Чем заменить древние диоды SY170-6 SY171-6 (600V 20/200A)

[Борисыч44]

Корпус под запрессовку (как в автогенераторе) D~12.5мм
СтоЯт в выпрямителе на роторе генератора 400В 75кВА (выпрямляют возбуждение) , собственно мощность возбуждения меньше 5Вт (от аккума), но т.к. связь с ротором индуктивная, никто не знает, что делается на вращающемся роторе, а диоды летят по имху в моменты снятия нагрузок, для защиты параллельно им стояли сначала резисторы, потом были варисторы (140В), но дохнут все равно

Есть у нас спецы по силовой электрике???

[Buzzer]

Может RC снаббер повесить в параллель диоду или по витку с ферритовым кольцом последовательно

[Vovk]

для защиты параллельно им стояли сначала резисторы, потом были варисторы (140В),

Варисторы (и резисторы) параллельно диодам, что ли? Может нужно поставить параллельно возбуждению (обмотке)?

[kozak]

диоды летят по имху в моменты снятия нагрузок

Неудивительно, вспомните как работает система зажигания в карбюраторных двигателях. Там выбросы напряжения десятки кВ, когда разрывается цепь питания катушки.
Можно попробовать установить динисторы на соответствующее напряжение открывания, если там протекает переменный ток. При постоянке они не закроются (В 60-е годы это были одни из наших секретных разработок. На междугородных магистральных линиях связи, во врямя грозы, на многокилометровые участки линий передачи наводились огромные импульсные токи, которые запросто прошивали изоляцию трансформаторов и пр. Применение динисторов позволило сократить "грозовые" повреждения в тысячи раз, и простым способом снять эту проблему навсегда. Мастерские после очередного летнего дождика, были всегда заваленны "горелыми" блоками от немецкого оборудования ФАУ-60.
Или же применить супрессоры на необходимое напряжение, в импульсе они способны рассеивать огромные мощности.

[Борисыч44]

Вот, что сегодня нарыл

резисторы по 820Ом заменили одним варистором (при 10мА 250В).
На выходе еще стоят помехоподавляющие кондеры, при снятии нагрузки они могут звенеть на какой то высокой частоте которая может оказаться слишком высокой для диодов - они просто не будут успевать закрываться, т.е. вся моща с генератора ухнет на почти открытые диоды.
Сейчас таких диодов буржуинство не делает, осталось поискать советские В4-25, 3ДЧ104-10-5
Завтра договорился посмотреть на это чудо, емкости померить, резонанс, размеры кой какие снять

[Vovk]

Вот, что сегодня нарыл

Наконец-то схема есть. Например, почему не поставить параллельно обмотке возбуждения нормально закрытый диод?

Кстати, начнем с начала, о каких именно диодах речь - о диодах возле обмотки 2, или диодах 8.2?

[Борисыч44]

Наконец-то схема есть. Например, почему не поставить параллельно обмотке возбуждения нормально закрытый диод?

Кстати, начнем с начала, о каких именно диодах речь - о диодах возле обмотки 2, или диодах 8.2?

Основная ОВ , которая собсно генерирует - это 2, и диоды летят которые рядом.

НЗ диод это который будет параллельно двум переходам будет стоят? вместо варистора - им заменили каждую пару резисторов? Тогда основной ток пойдет по нему, но и ток возбуждения будет замыкаться через него в момент "слива"

Тут конечно вопросы есть - ток который будет "сливать" генератор будет поддерживать намагничнность ротора? (это ведь не только индуктивность, но еще и генератор, который "сопротивляется" вырабатыванию энергии), с другой стороны это же обычный транс, с которого сняли нагрузку (если бы индуктивность рассеяния была равна нулю, то и ни каких выбросов не было бы???

[Борисыч44]

Тут один умный товарищ поправил, что возбуждение для основных катушек формируется то же генератором потому и диоды мощные, по сути это еще и усилитель мощности возбуждения!

[Vovk]

НЗ диод это который будет параллельно двум переходам будет стоят?

Только сейчас заметил, что фактически, то что я предлагал - (норм. закрытый диод) - получается действительно, включенный параллельно диодам выпрямителя, т.е. не будет иметь смысла. А если включить его наоборот, то получается КЗ. Т.е. я предложил глупость. Нужно придумать что-то другое.
А вы не смотрели осцилограммы напряжений на диодах, или на обмотке возбудждения в различных режимах (пуск/останов)?
Предложу, тогда уж, еще какие-нибудь глупости.
Может, возбудитель 3 чересчур розганяется или искрят его щетки (они там есть?)? Тогда варисторы нужны параллельно обмотке возбудителя 3.
Может, КЗ-витки в обмотке возбуждения 2 (и диоды горят), но тогда генератор норм. бы не работал.

[Борисыч44]

А вы не смотрели осцилограммы напряжений на диодах, или на обмотке возбудждения в различных режимах (пуск/останов)?

дык оно все на роторе , а у меня пока не получается даже просто посмотреть живьем

Может, возбудитель 3 чересчур розганяется или искрят его щетки (они там есть?)?

Эта метода используется в мощных (очень, например на электростанциях), и хороша именно отсутствием контактов

Тогда варисторы нужны параллельно обмотке возбудителя 3.

они там и стоят, 3 штуки в параллель

Может, КЗ-витки в обмотке возбуждения 2 (и диоды горят), но тогда генератор норм. бы не работал.

все работало почти четверть века, за это время несколько раз горело, пока были запчасти как то выкручивались, сейчас все кончилось - надо что то придумывать...

[Vovk]

дык оно все на роторе

Короче, я пас

[Борисыч44]

Вот соберу один рабочий комплект выпрямителей и замерю напругу на катушке, кондером с диодом, но сначала надо просто доехать, посмотреть

[Nikolay_Po]

Интересно, характер нагрузки генератора с годами менялся или нагрузка одна и та же? Если коэффициент мощности и линейность нагрузки низки, то в обмотке возбуждения, вполне вероятно, будут появляться броски тока. Возбуждение и генерирующая обмотка на мгновения меняются местами.
Следов пробоя и разрушения варисторов не было? Вопрос: диоды выходят из строя от пробоя напряжением или от перегрева всплесками тока?

Offтопик:
Предположу, что если раньше нагрузкой генератора были преимущественно электродвигатели, лампы накаливания и немного трансформаторных выпрямителей, то сейчас всё больше - импульсных БП. Поэтому нагрузка на выпрямитель возбудителя всё выше, температура выше, вероятность пробоя при скачках нагрузки выше.

Знать бы количества витков в обмотках, чтобы прикинуть амплитуду бросков тока в обмотке возбуждения, зная каковы могут быть броски тока в генераторной обмотке. Зная количества витков, напряжение генератора и амплитуду колебаний тока, можно рассчитать мощность подавителей всплесков напряжения и примерно, порядок требуемого номинала импульсного тока диодов.
По-моему, стоит переделать конструкцию под применение диодов в корпусах TO-247.
-=-
Думал на счёт защиты диодов от пробоя - кроме варисторов можно попробовать ключи, замыкающие цепь диода и сбрасывающие напряжение до нуля. Так как вокруг только индуктивности, разрушения ключа не произойдёт, мощность будет выделяться на обмотках и возвращаться противоЭДС в нагрузку или в механическую энергию ротора. Нужно открывать ключ полностью в тот момент, когда напряжение на диоде становится небезопасным, а закрывать - когда пропадает ток нештатного направления - из катушки возбуждения к выпрямителю возбудителя. Когда нештатный ток катушки возбуждения падает до нуля, ключи открывать, возбуждение перейдёт в нормальный режим работы. Для того, чтобы в момент открытия ключа диоды не пробило током от катушки возбудителя, между фазами катушки возбудителя (3) можно поставить дополнительные варисторы.
Прикидывал схему - тиристоры в качестве ключей на первый взгляд не пойдут, так как могут защёлкнуться и оставаться включёнными под действием тока возбудителя. Ключи должны открываться в присутствии тока возбудителя, как только ток катушки возбуждения перестанет течь в аномальном направлении.

[Борисыч44]

Интересно, характер нагрузки генератора с годами менялся или нагрузка одна и та же?

Нагрузка изначально была нестабильная - движки, механизмы, компрессоры (ничего нового наверное не добавилось)

Следов пробоя и разрушения варисторов не было? Вопрос: диоды выходят из строя от пробоя напряжением или от перегрева всплесками тока?

Из двух разобранных блоков в обоих варисторы оказались целые, диоды по одному в каждом блоке выжили, но начинают пробиваються с 400-500В (может конечно не выдержали прогрева феном ), дохлые: в одном КЗ, в другом 70Ом в обе стороны. Если допустить, что пробой тепловой (по току) значит либо были банальные перегрузки и нужно диоды поставить потолще, или при сбросе нагрузки происходит разгон ротора, еще больший ток возбуждения (пока не сработает управление возбуждением, не размагнитится ротор), еще больший рост напряжения на выходе - как бы все идет вразнос, и желательно оставлять какую то минимальную нагрузку для "слива" энергии (надо посмотреть как они аккум заряжают)

По-моему, стоит переделать конструкцию под применение диодов в корпусах TO-247.

Одно из требований было - чтоб не было больших различий с оригинальной конструкцией - люди меняются, описание будут искать в сети, как бы не напортачили (т.е. внутри блоков можно колбасить все что угодно, но снаружи должен походить, а т.к. крутится то и вес желательно сохранить)

Думал на счёт защиты диодов от пробоя - кроме варисторов можно попробовать ключи, замыкающие цепь диода и сбрасывающие напряжение до нуля.

То же была такая мысля, но больше направленная на ускорение размагничиванивание ротора

Нужно открывать ключ полностью в тот момент, когда напряжение на диоде становится небезопасным, а закрывать - когда пропадает ток нештатного направления - из катушки возбуждения к выпрямителю возбудителя.

Это пожалуй самый неприятный режим работы - когда мощная ОВ открывает все диоды выпрямителя, и генератор возбуждения работает практически на КЗ - хоть позисторы добавляй

[Nikolay_Po]

Из двух разобранных блоков в обоих варисторы оказались целые, диоды по одному в каждом блоке выжили, но начинают пробиваються с 400-500В (может конечно не выдержали прогрева феном ), дохлые: в одном КЗ, в другом 70Ом в обе стороны.

По варистору на каждый диод стоит? Или на пару?
Посмотрел графики - Варистор, который при 250В постоянного напряжения пропускает через себя ток 10мА, при токе в 1А может иметь напряжение 550В. А это явно многовато для диодов.
Как я представляю себе генераторы - катушка возбуждения имеет большое количество витков, существенно превышающее количество витков в генераторных обмотках. За счёт большого количества витков и более тонкого провода, катушка возбуждения имеет существенное сопротивление. Поэтому ток в обмотке возбуждения при любом раскладе будет в несколько раз меньше тока генераторной обмотки. Если диоды возбудителя подобраны правильно, в системе нет коротких замыканий и автоматика работает нормально, перегрузка током маловероятна. Учитывая ,что 250В-варисторы - не панацея, предлагаю в первую очередь рассмотреть вариант пробоя высоким напряжением.

Если допустить, что пробой тепловой (по току) значит либо были банальные перегрузки и нужно диоды поставить потолще, или при сбросе нагрузки происходит разгон ротора, еще больший ток возбуждения (пока не сработает управление возбуждением, не размагнитится ротор), еще больший рост напряжения на выходе - как бы все идет вразнос, и желательно оставлять какую то минимальную нагрузку для "слива" энергии (надо посмотреть как они аккум заряжают)

Нужно попробовать прикинуть максимальную мощность, которая может быть подана в возбудитель. Если доступны моточные данные генератора (или их хотя бы оценить на глаз), можно вычислить порядок величины тока в возбуждении. После просмотра документации на варисторы, я не исключаю, пробой напряжением.

Одно из требований было - чтоб не было больших различий с оригинальной конструкцией - люди меняются, описание будут искать в сети, как бы не напортачили (т.е. внутри блоков можно колбасить все что угодно, но снаружи должен походить, а т.к. крутится то и вес желательно сохранить)

Вес, с учётом общего момента инерции маховика, практически не важен. Важны габариты, теплоотвод и механическая надёжность. Внешний вид не так важен, как трудность поиска запчастей. В крайнем случае привлекут человека с достаточной квалификацией, которому внешний вид не важен.

То же была такая мысля, но больше направленная на ускорение размагничиванивание ротора

Я рекомендую попробовать снизить номинальное напряжение варисторов не менее чем на две ступени. По-моему, тут хорошо пойдут варисторы с номинальным 150В при токе 1мА. С такими варисторами диоды не сгорят при всплесках до сотен Ампер. Правда, энергия всплеска под вопросом - могут сгореть сами варисторы.

Это пожалуй самый неприятный режим работы - когда мощная ОВ открывает все диоды выпрямителя, и генератор возбуждения работает практически на КЗ - хоть позисторы добавляй

В грамотной конструкции, режим работы генератора возбудителя "на КЗ" не должен приводить к отказу. Ток возбудителя должен быть так или иначе ограничен. Может сопротивлениями обмоток возбудителя и их сцеплением. Ещё может в схеме управления.
Пока вижу причину в пробое напряжением. Будь я на Вашем месте - попробовал бы варисторы на 150В максимального размера, какой влезет. Учитывая небольшую мощность возбуждения, врядли любой рабочий режим генератора требует напряжения на возбудителе, большего, чем 150В.

[Борисыч44]

По варистору на каждый диод стоит? Или на пару?

на пару

Нужно попробовать прикинуть максимальную мощность, которая может быть подана в возбудитель.

В данной схеме возбуждения используются 2 генератора, первый расположен на роторе, при этом происходит усиление возбуждения порядка сотни раз (у авто генератора примерно так же) т.е. на возбуждение основного идет порядка 600Вт (мах) так что ток может быть не маленьким

Я рекомендую попробовать снизить номинальное напряжение варисторов не менее чем на две ступени. По-моему, тут хорошо пойдут варисторы с номинальным 150В при токе 1мА.

На одном удалось прочитать 141 или 161, но пробиваются они на 220-250 - могут ли варисторы изменять напряжение пробоя после перегрузок ???

[Vovk]

141 или 161, но пробиваются они на 220-250

Так иногда на корпусе указывают действительное значение для переменного напряжения, а не напряж. пробоя.

[Борисыч44]

тогда все правильно