Искробезопасный источник питания переменного тока

Искробезопасный источник питания переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (и>950926 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.80 (21) 2954846/24 07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 17.08.82 (51)М. Кл.

E 21 F 9/00

Н 02 Н7/26

)Ьоударстеаииь и комитет

СССР по делон изобретений и открытий (53) УДК 621.311. .69 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. Г. Коган, П. В. Лаппо, Н. П. Ванжа и Г. Н. Ал

1 тИт1В1 МЭ 1(ИтттМС11а к

Научно-производственное объединение по созданию и нНфЬЕфТЫЛ .; Г средств автоматизации горных машин "Автома (71) Заявитель (54) ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ПЕРЕМЕ ННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике.

Искробезопасный источник питания переменного тока предназначен для питания повышенным напряжением электрических

5 цепей и нагрузок в. взрывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой промышленности.

Известны искробезопасные источники переменного тока, использующие высокие частоты, для обеспечения искробезопасности выходной цепи (1).

С увеличениум напряжения искробезопасная мощность снижается при прочих одинаковых параметрах цепи (частота, ин-, дуктивность). Известно, что с повышением напряжения возрастает энергия и длительность разряда, возникающего при коммутации электрической цепи. При высоких значениях частоты коммутационного тока щ в разрядах размыкания время существования напряжения, при котором происходит деионизация плазмы, уменьшается на» столько, что не происходит полная деиони зация плазмы в разрядном промежутке.

Скорость нарастания напряжения после прохождения через нуль превышает скорость восстановления электрической прочности разрядного промежутка, что приводит к выделению энергии в разряд при данной полярности напряжения, а следовательно, к уменьшению величины воспламеняющего тока и, в конечном счете, к уменьшению искробезопасной мощности в коммутируемой цепи.

Наиболее близким к изобретению является источник питания с искробезопасным выходом (21 .

Этот источник содержит источник постоянного тока, соединенный с преобразователем напряжения и узел ограничения выходного тока.

Известному устройству присущи следующие недостатки.

Нагрузка запитывается переменным током прямоугольной формы, причем повышенное выходное напряжение ограничивает искробезопасную мощность в нагрузке.

950926

40

3

Объясняется это более высокой скоростью

1 нарастания напряжения после прокождения тока через нуль, длительность коммутационного разряда и его энергия практически равны аналогичным параметрам цепей постоянного тока, что приводит к снижению минимального воспламеняющего тока и искробезопасной мощности выходной цепи данного источника.

Белью изобретения является увеличение искробезопасной выходной мощности цепи с повышенным напряжением.

Поставленная цель достигается тем, что в искробезоаасный источник питания введены одновибратор, коммутатор, триг- 15 гер, выпрямитель, формирователь выходного сигнала и задающий генератор, к входу котороГо подключен источник постоянного тока, а выход через одновибратор и коммутатор подключен к формирователю 20, выходного сигнала; выход одновибратора соединен с входом триггера, выход которого подключен к входу коммутатора, а выход преобразователя напряжения через выпрямитель — к .второму входу формиро- 25 вателя выходного сигнала, причем парал» лельно выходу последнего подключен узел отсечки и выводы для подключения нагрузкии.

На чертеже представлена блок-схема з0 искробезопасного источника питания переменного тока.

Источник содержит задающий генератор 1, соединенный с источником постоянного тока 2 и через одновибратор 3 с коммутатором 4 и триггером 5, формирователь выходного сигнала 6, включенный на выходе коммутатора выпрямитель 7 с преобразователем 8, узел отсечки 9, включенный параллельно выходу формирователя выходного сигнала и выводы.для подключения нагрузки 10.

Устройство работает следующим образом.

На вход одновибратора 3 поступает прямоугольное импульсное напряжение с задающего генератора 1, причем длитель ность импульса pasHa длительности паузы. На выходе одновибратора 3 длительность импульса сокращается на время, равное времени деионизации плазмы при коммутационных разрядах.

Длительность импульса выбирают та- кой, чтобы энергия этого импульса была меньше величины, достаточной для воспламенения взрывоопасной атмосферы при коммутационных разрядах.

На триггер 5 и коммутатор 4 одно- временно поступаеу сигнал с одновибратора 3. С выхода коммутатора 4 импульсы напряжения поочередно подаются на противоположные плечи формирователя выходного сигнала 6, собранного по мостовой схеме. формирователь. выходного сигнала 6 питается от выпрямителя 7, напряжение на который подается с преобразователя 8.

Узел отсечки тока 9 обеспечивает защиту источника питания от перегрузки по току.

Выходное напряжение источника питания представляет собой разнополярное импульсное напряжение прямоугольной формы причем длительность импульсов ограничена до величины, при которой энергия одного импульса недостаточна для воспламенения взрывоопасной смеси при коммутационных разрядах, а длительность паузы, введенной в момент перехода напряжения через нуль, выбирается больше или равной времени деионизацни плазмы.

Дополнительное введение одновибратора, коммутатора, триггера, выпрямителя, формирователя выходного сигнала и задающего генератора, а также соответственное соединение их позволяют получать увеличение искробезопасной мощности цепей повышенного напряжения. Известно, что с повышением напряжения величина искробезопасной мощности цепей уменьшается.

Это объясняется тем, что с увеличением напряжения соответственно увеличивается длительность электрического разряда, а следовательно, и выделяемая в разряде энергия, которая воспламеняет газовую смесь. В данном устройстве длительность разряда, а следовательно, и энергия в разряде не зависят от величины напряжения питания и полностью определяются длительностью и энергией одного импульса

Поэтому величина искробезопасной мощности не зависит от напряжения питания и может быть повышена в десятки раз.

Формула изобретения о

Искробезопасный источник питания переменного тока, содержащий источник по-, стоянного тока, соединенный с преобразователем напряжения и узел отсечки выходного тока, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения искробезопасной мощности цепи с повышенным напряжением, в него введены одновибратор, коммутатор, триггер, выпрямитель, формирователь выходного сигнала и задающий генератор, ко входу которого псдклю950926

5 чен источннк постоянного тока, а выход задающего генератора через одновибратор и коммутатор подключен к формирователю выходного сигнала; выход одновибратора соединен также с входом триггера, выход которого подключен ко входу коммута- тора, а выход преобразователя напряжения через выпрямитель - Ko второму входу формирователя выходного сигнала, причем параллельно выходу последнего подключен le узел отсечкн и выводы для подключения нагрузки.

Источники информацни, принятые во вннманив при экспертизе

1. Гаврильченко Л. И. Искробезойасность взрывных. сетей при применении токов высокой частоты. Труды МакНИИ, т. 1Х, вып. 2. М., Углетехиздат, 19 59, с. 1).0.

2. Лаппо П. B. н др. Автономный источник питания с нскробезопасным выходом. Труды ВНИМИ, М 98, Шахтная геофизика и геология, Л., 1975, с. 26;й

28.