Генераторное устройство с искробезопасным выходом

 

((()3003231

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5l)M. Кл.

Н 02 Н 7/06

Е 21 Р 5/00 (22) Заявлено; >().1 1,81 (2 t) 3354357/24-07 с присоединением заявки М (веуллрстненнмн кеянтет

CCCP (23) П риоритет

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень М 9 (53) УД К 621.31 1. .69 (088.8) вв ленни нзебретеннй н етнрытий

Дата опубликования описания 0

" 3 к;", тт т

П.В.лаппо, Э.А.Ханин н Н... Ванжа- :""- ":- -.,:,, ".1, < т

- <Д

Украинский филиал Всесоюзного ордена Тр оведо Красного Знамени научно исследовательского института горной геомеханнки и маркшейдерского дела (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО С ИСКРОБЕЗОПАСНЫМ

ВЫХОДОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть исполы овано во юуывоопасных средах предприятий горной, нефтехимической и газовой промышленнооти, для создания генераторных устройств повышенной надежности. S

Известно генераторное устройство, со держащее аккумуляторный источник щ тания, подключенный через. реле минимального напряжения к преобразователю напряжения. Схема искроэащиты включе» на во вторичную цепь преобразователя напряжения Pl J.

Недостатком устройства является невысокая надежность, так как в аварийном режиме акуумуляторный источник щитания не отключается от цепи нагрузки, что приводит к его разряду.

Известно устройство для обеспечения нскробезопасности электрических цепей, copeptKamee источник постоянного тока, токоограничивающнй резистор, дополнительный тиристорный ключ, измеритель ный резистор, преобразователь напряже

2 ния, подключенный с помощью трансформами тора к узлу искроэащиты, выполненному в виде двух -фильтров высокой частоты и тиристорных ключей (2).

Описанное устройство обеспечивает высокую искробеэопасную мощность, но надежность работы его недостаточно высока, так как аккумуляторный источник в аварийном режиме нв отключается, а шунтируется тиристором. В результате от аккумуляторного источника питания нв» ограниченное время через тиристор течет большой ток. После устранения авариВтого режима. устройство автоматически не возвращается в исходный режим.

Для возврата в рабочее состояние необ ходимо отключить и вновь включить ио точник питания.

Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату к предлагаемому является генератор, содержащий аккумуляторный источник питания, ре ле минимального напряжения, последовательный транзисторнмй ключ, задаклций гене

3 10032 ратор, подключенный к инвертору, подклю ченному с помощью трансформатора к узлу искрозащиты, выполненному в виде двух фильтров высокой частоты и двух тиристоров, включенных встречно-параллельно (33, Недостаток известного устройстваневысокая надежность и большое энергопотребление в аварийном режиме, так как источник питания в аварийном режиме не 30 отключается.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение энергопотребления в аварийном режиме.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторное устройство с искробезопасным выходом, содержащее аккумуля -; торный источник питания, параллельно выводам которого подключено реле минималь- о ного напряжения, выходом подсоединенное х первому транзисторному ключу, формирователь импульсов, подсоединенный к узлу искроэащиты и выполненный в виде последовательно включенных задающего генератора, инвертора и трансформатора, введены одновибратор, тиристор с измерительным резистором, второй транзисторный ключ, усилитель тока, содержащий два последовательно соединенных эмиттерных повторителя, светодиод и электромагнитное реле, третий транзисторный ключ и многофункциональный оптрон, приемник которого включен между амиттером nepsoro транзисторного ключа и бедой третьего транзисторного ключа, 3S коллектор которого подсоединен к эмит теру первого транзисторного ключа, а эмиттер третьего транзисторного ключа через резистор соединен с отрицатель40 ным выводом источника питания и через конденсатор подключен к входу одновибратора, выходом подсоединенного к базе вврвого эмиттерного повторителя, в кол лекторную цепь которого включен светодиод при этом анод светодиода подклю4S чен к эмиттеру первого транзисторного ключа, нагрузкой второго эмиттерного повторителя является обмотка электромагнитного реле, переключающий контакт которого средней точкой подключен к базе второго транзисторного ключа, кол лектор которого через резистор подключен к раэмыкающему контакту реле, замыкающий контакт которого соединен через второй резистор с отрицательным выиьдом источника питания, кроме того, эмиттер второго транзисторного ключа подсоединен к инвертору и через, последовательно соединенные резистор и излучатель оптрона к аноду тиристора, управляющим электродом подключенного через измерительный резистор к отрицательному выводу источника питания,подсоединенному к катоду тиристора.

На чертеже представлена электричеокая схема генераторного устройства.

Устройство содержит аккумуляторный источник 1 питания, параллельно выво дам которого подключено реле 2 минимального напряжения, подсоединенное к транзисторному ключу 3, приемник 4 многофункционального оптрона, включен

I ный в коллекторную цепь третьего транзисторного ключа 5, эмнттер которого с помощью резистора 6 соединен с отрицательным выводом источника 1 питания и с помощью конденсатора 7 соединен с входом одновибратора 8. Выход последнего подключен к усилителю тока, содержащему два последовательно включенных эмиттерных повторителя 9 и 10, в коллекторную цепь повторителя 9 включен светодиод ll, подсоединенный к эмиттеру транзисторного ключа 3. При этом нагрузкой усилителя тока является электромагнитное реле 12, обмотка кь» торого включена в эмиттерную цепь повторителя 10. Кроме того, переключаю« ший контакт 13 реле средней точкой подсоединен к базе второго последовательного транзисторного ключа 14, коллектором подключенного с помощью резистора 15 к нормально замкнутому контакту 13, а нормально разомкнутый контакт соединен с помощью второго резистора 16 с отрицательным выводом источника 1 питаний. Переход база-коллектор второго транзисторного ключа 14 эашунтирован высокоомным резистором 17.

При этом эмиттер второго транзисторного ключа 14 подсоединен к инвертору

18 и с помощью последовательно соединенных резистора 19 и излучателя 20 оптрона — к аноду тиристора 21, управляющим электродом подключенного через измерительный резистор 22 к отрицательному выводу источника 1 питания, подсоединенному к катоду упомянутого тиристора 21, задающий генератор 23 выходом подключен к входу инвертора 18, подключенному с помощью трансформатора 24 к узлу 25 искрозащиты. Узел ивкрозащиты содержит два фильтра 26 и

27 высокой частоты (ФВЧ) и два быстродействующих ключа-тиристора 28 и 29, включенных встречно-параллельно.

S 1003

Узлы 23,18 и 24 образуют формирователь импульсов, который вырабатывает импульсы типа меандр. Одновибратор 8 вырабатывает прямоугольный импульс, длительность которого определяется па- S раметрами резистора 6 и конденсатора 7.

Генераторное устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии i нормальном рабочем режиме, второй последовательный и

30 ключ 14 находится в открытом состоянии, которое обеспечивается нкзкоомным резис тором 15. Переключающий контакт 13 находится в положении cl светодиод 11 не горит. Высокоомный резистор 17,, шунтирующий переход база - коллектор транзисторного ключа 14, необходим для того, чтобы в момент переключения контактов 13 последовательный ключ 14 не находился в режиме с отключенной базой. и

При коммутации цепи нагрузки в разряде возникает сигнал, состоящий из высокочастотных составляющих. Используя в качестве датчика начала коммутации фильтр высокой частоты (ФВЧ) 26 или

27, в момент коммутации включается ° быстродействующий ключ-тиристор 28 или 29 (в зависимости от фазы выход

pro напряжения в момент коммутации) и закорачивает выходную обмотку транс- 56 форматора 24. В цепи питания инвертора

1 8 резко увеличивается. ток, и за счет увеличения падения напряжения на laмерительном резисторе 22 включается тиристорный ключ 21, загорается излу» SS чатель 20 многофункционального оптрона, включающий приемник 4 последнего, при этом открывается транзистор 5 и через конденсатор 7 запускает одновибратор 8. Одновибратор 8 срабатывает и 4э своим выходным импульсом открывает эмиттерный повторитель 9, при этом загорается светодиод 11. Усиленный по току импульс открывает второй транзиотор 10, что вызывает срабатывание элек l5 тромагнитного реле 12. Контакт 13 электромагнитного реле 12 переключается из положения а в положение о, транзиоторный ключ 14 закрывается и обесточи» вает инвертор 18 и выходную uem нагрузки АВ. По окончании действия импульсов одновибратора 8 прекращает светиться светодиод ll и электромагнитное репе 12 возвращается в исходное состояние.

Контакты 1 3 переключаются В положение 55

О, и открывается транзисторный ключ 14.

Если за время действия импульса одновибратора, коммутация цепи нагрузки не прекратилась, процесс повторяется. При

231

С прекращении коммутации генераторное устройство автоматически возвращается в рабочий режим.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении надежности. Это достигается тем, что в аварийном режиме большой ток через тиристоры течет в течение короткого времени, необходимого для срабатывания одновибратора, а это, в свою очередь, приводит к существенному снижению энергопотребления в аварийном режиме, так как выделенный в аварийном режиме сигнап, воздейс уя на тиристорный ключ, вызывает срабатывание устройства и отключение цепи нагрузки от источника питания.

Форм ула изобретения

Генераторное устройство с искробезопасным выходом, содержащее аккумуляторный источник питания, параллельно выводам которого подключено реле минимального напряжения, выходом подсоединенное к первому транзисторному ключу, формирователь импульсов, подсоединенный к узлу искрозащиты и выполненный в виде последовательно включенных задающего генератора, инвертора и трансформатора, отличающееся тем,что,с целью повышения надежности и снижения энергопотребления в аварийном ремаме, в него введены одновибратор, тиристор с измерительным резистором, второй транзисторный ключ, усилитель тока, содержащий цва последовательно соединенных амиттерных повторителя, светодиод и электромагнитное реле, третий транэиоторный ключ, многофункциональный оптрон, приемник которого включен между эмиттером первого транзисторного ключа и базой третьего транзисторного ключа, коллектор которого подсоединен к эмиттеру первого транзисторного ключа, а амиттер третьего транзисторного ключа через резистор соединен с отрицательным выводом источника питания и через конденсатор подключен к входу одновибратора,- выходом подсоединенного к базе первого эмиттерного повторителя, в коллекторную uem которого включен свето диод, подсоединенный к эмиттеру первого транзисторного ключа, при этом нагрузкой второго эмиттерного повторителя является обмотка электромагнитного реле, переключающий контакт которого средней точкой подключен к базе второго транзис7 1003 торного ключа, коллектор которого через резистор подключен к размыкающему контакту реле, замыкающий контакт которого сеединен через второй резистор с отрицательным выводом .источника питания, кроме того, эмиттер второго транзисторного ключа подсоединен к инвертору и через последовательно соединенные резистор и излучатель оптрона к аноду тиристора, управляющим электродом под- 14 ключенного через измерительный резистор к отрицательному выводу источника питанйя, подсоединенному к катоду тиристора.

231 8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела. Сб. 102, Л„1976, с. 53.

2. Авторское свидетельство СССР

% 838095, кл. Е 21 Р 5/00, 1981.

3. Новое горношахтное оборудование и аппаратура. Испытания и опыт эксплуатации.Экспресс-информация ЦНИИЭИУголь

Вып.4(8) "Шахтная электроразведочная станция с искробезопасным выходом, с. 10-20, P. 1.

1ООММ

ВНИИПИ Заказ 1581/4Ю

Тираж 615 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгорол,ул. Пр оектная,4