Искробезопасное устройство электропитания для индуктивной нагрузки

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для искробезопасного электропитания в угольных шахтах. Цель изобретения - повышение искробезопасной мощности путем ускорения процесса искрогашения. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, датчик 2 коммутации, тиристор 3, конденсаторы 4, диод 5, оптрон 6, катушку 7 индуктивности, индуктивную нагрузку 8, резисторы 9, 10, 14, контакты 15 взрывной камеры. Между катушкой 7 индуктивности и источником 1 постоянного тока параллельно один другому включены транзистор 11, конденсатор 13 и оптрон 12. При возникновении аварийной коммутации при разведении контактов 15 на датчик 2 наводится ЭДС, включается тиристор 3. Шунтируется источник 1, обесточиваются светодиоды оптронов 6, 12, а фотодиоды оптронов 6, 12 закрываются, что вызывает закрывание транзистора 11 и расшунтирование конденсатора 4. При этом противоЭДС в катушке 7 пропорциональна скорости закрывания транзистора 11. В соответствии с этим, скорость нарастания противоЭДС в цепи конденсатора 4 будет больше, чем в нагрузке 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1) 5 Е 21 F 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4253236/23-03 (22) 23.05,87 (46) 30.01.90. Вюл. М 4 (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (72) Э.К. Добрунов (53) 621.311.069(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 723186, кл. E 21 F 9/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

1068 99, . E 21 F 9/00, 1982. ()4) ИСКРОВЕЗОПАСНОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДНЯ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для искробезопасного электропитания в угольных шахтах. Цель изоЬретения - повышение искроЬезопасной мощности путем ускорения процесса искрогашения. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, „„SU„„1539326 А 1

2 датчик 2 коммутации, тиристор 3, конденсаторы 4, диод, оптрон 6, катушку

7 индуктивности, индуктивную нагрузку 8, резисторы 9, 10 и 14, контакты 15 взрывной камеры. Между катушкой 7 индуктивности и источником 1 постоянного тока параллельно один другому включены транзистор 11, конденсатор

13 и оптрон 12. При возникновении аварийной коммутации при разведении контактов 15 на датчик 2 наводится ЭДС, включается тиристор 3, шунтируется источник 1, обесточиваются светодиоды оптронов 6 и 12, а фотодиоды оптронов

6 и 12 закрываются, что вызывает закрывание транзистора 11 и расшунтирова- а ние конденсатора 4. При этом против аоЭДС а катушке 7 пропорциональна око- Щ рости закрывания транзистора 11. В соответствии с этим, скорость нараста- ( ния противоЭДС в цепи конденсатора 4 будет больше, чем в нагрузке 8, l ил. 2

1539326

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам искроезопасного электропитания, применяемым в угольных шахтах.

Целью изобретения является повышение искробезопасной мощности путем чскоoeния процесса искрогашения.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, датчик 2 начала коммутации, тиристор 3, управляющий электрод которого подключен к выходу дат-, чика 2 начала коммутации, конденса- 15 тор 4, диод 5, оптронную диодную пару ,6, катушку 7 индуктивности, индуктив(, ую нагрузку 8, два резистора 9 и 10, транзистор 11, оптронную диодную пару

1 2, конденсатор 13, резистор 14 и KOH тракты 1 взрывной камеры.

Выход источника 1 шунтируется цепочкой из последовательно соединенных катушки 7 индуктивности, тиристора 3 и конденсатора 4, параллельно ко-g5 торому через резистор 10 подключен s проводящем направлении фотодиод оптронной пары 6, светодиод которой включен на выходе устройства в проводящем направлении по отношению источнику 1 постоянного тока. Положительный полюс источника 1 питания соединен через переход коллектор-эмиттер транзистора

11 с катодом диода, а через резистор 9, переход анод-катод фотодиода

35 дополнительной оптронной пары 12 с базой транзистора 11 и через дополнительный конденсатор 13 — с базой транзистора 11, которая через дополнительный резистор 14 соединена с эмиттером „ этого транзистора 11, катод светодиода основной оптронной пары 6 через переход анод-катод светодиода дополнительной оптронной пары 12 соединен с нагрузкой 8, 45

Устройство работает следующим образом.

В рабочем режиме сначала производят подключение источника 1 питания к нагрузке. При этом протекает импульс тока заряда конденсатора по цепи: источник 1 питания, конденсатор I3, резистор 14, катушка 7 индуктивности, светодиоды диодных оптронов (6 и 12), замкнутые контакты 15 датчик, 2 начала 5 коммутации, конденсатор 4.

Время зарядов конденсаторов 4 и

13 выбирается таким, чтобы началось излучение светодиодов (6 и 12) и открылись их ответные части - фотодиоды. В результаты производится подача положительного смещения на базу транзистора 11 через резистор 9 и открытый фотодиод 12 и одновременное шунтирование конденсатора 4 резистором 10 и открытым фотодиодом 6, который и осуществляет дальнейшее питание нагрузки, При этом шунтирующий тиристор находится в запертом состоянии. Мощность источника 1 питания выбирается большей, чем искробезопасная мощность, определяемая величиной индуктивности нагрузки, предельно допустимыми искробезопасным током в нагрузке и напряжением источника питания.

В рабочем режиме в датчике 2 начала коммутации наводится ЭДС, недостаточная для шунтирования тиристора 3. При возникновении аварийной коммутации в результате разведения контактов 15 с возникновением электрического разряда в датчике 2 начала коммутации наводится ЭДС, достаточная для включения шунтируюцего .тиристора 3. При этом скорость нарастания противоЭДС в нагрузке пропорциональна скорости исчезнования рабочего тока в ней. Последняя определяется временем включения шунтирующего тиристора 3. Открываясь, тиристор 3 шунтирует источник 1 постоянного тока, обесточивая светодиоды (6 и 12), а фотодиоды (6 и 12) закрываются, что вызывает закрывание транзистора 1 1 и расшунтирование конденсатора 4.

При этом скорость нарастания противоЭДС в катушке 7 индуктивности пропорционально скорости закрывания транзистора 11. Последняя определяется вре временем, равным долям микросекунды.

Следовательно, скорость нарастания про противоЭДС и потенциал напряжения в цепи заряда конденсатора 4 больше, чем скорость противоЭДС и потенциал напряжения в нагрузке 8.

ПротивоЭДС, возникающая на концах катушки 7 индуктивности, заряжает конденсатор 4 по цепи: открытый переход анод-катод тиристора 3, конденсатор 4, диод ., создавая на обкладке конденсатора 4 потенциал, больший по величине и одинаковый по знаку потенциалу нагрузки, Этот потенциал образует противоЭДС индуктивной нагрузки 8, что приводит к ускоренному искрогашению.

По мере заряда конденсатора 4 ток, проходящий через тиристор 3 уменьшаетФ о р м у л а изобретения

Искробезопасное устройство электропитания для индуктивной нагрузки, содержащее источник постоянного тока, отрицательный полюс которого подключен к аноду диода, катод которого подключен к первому - воду катушки индуктивности, второй вывод которой подключен к светодиоду первого оптрона и к аноду тиристора, катод которого подключен к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которо-.

Составитель Л. Виноградов

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 197 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

5 15 ся, и при достижении величины тока, меньшей тока удержания тиристора 3, последний запирается, после чего происходит разряд конденсатора 4 на резистор 10 и закрытый фотодиод 6.

Повторное замыкание контактов 15 производит подключение нагрузки 8 и подачу рабочего тока через нее по описанному порядку, производя восстановление рабочего состояния устройства.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройст ва за ключаются в обеспечении ускоренного искрогашения и как следствие в повышении передаваемой искробезопасной мощности.

39326

ro подключен к аноду диода, положительный полюс источника питания подключен к первому выводу первого резистора, а второй резистор последовательно соединенный с фотодиодом первого оптрона, подключен параллельно первому конденсатору, а между катодом и управляющим электродом тиристора включен датчик начала коммутации, соединенный с первым контактом взрывной камеры, второй контакт которой подключен к нагрузке, отличающеес я тем, что, с целью повышения искробеэопасной мощности путем ускорения процесса искрогашения, оно .снабжено транзистором, вторым оптроном, вторым конденсатором и третьим резистором, первый вывод которого подключен к ба ) эе транзистора, а второй к эмиттеру транзистора и катоду диода, второй конденсатор включен между положительным полюсом источника питания и базой транзистора, светодиод второго оптрона подключен между светодиодом перво" го оптрона и нагрузкой, а его фотодиод первым выводом подключен к второму выводу первого резистора, и вторым выводом — к базе транзистора, коллектор которого подключен к положительному полюсу источника питания.