Устройство для обеспечения искробезопасности электрических цепей переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для создания асветительных установок, применяемых во взрывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой пром-сти. Цель - увеличение искробезопасной мощности и повышение надежности работы. Устр-во содержит источник 1 постоянного тока, к которому подключен задаюш,ий генератор 2, и инвертор 3, выполненный по мостовой схеме. Б диагональ моста включена нагрузка 4. Треугольное напряжение повышенной частоты с генератора 2 поступает на первичную обмотку 5 трансформатора 6 блока 7 обеспечения искробезопасной мощности. Последний содержит узел сравнения на двух транзисторах (Т) 8 и 9, трансформатор б и измерительный резистор (Р) 10 - датчик тока. К базам Т 8 и 9 через Р 13 и 14 подключены секции 11 и 12 вторичной обмотки трансформатора 6. В узле сравнения сравниваются неизменное по амплитуде и частоте треугольное напряжение, поступающее на базы Т 8 и 9, и изменяющееся от величины нагрузки 4 падение напряжения на Р 10. Чем больше ток нагрузки инвертора 3, тем больше падение напряжения на Р 10 и тем меньше длительность импульсов прямоугольного напряжения на нагрузке 4. 2 ил. 1C (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 4164641/22-03 (22) 19.12.86 (46) 23;09.88. Бюл. № 35 (71) Ворошиловградский филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по авто.матизации угольной промышленности

«Гипроуглеавтоматизация» (72) А. А. Новиков, В. Г. Вакульчик, Г. И. Бедняк, 3. М. Иохельсон и E. П. Милешин (53) 621.311.69 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 950926, кл. Е 21 F 9/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 964187, кл. E 21 F 5/00, !980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для создания осветительных установок, применяемых во взрывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой пром-сти. Цель—

„„SU„„1425353 А 1 (5 ) 4 Е 21 F 9 00, Н 02 Н 7 00 увеличение искробезопасной мощности и повышение надежности работы. Устр-во содержит источник 1 постоянного тока, к которому подключен задающий генератор 2, и инвертор 3, выполненный по мостовой схеме.

В диагональ моста включена нагрузка 4.

Треугольное напряжение повышенной частоты с генератора 2 поступает на первичную обмотку 5 трансформатора 6 блока 7 обеспечения искробезопасной мощности. Последний содержит узел сравнения на двух транзисторах (Т) 8 и 9, трансформатор 6 и измерительный резистор (Р) 10 — датчик тока. К базам Т 8 и 9 через Р 13 и 14 подключены секции 1 и 12 вторичной обмотки трансформатора 6. В узле сравнения сравниваются неизменное по амплитуде и частоте треугольное напряжение, поступающее на базы Т 8 и 9, и изменяющееся от величины нагрузки 4 падение напряжения на

Р 10. Чем больше ток нагрузки инвертора 3, тем больше падение напряжения на P 10 и тем меньше длительность импульсов прямоугольного напряжения на нагрузке 4. 2 ил.

1425353

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам обесцечения искробезопасности электрических цепей переменного тока, и может быть использовано для создания осветительных усгановок, работающих на повышенной частоте и имеющих искробезопасные параметры, Йрименяемые во взрывоопасных средах предПриятий горной, нефтехимической и газовой промышленности.

Целью изобретения является увеличение

r скробезопасной мощности и повышение наежности работы.

На фиг. приведена функциональная хема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит источник постоян>orо тока, к которому подключен задающии генератор 2 и инвертор-формирователь выходного сигнала, выполненный по мостоой схеме, в диагональ которого включена агрузка 4. Генератор 2 формирует треугольое напряжение повышенной частоты, постуг ающее на первичную обмотку 5 трансфор атора 6 олока 7 обеспечения искробезоr асной мощности. Блок 7 обеспечения искроезопасной мощности выполнен на двух транзисторах 8 и 9, трансформаторе 6 и измери-! ельном резисторе-датчике 10 тока. Две сек ии 11 и 2 вторичной обмотки трансформатора 6 подключены через резисторы

13 и 14 к базам транзисторов 8 и 9. К коллекторам транзисторов 8 и 9 подключены

Первичные обмотки трансформаторов 15 и 16 у правления инвертором, вторичные обмотки которых подключены через резисторы к баззово-эмиттерным переходам верхних транзист1 оров 17 и 18, инвертора 3, а вторичные обмотки для управления «нижними» транзисторами 19 и 20 инвертора 3 включены одНими выводами к общему проводу 2! источника постоянного тока, а вторыми выводами подключены через резисторы к базам

Нижних транзисторов 19 и 20 инвертора 3, при этом между базами и эмиттерами каждого транзистора инвертора включены защитНые диоды.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания от источника 1 постоянного тока задающий генератор 2 начинает формировать треугольное напряжение U (фиг. 2), поступающее на первичную обмотку 5 трансформатора 6 блока 7 обеспечения искробезопасной мощности. При этом на секциях 11 и 12 вторичной обмотки трансформатора 6 формируются противофазные треугольные напряжения 14 и Uq (фиг. 2), поступающие на базы транзисторов 8 и 9. На вторичных сбмотках трансформаторов 15 и 16 управления формируются прямоугольные напряжения U4 и U; (фиг. 2), поступающие в противофазе на транзисторы 17, 19 и 18, 20 со. ответственно и на нагрузке формируется

Напряжение U<; (фиг. 2) .

На транзисторах 8 и 9 выполнен узел сравнения неизменного по амплитуде и частоте треугольного напряжения (U и Uq, фиг. 2), поступающего на базы транзисторов и изменяющегося от величины нагрузки падения напряжения U7 (фиг. 2) на измерительном резисторе-датчике 10 тока. Чем больше ток нагрузки инвертора, тем больше падение напряжения на резисторе-датчике 10 тока и тем меньше длительность импульсов прямоугольного напряжения U< и V;, а следовательно, и импульсов прямоугольного напряжения 116 (фиг. 2) на нагрузке 4. Выбором величины резистора 10 устанавливается необходимая величина паузы 1„(фиг. 2), достаточная для деионизации плазмы, чтобы энергия импульса 1„(фиг. 2) была недостаточна для воспламенения взрывоопасной смеси при коммутационных разрядах.

При перегрузке инвертора происходит стабилизация тока в нагрузке, так как, чем болыне ток нагрузки инвертора, тем меньше становится длительность импульса 1„и больше величина паузы t (фиг. 2), вплоть до режима короткого замыкания. При повышении напряжения питания инвертора происходит стабилизация энергии импульса прямоугольного напряжения 1„(фиг. 2), так как возрастание амплитуды импульса компенсируется уменьшением его длительности. Этим обеспечивается повышенная искробезопасная мОщнОсть.

Повышенная надежность устройства обеспечивается тем, что при любом повреждении в схеме в цепи нагрузки сохраняются искробезопасные параметры.

Включение вторичных обмоток трансформаторов 15 и 16 для управления «нижними» транзисторами 19 и 20 инвертора 3 одними выводами на общий провод 21 источника 1 постоянного тока, а вторыми выводами на базы указанных транзисторов обеспечивает надежное закрывание транзисторов инвертора при коротком замыкании в нагрузке.

Устройство для обеспечения искробезопасности электрических цепей переменного тока, содержащее измерительный резистор, источник постоянного тока, к которому подключен задающий генератор повышенной частоты, и инвертор, выполненный по мостовой схеме, в диагональ которого подключена нагрузка. отличающееся тем, что, с целью увеличения искробезопасной мощности и повышения надежности работы, оно снабжено блоком обеспечения искробезопасной мощности, содержащим узел сравнения выполненный на двух транзисторах, базы которых через резисторы подключены к выводам вторичной обмотки трансформатора, имеющей отвод от середины, подключенный к общему проводу источника постоян1425353

Фиг. 2

Составитель Г. Н унупаров

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор В. Романенко

Заказ 4751/31 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного тока и к одному из выводов измерительного резистора, другой вывод которого подключен к объединенным выводам эмиттеров транзисторов, первичная обмотка трансформатора включена между выходом задающего генератора повышенной частоты и общим проводом источника постоянного тока, а коллекторы транзисторов и объединенные выводы их эмиттеров подключены к входам инвертора.