот регулятор включает в себя блоки приема сигналов от навигационного комплекса, от датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системой автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта.

Однако при наладке системы управления магнитным полем объекта, включающей в себя регулятор магнитного поля и управляемые электромагнитные компенсаторы, регулятор КДС требует ручного переключения витков в секциях размагничивающих обмоток и ручную установку необходимого тока в этих секциях. Настройка таких систем производится на магнитных стендах и выполняется на различных курсах установленного на стенде объекта. Необходимость проведения трудоемких и продолжительных ручных операций при наладке систем управления магнитным полем объекта, использующих регулятор КДС, и невозможность их автоматизации являются существенными недостатками этого регулятора.

Подбор необходимого количества витков в секциях обмоток размагничивающего устройства (РУ) при наладке систем управления магнитным полем объекта выполняется путем переключения жил кабеля в этих секциях. Для обеспечения этих переключений предусматривается большое количество контактов в силовых цепях системы РУ, что существенно снижает надежность этих систем.

При использовании управляемых автономных источников питания в секциях обмоток РУ возможно при наладке систем управления сократить количество требуемых переключений и уменьшить количество контактов в силовых цепях системы РУ.

Однако регулятор КДС, не позволяя реализовать автоматизированную регулировку коэффициентов передачи при управлении такими источниками, исключает возможность сокращения переключаемых контактов и за счет этого соответственно повысить надежность систем управления магнитным полем.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение автоматизации процесса наладки размагничивающей системы с автоматическим регулятором управления магнитным полем объекта и повышение надежности этой системы.

Для этого в автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта, включающий блоки приема сигналов от навигационного комплекса и от установленных на объекте датчиков магнитного поля, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем и блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта, введен блок распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта, вход которого соединен с выходом блока формирования алгоритма управления, а его выход соединен с входами блоков управления компенсаторами магнитного поля объекта.

Введение блока распределения сигналов позволяет автоматизировать длительный и трудоемкий процесс наладки размагничивающей системы и повысить надежность систем управления магнитным полем объекта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема автоматического регулятора магнитного поля подводного или надводного объекта с компенсаторами его магнитного поля.

Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта содержит блок приема входных сигналов 1, в который поступают сигналы от датчиков магнитного поля или от навигационного комплекса, установленных на объекте — Нк, Дз, Доб, расположенный за ним блок формирования алгоритма управления 2, вырабатывающий управляющие сигналы для блоков управления электромагнитными компенсаторами 3, которые связаны с последним через установленный между ними блок распределения 4, автоматически корректирующий величину входных сигналов упомянутых блоков управления 3, выходы которых подсоединены к входам электромагнитных компенсаторов 5, не входящих непосредственно в состав предлагаемого автоматического регулятора, а установленных на объекте, и являющихся исполнительным органом в системе регулирования магнитного поля объекта, которые создают компенсирующее электромагнитное поле требуемой величины.

При этом выход блока приема входных сигналов 1 соединен с входом блока формирования алгоритма управления 2, выход которого соединен с входом блока распределения 4, выход которого, в свою очередь, соединен с входами соответствующих блоков управления электромагнитными компенсаторами 3 магнитного поля объекта.

В режиме настройки автоматического регулятора его работа осуществляется следующим образом.

В блок приема входных сигналов 1 поступают сигналы от датчиков магнитного поля или от навигационного комплекса, установленных на объекте (Нк, Дз, Доб). В соответствии с требуемым алгоритмом функционирования, реализуемым в блоке формирования алгоритма управления 2, в этом блоке по заданной программе вырабатываются управляющие сигналы для блоков управления электромагнитными компенсаторами 3. Величины этих сигналов автоматически корректируются блоком распределения 4 по командам из блока формирования алгоритма управления 2 с учетом информации о магнитном состоянии объекта, поступающей в форме сигналов от датчиков, установленных на стенде, и информации о величине токов каждого электромагнитного компенсатора 5, установленного на объекте, например, от управляемых источников тока, питающих секции обмоток РУ. Блоки управления электромагнитными компенсаторами 3, воздействуя на электромагнитные компенсаторы 5, формируют требуемое компенсирующее электромагнитное поле объекта.

Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта, включающий блоки приема сигналов от навигационного комплекса и от датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта, отличающийся тем, что в него введен регулируемый блок распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта, вход которого соединен с выходом блока формирования алгоритма управления, а его выход соединен с входами блоков управления компенсаторами магнитного поля объекта.

управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор

Классы МПК: B63G9/06 размагничивание кораблей
Автор(ы): Брядов Юрий Георгиевич (RU) , Мендельсон Оскар Евельевич (RU) , Фомичев Михаил Васильевич (RU)
Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова» (ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова») (RU)
Приоритеты:

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. Устройство содержит магнитопровод с основным стержнем, на котором расположены: сетевая обмотка с отводами, компенсационная обмотка и обмотка управления, замкнутая на управляющий блок. Выводы сетевой обмотки через блок регулирования возбуждения подключены к первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого включена в рассечку линии электропередачи. Обмотка управления охватывает основной стержень, вольтодобавочный трансформатор снабжен компенсационной обмоткой. К компенсационным обмоткам подключены фильтры высших гармонических, а управляющий блок и блок регулирования возбуждения выполнены на полностью управляемых полупроводниковых приборах. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2352010

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управляемым шунтирующим реакторам-автотрансформаторам (УШРАТ), и может быть использовано для компенсации избыточной реактивной мощности высоковольтной линии электропередачи и изменения в ней в широких пределах общего уровня напряжения.

Известен управляемый реактор-трансформатор (УРТ), имеющий трехфазные первичную и вторичную обмотки, причем последняя совмещена с обмоткой подмагничивания постоянным током (Авторское свидетельство СССР № 1541681, класс H01F 29/14 [1]).

УРТ предназначен для использования на понижающих подстанциях распределительных сетей в качестве трансформатора и одновременно регулируемой индуктивности компенсатора реактивной мощности. При полной нагрузке подстанции УРТ работает как трансформатор, если нагрузка мала — в реакторном режиме. При промежуточной нагрузке УРТ выполняет функцию и управляемого реактора и силового трансформатора с соответствующей степенью загрузки активной и реактивной мощностями. Изменяя величину постоянного тока подмагничивания, можно за счет изменения магнитного состояния стали магнитопровода регулировать индуктивное сопротивление первичной обмотки и, как следствие, величину потребляемой реактивной мощности и уровень напряжения на вторичной обмотке.

Аналогичные функции выполняет трехфазный управляемый реактор, имеющий дополнительную и вторичную обмотки, первая из которых используется для подмагничивания стержней магнитопровода постоянным током, а вторая предназначается для питания нагрузки (Авторское свидетельство СССР № 1658224, класс H01F 29/14 [2]).

Известен также трехфазный управляемый реактор-автотрансформатор (УРАТ), используемый для улучшения режимов работы дальних электропередач и подключаемый непосредственно к высоковольтной линии (Авторское свидетельство СССР № 1781711, класс H01F 29/14 [3]). Изменение реактивной мощности, потребляемой УРАТ, осуществляется путем изменения тока обмотки управления. Величина тока регулируется встречно-параллельно включенными в ее цепь тиристорами. Изменение угла открытия тиристоров приводит к снижению (увеличению) указанного тока, но при этом генерируются высшие гармоники в токе основной обмотки УРАТ. Для устранения нечетных гармоник УРАТ снабжен компенсационными обмотками, что усложняет его конструкцию. Основная обмотка, выполненная по автотрансформаторной схеме, состоит из двух частей, между которыми включается дополнительный автотрансформатор (ДАТ) небольшой мощности, который имеет отдельный от УРАТ магнитопровод, который подмагничивается постоянным током. Если подмагничивание отсутствует, то напряжение на обмотке ДАТ, включенной последовательно в основную обмотку, возрастает, а при определенном уровне подмагничивания — снижается. Таким образом может регулироваться напряжение на среднем выводе основной обмотки УРАТ, подключенном, например, к линии электропередачи (ЛЭП). Однако изменение напряжения лежит в пределах (8?14) %, что недостаточно для осуществления глубокого регулирования напряжения на линии, требуемого для оптимизации режима электропередачи при изменяющейся передаваемой мощности.

Все управляемые шунтирующие реакторы (УШР) с подмагничиванием сердечника постоянным током, в том числе и реакторы-трансформаторы типа [1], [2], [3], имеют серьезные недостатки:

— повышенное содержание гармоник в токе основной обмотки, вызываемое насыщением сердечника и работой тиристоров при неполных углах открытия;

— большая электрическая инерционность, связанная с наличием постоянной составляющей в магнитном потоке;

— сложная схема управления, включающая дополнительные, фазосдвигающие и компенсационные обмотки;

— недостаточный диапазон регулирования напряжения, что исключает их использование для оптимизации режимов дальних ЛЭП.

Ряд недостатков реакторов в значительной степени устранен в УШР трансформаторного типа (ТТ) (Патент РФ № 2221297, класс H01F 38/02 [4]). УШР ТТ содержит замкнутый магнитопровод без зазоров, на основном стержне которого размещаются обмотки: сетевая, управляющая и компенсационная. Сетевая обмотка подключается непосредственно к ЛЭП, управляющая обмотка замыкается на автоматически управляемый тиристорный блок, к компенсационной обмотке подключаются фильтры высших гармоник.

Увеличение тока обмотки управления приводит к вытеснению магнитного потока из основного стержня, что приводит к увеличению сопротивления этому потоку и росту тока намагничивания.

Управляемые шунтирующие реакторы всех типов предназначаются в основном для поддержания напряжения в контролируемых узлах высоковольтных сетей на заданном уровне. Вместе с тем известно, что для оптимизации режима дальней ЛЭП по потерям активной мощности необходимо согласованное с ее нагрузкой регулирование общего уровня напряжения на этой ЛЭП (Веников В.А., Сиуда И.П. Расчеты режимов дальних электропередач переменного тока. «Высшая школа», 1966 [5]). Для оптимизации необходимо с увеличением передаваемой по ЛЭП активной мощности по определенному закону увеличивать общий уровень напряжения на этой ЛЭП. В какой-то мере такой режим может обеспечиваться описанными выше УРТ и УРАТ. Однако в силу технического несовершенства и недостаточного диапазона регулирования напряжения использование их для оптимального управления режимами протяженных ЛЭП весьма проблематично.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является УРАТ по [3], предназначаемый для регулирования реактивной мощности и напряжения на одном из выводов основной (сетевой) обмотки, к которой может быть подключена ЛЭП.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, позволяющего регулировать реактивную мощность и в широком диапазоне напряжение на ЛЭП.

Поставленная цель достигается тем, что управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор содержит магнитопровод с основным стержнем, ярмами, двумя боковыми ярмами, размещенные на основном стержне сетевую обмотку, включенную по автотрансформаторной схеме с выводами присоединения дополнительного регулирующего устройства, компенсационную обмотку, обмотку управления, управляющий током сетевой обмотки блок. При этом к выводам сетевой обмотки через блок регулирования возбуждения подключена первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого включена последовательно в линию электропередачи для изменения на ней общего уровня напряжения, производимого в функции величины передаваемой мощности. Причем блок регулирования возбуждения вольтодобавочного трансформатора выполнен на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах. Обмотка управления охватывает основной стержень и замкнута на управляющий током сетевой обмотки блок, а компенсационная обмотка расположена в пространстве между обмоткой управления и сетевой обмоткой, причем к компенсационной обмотке подключены фильтры подавления высших гармонических составляющих. Вольтодобавочный трансформатор содержит компенсационную обмотку, расположенную в пространстве между первичной и вторичной обмотками, причем к компенсационной обмотке подключены фильтры подавления высших гармонических составляющих.

Конструкция УШРАТ состоит из замкнутого магнитопровода, имеющего основной стержень 1, торцевые ярма 2, боковые ярма 3, верхний 4 и нижний 5 кольцевые шунты с радиальными разрезами, обмотки управления 6, сетевой обмотки 7 и компенсационной обмотки 8 (фиг.1).

Конструкция вольтодобавочного трансформатора (ВДТ) аналогична конструкции УШРАТ и имеет основной стержень 9, торцевые ярма 10, боковые ярма 11, верхний 12 и нижний 13 шунты с радиальными разрезами, первичную обмотку 14, вторичную обмотку 15 и компенсационную обмотку 16 (фиг.2).

На фиг.3 показана принципиальная однолинейная схема УШРАТ, на которой сетевая обмотка 7, имеющая выводы 17, включена на фазное напряжение, а компенсационная обмотка 8, соединенная в треугольник в трехфазном исполнении для подавления 3-й гармонической, имеет фильтры высших гармонических 18, состоящих из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, настроенных в резонанс на частоте подавляемой высшей гармоники (3-й, 5-й, 7-й). Обмотка управления 6 подключена к управляющему током сетевой обмотки блоку 19, который формируется на основе использования полностью управляемых полупроводниковых силовых приборов. Первичная обмотка 14 ВДТ подключена к выводам блока 20 регулирования возбуждения ВДТ, выполненного на полностью управляемых полупроводниковых силовых приборах. Вход блока 20 соединен с выводами 17 сетевой обмотки 7. Компенсационная обмотка 16 ВДТ, соединенная в треугольник в трехфазном исполнении для подавления 3-й гармонической, имеет фильтры высших гармонических 21, состоящих из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, настроенных в резонанс на частоте подавляемой высшей гармоники (3-й, 5-й, 7-й). Вторичная обмотка 15 ВДТ включается последовательно в линию электропередачи 22.

На фиг.4 приведена схема включения УШРАТ и входящего в его состав ВДТ в дальнюю электропередачу сверхвысокого напряжения 22, подключенную к шинам передающей 24 и приемной 25 энергосистем посредством выключателей 23. Напряжение изменяется (увеличивается) на линии электропередачи 22 и остается неизменным на шинах энергосистем. ВДТ передающей энергосистемы работает в режиме повышения напряжения, приемной — в режиме понижения напряжения. УШРАТ и ВДТ в конечных узлах подключаются непосредственно к линии через разъединители, т.к. коммутация нагрузочных и аварийных токов производится выключателями 23. Напряжение на УШРАТ и выключателях 23 равно напряжению шин энергосистем. Изменение (повышение) напряжения — при увеличении передаваемой мощности производится только на участке ЛЭП между точками подключения ВДТ к линии. Процесс оптимизации режима электропередачи разделяется на две стадии. При нагрузках линии, составляющих 30?50% пропускной способности электропередачи, производится автоматическое регулирование напряжения в точках подключения УШРАТ к линии. Для поддержания напряжения на неизменном уровне реактивная мощность УШРАТ Q * должна изменяться в функции передаваемой активной мощности P по закону

где Q * , Р * — мощности УШРАТ и линии, выраженные в относительных единицах натуральной мощности линии; — волновая длина линии [5].

Регулирование напряжения может производиться регулятором, воздействующим на изменение реактивной мощности УШРАТ, не в функции величины передаваемой мощности P * , а по факту отклонения напряжения от заданного значения. При положительном отклонении напряжения мощность УШРАТ должна увеличиваться, при отрицательном — уменьшаться. Для устойчивости режима могут использоваться стабилизирующие сигналы по параметрам переходного процесса.

В диапазоне изменения мощности ЛЭП в пределах 50-100% ее пропускной способности производится изменение напряжения на линии по закону

где Z C — волновое сопротивление линии (Ом); Р — активная мощность линии (МВт) [5].

Если напряжение на линии регулируется по закону (2), то режим передачи натуральной мощности будет сохраняться при любом значении мощности Р, что благоприятно сказывается на распределении напряжения вдоль линии и на уровень потерь активной мощности.

Изменение реактивной мощности УШРАТ на первой стадии процесса регулирования осуществляется путем изменения сопротивления основному магнитному потоку, замыкающемуся в пределах его магнитопровода. Увеличение тока обмотки управления 6, производимого регулированием угла управления полностью управляемых полупроводниковых приборов (тиристоров) блока 19, вызывает вымещение основного магнитного потока из стержня 1, на котором размещены все обмотки, в пространство зазора между обмотками 6 и 7. Последнее ведет к увеличению намагничивающего тока (потребляемой реактивной мощности) УШРАТ.

Для повышения пропускной способности электропередачи (при увеличении передаваемой мощности) производится регулирование общего уровня напряжения линии по закону (2). Регулятор вырабатывает управляющее воздействие, поступающее на оконечный каскад (драйвер), который формирует сигналы управления на включение (выключение) полностью управляемых полупроводниковых приборов блока 20 в цепи регулирования возбуждения ВДТ. Вход блока 20 подключен к выводам 17 сетевой обмотки 7, а выход — к первичной обмотке ВДТ. На отправном конце электропередачи ВДТ повышает напряжение на ЛЭП от уровня напряжения шин 24 до значения, определяемого по закону (2); на приемном конце ВДТ снижает напряжение до уровня шин 25 (см. фиг.4).

Номинальная мощность ВДТ определяется величиной его регулировочного диапазона и максимальным значением рабочего тока ЛЭП. Мощность УШРАТ в реакторном режиме определяется величиной емкостной мощности, которая генерируется ЛЭП в режиме холостого хода. При работе в режиме автотрансформатора УШРАТ нагружен мощностью, передаваемой через ВДТ.

Работа полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов, относящихся к блоку 19, вызывает высшие гармонические в токе обмотки 6. Последнее создает условия для появления высших гармонических в магнитном потоке УШРАТ, которые индуцируют высшие гармонические в токе основной (сетевой) обмотки 7. Подключение фильтров высших гармонических (3-й, 5-й, 7-й) к компенсационной обмотке 8, расположенной в пространстве между 6 и 7 обмотками, обеспечивает должный уровень подавления гармонических (Александров Г.Н. Подавление высших гармонических в управляемых шунтирующих реакторах трансформаторного типа. Изв. РАН Энергетика, 1999, № 3 [6]). При соединении в треугольник компенсационных обмоток трех фаз УШРАТ суммарная мощность фильтров не превышает 10% от его мощности [6].

Работа блока 20 регулирования возбуждения ВДТ, содержащего полностью управляемые силовые полупроводниковые приборы, вызывает появление высших гармонических не только в магнитном потоке УШРАТ, но и в магнитном потоке ВДТ. Для подавления высших гармонических в токе основной обмотки 7 УШРАТ в этом режиме используются фильтры 18, подключенные к обмотке 8. В ВДТ в пространстве между первичной 14 и вторичной 15 обмотками установлена соединенная в треугольник (трех фаз ВДТ) компенсационная обмотка 16 с подключенными к ней фильтрами 21 высших гармонических (3-й, 5-й, 7-й). При соответствующей настройке этих фильтров уровень высших гармонических в токе вторичной обмотки 15 снижается до требуемого уровня. Суммарная мощность фильтров не превышает 10% мощности ВДТ.

Управляющий током сетевой обмотки блок 19 и блок 20 регулирования возбуждения ВДТ выполнены на базе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов (тиристоров) с искусственной коммутацией. Используется фазовое регулирование действующего значения тока при встречно-параллельном включении силовых приборов. Величина угла управления на открытие (закрытие) силовых приборов вырабатывается регулятором, реализующим закон управления (1) или (2). С увеличением угла управления снижается действующее значение тока в обмотках управления 6 или 14, но при этом возрастает уровень высших гармонических и соответственно загрузка фильтров для их подавления.

При изменении угла управления силовых полупроводниковых приборов блока 19 новый режим (повышенная проводимость сетевой обмотки 7) наступает практически через один период, что позволяет рассматривать УШРАТ как быстродействующее устройство (Александров Г.Н., Шакиров М.А. Анализ установившихся и переходных процессов в управляемых шунтирующих реакторах трансформаторного типа на основе магнитоэлектрических схем замещения. Изв. РАН. Энергетика, 2005. № 4 [7]). Такое высокое быстродействие делает возможным эффективное ограничение вынужденной составляющей перенапряжения в ЛЭП. Ограничение перенапряжений можно обеспечить и в режиме работы УШРАТ на повышение напряжения ЛЭП. Для этого требуется экстренное воздействие на углы управления силовых полупроводниковых приборов блоков 19 и 20 на увеличение проводимости сетевой обмотки 7 и снижение общего уровня напряжения на ЛЭП. Последнее можно производить путем закорачивания первичной обмотки ВДТ.

За счет регулирования возбуждения ВДТ изменяется (повышается) напряжение на линии, оставаясь неизменным на шинах 24 и 25 концевых подстанций. Поэтому на них не требуются распределительное устройство и выключатели на номинальное напряжение линии. УШРАТ с относящимся к нему ВДТ подключаются непосредственно к линии без выключателей, а линия соединяется с шинами концевых подстанций через выключатели с номинальным напряжением шин (см. фиг.4). Такое техническое решение может значительно снизить стоимость электропередачи. Сама линия, например с номинальным напряжением 750 кВ, может быть просто «встроена» в сеть с напряжением 500 кВ за счет использования УШРАТ с ВДТ, обеспечивающим добавочное напряжение U=250 кВ. Кроме того, возможно поэтапное изменение пропускной способности электропередачи. На первом этапе линия работает на напряжение 500 кВ, и УШРАТ по ее концам выполняют функции управляемого реактора (закон регулирования (1)). При необходимости повышения пропускной способности УШРАТ по концам линии дополняются ВДТ с диапазоном регулирования U=250 кВ. Линия при такой поэтапной стратегии должна выполняться в габаритах 750 кВ при напряжениях концевых подстанций 500 кВ.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить оптимальное управление сверхдальней ЛЭП на основе новой технологии, которая предусматривает в зависимости от нагрузки электропередачи вести режим с поддержанием постоянства напряжения на линии либо его изменение в функции передаваемой мощности. Последнее обеспечивает передачу по линии натуральной мощности при любой нагрузке.

Такая технология управления при включении предлагаемого УШРАТ по концам линии позволяет:

— передачу энергии по сверхдальней линии без промежуточных устройств компенсации реактивной мощности и с минимальными потерями;

— «встраивать» в существующую системообразующую сеть линии повышенного напряжения (пропускной способности) без сооружения на подстанциях распредустройств на это напряжение;

— осуществить более гибкое управление нормальными и послеаварийными режимами электропередач благодаря высокому быстродействию и расширенному диапазону регулирования.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор, содержащий магнитопровод с основным стержнем, ярмами, двумя боковыми ярмами, размещенные на основном стержне, сетевую обмотку, включенную по автотрансформаторной схеме с выводами подсоединения дополнительного регулирующего устройства, компенсационную обмотку, обмотку управления, управляющий током сетевой обмотки блок, отличающийся тем, что к выводам сетевой обмотки через блок регулирования возбуждения подключена первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого включена последовательно в линию электропередачи для изменения на ней общего уровня напряжения, производимого в функции величины передаваемой мощности.

2. Управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор по п.1, отличающийся тем, что блок регулирования возбуждения вольтодобавочного трансформатора выполнен на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах.

3. Управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор по п.1, отличающийся тем, что обмотка управления охватывает основной стержень и замкнута на управляющий током сетевой обмотки блок, а компенсационная обмотка расположена в пространстве между обмоткой управления и сетевой обмоткой, причем к компенсационной обмотке подключены фильтры подавления высших гармонических составляющих.

4. Управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор по п.1, отличающийся тем, что вольтодобавочный трансформатор содержит компенсационную обмотку, расположенную в пространстве между первичной и вторичной обмотками, причем к компенсационной обмотке подключены фильтры подавления высших гармонических составляющих.

Патент на изобретение N 2231372 «Способ лечения алкоголизма и/или табакокурения» (Ростов-на-Дону) и по РФ

(21), (22) Заявка: 2003129024/14, 30.09.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
30.09.2003

(45) Опубликовано: 27.06.2004

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2161047 С1, 27.12.2000. RU 2079232 С1, 25.06.1997. RU 2047300 С1, 10.11.1995. RU 2071362 С1, 20.01.1997. RU 2125472 С1, 27.01.1999. RU 2149035 С1, 20.05.2000. RU 2088268 С1, 27.08.1997. RU 2129887 С1, 10.05.1999. ЭНТИН Г.М., КРЫЛОВ Е.Н. Клиника и терапия алкогольных заболеваний/Под ред. А.Г.ГОФМАНА. — М.: Медицина, 1994, т.1, с.145-175. ГРИНЕНКО А.Я. и др. Применение метода артифициальных стабильных функциональных связей для повышения эффективности условно-рефлекторной терапии алкоголизма. Вопросы наркологии. — М.: Медицина, 1991, № 1, с.23 и 24.

Адрес для переписки:
344002, г.Ростов-на-Дону, а/я 0066, пат. пов. И.Е.Журавлеву

(72) Автор(ы):
Дыгай С.А. (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Дыгай Сергей Александрович (RU),
Дыгай Надежда Николаевна (RU)

(54) СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ АЛКОГОЛИЗМА И/ИЛИ ТАБАКОКУРЕНИЯ

(57) Реферат:
Изобретение относится к медицине, а именно к психотерапии и наркологии. Сначала методом рассудочной психотерапии повышают мотивацию к лечению и убеждают пациента в возможности выздоровления. Формируют отрицательный условный рефлекс на алкоголь и/или табакокурение и положительную установку на трезвый образ жизни. Затем механически раздражают биологически активную точку Шень-тинь, переводят пациента в состояние медитации и на этом фоне осуществляют вербальное суггестивное воздействие, направленное на отказ от употребления алкоголя и/или табакокурения. Затем, надавливая на точку Бай-хуэй, производят формулу внушения. После этого пациенту демонстрируют порошок-плацебо, внушают, что он обладает целебными свойствами, снижает тягу к алкоголю и/или табакокурению и вводят порошок перорально, одновременно надавливая на точку Я-мень, и повторяют формулу внушения. Курс лечения включает четыре сеанса, при этом на третьем сеансе в качестве плацебо используют дистиллированную воду в количестве 1. 2 мл, которую вводят подкожно в точку Синь-шу, вербально наделяя ее еще и “энергоинформационной заряженностью”, способной снять тягу к алкоголю и/или табакокурению. Способ расширяет арсенал средств лечения алкогольной и табачной зависимостей. 3 з.п.ф-лы.

Регулятор магнитного поля надводного (подводного) объекта

Владельцы патента RU 2477494:

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты надводного (подводного) объекта, в частности к регуляторам магнитного поля объекта. Сущность изобретения заключается в том, что регулятор магнитного поля надводного (подводного) объекта включает блоки приема сигналов от навигационного комплекса и датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов, при этом в него введен блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля, установленных на магнитно-измерительном стенде, и блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, причем выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда, соединен с одним из входов блока формирования алгоритма управления, а выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, соединен с другим входом блока формирования алгоритма управления. Технический результат — настройка системы электромагнитной компенсации магнитного поля объекта без непосредственного вмешательства оператора. 1 ил.

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты надводного (подводного) объекта, в частности к автоматическим регуляторам его магнитного поля.

Известны автоматические регуляторы магнитного поля объекта, которые, управляя установленными на нем источниками компенсирующего электромагнитного поля, обеспечивают требуемый уровень результирующего магнитного поля объекта. В качестве примера могут служить регуляторы: УРТ-860, ДВС-860, РТКП, «Кадмий-Р».

Известен также прототип — «Автоматический регулятор магнитного поля подводных или надводных объектов» (разрешение на выдачу патента №200913 2080/11 (044982) от 25.08.2009 г.).

В прототип включены блоки приема сигналов от навигационного комплекса (НК) и от датчиков магнитного поля Земли (ДЗ) или датчиков магнитного поля объекта (ДО), блок формирования алгоритма управления системой автоматического управления магнитным полем, блоки управления компенсаторами магнитного поля, а также блок распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов.

В соответствии с заданным алгоритмом функционирования блок распределения управляет автономными источниками питания секций компенсационных обмоток объекта, обеспечивающих электромагнитную компенсацию его магнитного поля.

Качество магнитной защиты объекта во многом обеспечивается комплексом работ, связанных с настройкой системы компенсации его магнитного поля и предусматривающих:

— измерение и расчет составляющих вектора индукции магнитного поля объекта;

— регулировку ампер-витков секций компенсационных обмоток;

— настройку автоматического регулятора, формирующего сигналы управления источниками питания секций компенсационных обмоток.

Существуют два способа проведения работ:

— на «стопе», путем измерения магнитного поля объекта переносными датчиками на 4-х главных магнитных курсах в соответствии с определенной сеткой точек;

— на «ходу», при измерении и фиксации проходных характеристик на магнитно-измерительном стенде с использованием датчиков, стационарно установленных на дне его акватории (патент №2142143, класса G01R 33/02, B63G 9/06).

Оба способа предусматривают участие оператора — одного или группы специалистов, анализирующих результаты измерений и принимающих решение о требуемой корректировке ампер-витков в соответствующих секциях компенсационных обмоток объекта.

Для реализации указанных операций требуется длительный срок нахождения объекта на магнитно-измерительном стенде. Сокращение срока является одной из важнейших задач при его размагничивании.

Одним из путей решения поставленной задачи является проведение работ по настройке регулятора, наладке системы автоматической компенсации магнитного поля, измерению магнитного поля объекта и обработке результатов измерений во время маневрирования объекта на магнитно-измерительном стенде без непосредственного участия оператора.

Для этого необходимо обеспечить соединение блоков аппаратуры, осуществляющих измерение магнитного поля объекта, и блоков, обрабатывающих результаты этих измерений, с блоками аппаратуры, обеспечивающими управление источниками питания в секциях компенсационных обмоток.

Регулятор-прототип не позволяет реализовать такое соединение и, следовательно, возможность проведения необходимых работ во время маневрирования объекта на магнитно-измерительном стенде без непосредственного участия оператора. Это является существенным недостатком прототипа.

Задачей предлагаемого изобретения является сокращение времени нахождения объекта на магнитно-измерительном стенде за счет уменьшения сроков проведения работ, связанных с наладкой системы электромагнитной компенсации и производимых во время маневрирования объекта на стенде без непосредственного участия оператора.

Цель достигается за счет того, что в автоматическом регуляторе магнитного поля подводного или надводного объекта, включающем блоки:

— приема сигналов от навигационного комплекса и от датчиков магнитного поля объекта или Земли;

— формирования алгоритма управления в системе автоматической компенсации магнитного поля объекта;

— управления компенсаторами магнитного поля объекта;

— распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов;

дополнительно введен блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля, и блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков магнитного поля. Датчики установлены на магнитно-измерительном стенде.

Выход блока для приема и преобразования сигналов датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда соединен с одним из входов блока формирования алгоритма управления, а выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов о координатах объекта и датчиков стенда, соединен с другим входом блока формирования алгоритма управления.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунком, на котором представлена блок-схема регулятора управления магнитным полем объекта с указанием основных составляющих:

НК — навигационный комплекс объекта;

ДЗ — датчики магнитного поля Земли, установленные на объекте;

ДО — датчики магнитного поля объекта;

1 — блок приема входных сигналов от НК, ДЗ, ДО;

2 — блок формирования алгоритма управления;

3 — блоки управления электромагнитными компенсаторами;

4 — блок распределения;

5 — электромагнитные компенсаторы;

6 — блок приема и преобразования сигналов о текущих координатах объекта и датчиков магнитного поля;

7 — блок приема и преобразования сигналов от датчиков магнитного поля стенда.

В режиме настройки регулятора и системы электромагнитной компенсации объекта работа осуществляется следующим образом.

В блок приема входных сигналов 1 поступают сигналы от установленных на объекте датчиков ДЗ, ДО или от навигационного комплекса НК. В соответствии с требуемым алгоритмом функционирования, реализуемым в блоке формирования алгоритма управления 2, по заданной программе в блоке вырабатываются управляющие сигналы, поступающие на входы блоков управления электромагнитными компенсаторами 3.

Входной управляющий сигнал, поступающий в каждый из блоков, автоматически корректируется в блоке распределения 4 по командам из блока формирования алгоритма управления 2. Это производится с учетом результатов обработки сигналов, полученных от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда, поступающих в него через блок приема и преобразования сигналов 7, и сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, поступающих через блок 6. Обработка сигналов производится в соответствии с заданной программой.

Сигналы с выхода блоков управления электромагнитными компенсаторами 3 поступают на входы электромагнитных компенсаторов 5 для формирования требуемого магнитного поля объекта.

Блок приема и преобразования сигналов от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда и блок приема и преобразования сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, включенные в состав регулятора, при обработке результатов измерений в блоке формирования алгоритма управления по заданной программе, позволяют во время маневрирования объекта на стенде осуществлять необходимое воздействие на электромагнитные компенсаторы. Это обеспечивает настройку регулятора магнитного поля объекта и системы его электромагнитной компенсации без непосредственного участия оператора.

Наладка системы электромагнитной компенсации объекта, реализуемая во время его маневрирования на стенде при использовании указанных блоков без непосредственного участия оператора, позволяет существенно сократить срок нахождения объекта на магнитно-измерительном стенде.

Регулятор магнитного поля надводного (подводного) объекта, включающий блоки приема сигналов от навигационного комплекса и датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью этих компенсаторов, отличающийся тем, что в него введен блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля, установленных на магнитно-измерительном стенде, и блок, обеспечивающий прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, причем выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов от датчиков магнитного поля магнитно-измерительного стенда, соединен с одним из входов блока формирования алгоритма управления, а выход блока, обеспечивающего прием и преобразование сигналов о текущих координатах объекта и датчиков стенда, соединен с другим входом блока формирования алгоритма управления.

НАНОСЕКУНДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

1. С помощью поисковых систем

2. Экспресс-поиск по номеру патента New! —>

3. По номеру патента и году публикации

Классы МПК: H01F29/14 с регулируемым подмагничиванием
G05F1/10 регулирующие напряжение и/или ток
Автор(ы):
Патентообладатель(и): Каленик Владимир Анатольевич (RU)
Приоритеты:
Суть изобретения: Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для формирования пучка электронов. Наносекундный ускоритель электронов содержит генератор высоковольтных импульсов с полупроводниковым прерывателем тока, вакуумный диод, в котором используется металлокерамический катод, состав которого выбирается так, чтобы временное запаздывание t з начала тока в вакуумном диоде относительно напряжения и время обрыва тока полупроводникового прерывателя t oб соответствовали условию t з

0,7 t об . Технический результат — увеличение кпд передачи энергии в пучок и уменьшение доли низкоэнергетичных электронов в формируемом пучке. 2 табл., 2 ил.

Номер патента: 2191488
Класс(ы) патента: H05H5/02, H01J1/30
Номер заявки: 2001112512/06
Дата подачи заявки: 07.05.2001
Дата публикации: 20.10.2002
Заявитель(и): Институт электрофизики Уральского отделения РАН
Автор(ы): Котов Ю.А.; Соковнин С.Ю.; Балезин М.Е.
Патентообладатель(и): Институт электрофизики Уральского отделения РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для формирования пучков электронов.
Создание мощных наносекундных генераторов высоковольтных импульсов на полупроводниковых прерывателях тока с частотой следования импульсов до кГц и ресурсом до 10 10 -10 11 импульсов [1, 2] обусловило необходимость разработки перспективных для технологий ускорителей электронов с генераторами [3, 4].
Однако существенным недостатком известных ускорителей является недостаточный кпд передачи энергии в пучок и высокая доля низкоэнергетичных электронов в формируемом пучке при использовании металлодиэлектрических (МДМ) катодов [5].
Наиболее близким аналогом является техническое решение, описанное в [6]. Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для формирования наносекундного пучка электронов. Металлокерамический катод был испытан на частотном наносекундном ускорителе электронов УРТ-0,5. Известный наносекундный ускоритель электронов содержит генератор высоковольтных импульсов с полупроводниковым прерывателем тока и вакуумный диод, в котором используется металлокерамический катод.
Целью изобретения является увеличение кпд передачи энергии в пучок и уменьшение доли низкоэнергетичных электронов в формируемом пучке.
Поставленная цель достигается тем, что в наносекундном ускорителе электронов, содержащем генератор высоковольтных импульсов с полупроводниковым прерывателем тока и вакуумный диод, в котором используется металлокерамический катод (МК катод), состав металлокерамического катода выбирается так, чтобы временное запаздывание t з начала тока в вакуумном диоде относительно напряжения и время обрыва тока полупроводникового прерывателя t oб соответствовали условию t з

0,7 t об .
МК катод представляет собой пластину из оксидной нанокерамики, в которой относительно равномерно по объему распределены металлические частицы, часть которых выходит на поверхность. МК катод размещается на металлическом котододержателе (фиг.1). За счет существенной разницы в температурных коэффициентах линейного расширения у керамики и металла при остывании такой системы после синтеза вокруг металлических частиц образуются микрополости, которые служат поставщиками газа при поверхностном образовании плазмы на МК катоде.
При работе МК катодов имеется временное запаздывание t 3 начала тока в диоде относительно напряжения, причем значением t 3 можно управлять, изменяя состав МК катода [7]. Выбор же момента подключения нагрузки на этапе быстрого роста импеданса прерывателя тока любого типа позволяет улучшить условия работы прерывателя и увеличить выходную мощность [8].
На фиг.1 представлена схема наносекундного ускорителя электронов, где 1 — вакуумный изолятор, 2 — катододержатель, 3 — МК пластина.
Ускоритель работает следующим образом (см. фиг.1).
Генератором высоковольтных импульсов формируется импульс высокого напряжения и одновременно прикладывается к вакуумному диоду. На поверхности МК катода появляется электрическое поле.
Эмиттирующая плазма возникает вследствие развития газового разряда в микропорах между диэлектриком и металлом. Плазма, образующаяся в микропорах, выходящих на поверхность МК пластинки 3, обеспечивает необходимую эмиссию электронов и электрический контакт с металлическим основанием. Благодаря задержке между приложением импульса напряжения и появлением тока в вакуумном диоде полупроводниковый прерыватель в момент быстрого роста импеданса нагружается на нагрузку с высоким сопротивлением, что позволяет увеличить кпд передачи энергии в пучок и уменьшить долю низкоэнергетичных электронов в формируемом пучке.
Предложенное решение было экспериментально проверено. Использовался наносекундный ускоритель УРТ-0,5 [4]: ускоряющее напряжение U=500 кВ, длительность импульса на полувысоте t u

50 нс, длительность фронта импульса t ф

0,1-0,9= 46 нс, частота срабатывания f=200 Гц. Конструкция катодного узла аналогична [6] . Параметры исследованных типов МК катодов приведены в табл. 1. Катод 1885 состоит из керамики Аl 2 О 3 с диаметром металлических частиц 9 мкм, количество этих частиц в 1 см 2 составляет 1900 шт/см 2 . Катод 1889 состоит из керамики Аl 2 О 3 с диаметром металлических частиц 9 мкм, количество частиц в 1 см 2 составляет 40000 шт/см 2 . Катод 11-1 состоит из керамики Аl 2 О 3 с диаметром металлических частиц 26 мкм, количество частиц в 1 см 2 4700 шт/см 2 . Катод 1891 состоит из керамики TiO 2 с диаметром металлических частиц 9 мкм, количество частиц в 1 см 2 составляет 4020 шт/см 2 .
Так как время обрыва тока полупроводникового прерывателя тока лежит в пределах t об

30 нс (для диодов СДЛ), то увеличение t 3 приводит вначале к росту выходной мощности, а затем к ее уменьшению (табл. 2). Максимальный кпд передачи энергии в пучок электронов был при МК катоде 1891 (табл. 2). Существует практически линейная зависимость кпд передачи энергии от t з . Однако для МК пластины 1891 увеличение кпд достигается за счет увеличения доли низкоэнергетичных электронов, формируемых на заднем фронте напряжения, так как максимум мощности отстает от максимума напряжения (фиг.2). Поэтому оптимальное значение времени задержки составляет t з

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *