Источник питания с искробезопасным выходом

 

Союз Соввтскик

Социааистическкк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5I)M. Кл.

E 21 1 9/00

Н 02 Н 7/26 (22) Заявлено 05.09.80 (21) 2980373/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82

fllc$48pcl8EHNblll кем итет

СССР ао делам изоеретекнк и еткрнтнк (5З) УДК 621.311, .69(088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Бесаренко и А. В . Алехин „- .::, 1

Э

/ .

Донецкий государственный проектно-констр орский и экспериментальный институт комплексной м ехайизации шахт Донгипроуглемаш (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ИСКРОБЕЗОПАСНЫМ

ВЫХОДОМ,1

Изобретение относится к технике электрического контроля и управления в системах, работающих во взрывобезопасной среде (в угольных шахтах, на предприя тиях по добыче нефти и газа, на заводах по переработке нефтепродуктов). Более точная область применения — передвижные объекты с автономным источником электрической энергии (шахтные дизельные локомотивы, акуумуляторные электровозы

10 и т.п.).

Известны искробезопасные источники, которые могут работать как от централизованных, так и от автономных источников электрической энергии, в которых обеспечение искробезоп асности осуществляется опережающим отключением на-. пряжения при помощи управляемых диодов (тиристоров) (1)

Наиболее близким к предлагаемому 2î является источник питания с искробезопасным выходом, содержащий тиристор опережающего отклоне.. ия, соединенный анодом с ограничивающим дросселем, 2 один вывод которого соединен с конденсатором, включенным между управляющим электродом и анодом онережаюшего тиристора, при этом KoHgeHcaTop через резистор подключен параллельно выходным зажимом источника, и тиристор аварийной защиты, включенный параллель но источнику питания 12)

Однако эти устройства не удовлетворяют возросшим требованиям, предъявляемым к выходной искробезопасной мощности источника, а в других случаяхс выпрямителями, выполненными на управляемых диодах - не обеспечивают стабильной уставки токовой защиты, что связано с большим разбросом характеристик полупроводниковых приборов, которые к тому же меняют свои значения с течением времени, от температуры, от радиоактивных излучений. Следует также отметить, что источники повышенной мощности разработаны главным образом для условий питания их от сети переменного тока.

954871 4

10 тактов 11 геркона

40

Uem» изобретения — упрощение и повышение надежности схемы устройства, а также расширение области применения для условий питания его от автономного генератора постоянного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что источник питания с искробезопасным выходом, содержащий тиристор опережающего отключения, соединенный анодом с ограничивающим дросселем, один вывод которого соединен с конденсатором, включенным между управляющим электродом и анодом тиристора, при этом конденсатор через резистор подключен парвллельно выходным зажимам источника и тиристор аварийной защиты, подключенный параллельно входным зажимам источника питания, дополнительно снабжен датчиком токае герконом, транзисторным кшочом, включенным последовательно в цепь питания, и оптроном, излучатель которого подключен параллельно дат п ку гока, включенному последовательно с входом источника питания, а приемник оптрона включен в цепь управления тиристора аварийной защиты, геркон встроен в сердечник ограничивающего дросселя и включен в цепь управления транзисторного ключа.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 постоянного напряжения, тиристор 2 опережа ющего отключения, соединенный с ограничивающим дросселем 3, транзисторный ключ, включенный последовательно в цепь питания нв транзисторах 4-6, транзистор

7 аварийной защиты, включенный параллельно входным зажимам источника питания, в цепи управления которого включен оптрон 8 !

Электрическая схема работает следующим образом.

Напряжение от генератора 1 через открытый транзистор 6 и дроссель 3 поступает на выходные искробезопасные зажимы. Тиристоры 2 и 7 при этом остаются закрытыми. Подключение нагрузки к этим зажимам, при условии, если выходной ток не превышает установленной величины, не оказывает влияния на состояние схемы. При отключении нагрузки, когда резко меняется выходной ток, возникает положительный импульс напряжения, нв конденсаторе 9, включенном между управляквцим электродом и анодом тиристора 2, что приводит к мгновенному срабатывайию тиристора 2, происходит закорачивание выходной цепи, обеспечивая тем самым ее искробезопвсность, ток через дроссель 3 нарастает, пропорционально увеличивая индукп:ию в сердечнике дросселя. Когда ток достигнет величины уставки, геркон срабатывает и замыкает эмиттер и базу транзистора 4, чго приводит к выключению тока в схеме.

Энергия самоиндукции дросселя при этом гасится через тиристор 2 и диод 10, одновременно удерживая закрытым транзистор 4, исключая преждевременное включение питания при размыквнии конНовым узлом в данном устройстве является тиристор аварийной защиты 7 с оптроном 8. Основное назначение этого узла — отключить напряжение при повреждении или отключении транзисторов

5, 6 и магнитоуправляемого контакта 11, которые согласно правилам

ПИВРЭ не относятся к категории неповреждаемых. Отказ любого из этих элементов вызывает включение оптрона 8 и затем тиристорв 6, который закорачивает выходную цепь генератора 1 постоянного тока.

Кроме того, включение геркона, встро.енного в сердечник ограниченного дросселя 3, в цепь управления транзисторного ключа позволяет при достаточно простой схеме обеспечить высокую надежность источника, а также стабильную точность установки токовой зашиты.

Формула изобретения

Источник питания с искробезопасным выходом, содержащий тиристор опережающего отключения, соединенный анодом с ограничивающим дросселем, один вывод которого соединен с конденсатором, включенным между управляющим электродом и анодом опережающего тиристора, при этом конденсатор через резистор включен параллельно выходным зажимам источника питания, и тиристор аварийной защиты, включенный параллельно входу источника, отлич вющи йс ятем, что, с целью расширения области применения на случай питания его от автономного генератора постоянного напряжения, повышения надежности схемы и точности уставки токовой защиты, дополнительно снабжен датчиком тока, герконом, транзисторным ключом, включенным последовательно в цепь питания и соединенный с другим выводом ограничивающего дросселя оптроном, излучатель которого подключен параллельно датчику тока, 5 954871 6

:включенному последовательно с источником- Источники информапяи питания, а приемник оптрона включен в принятые во внимание при экспертизе

:цепь управления тиристора аварийной за- 1. Авторское свидетельство CCÐ щиты, геркон встроен в сердечник огра- % 236604, кл. Е 21 Р 9/00, 1965. ничивакяцего дросселя и включен в цепь з . 2. Авторское свидетельство СССР управления транзисторного ключща. % 319923, кп. С 05 8 5/01, 1969.

ВНИИПИ Заказ 6385/29 Тираж 470 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4