Устройство для заряда аккумуляторной батареи шахтного головного светильника

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ШАХТНОГО ГОЛОВНОГО СВЕТИЛЬНИКА, соцержащее понижающий трансформатор, первичная обмотка которого через тиристорный . регупятор тока поцктпочена к вхоцу устройства , а рторичная через выпрямвтетп к выкоцу устройства, и магнитный усигштепь с рабочими обмотками, включенными в цепь переменного тока и в пепи управления тиристорами регулятора, об . - . If - ., х ., , / . / моткой смещения, включенной в цепь постоянного тока, обмоткой отрицательной обратной связи по напряжению, включенной параллельно выхоцу устройства и вспомогательной обмоткой управления, поцкпюченной к источнику постоянного тока, отличающееся тем, что, с цепью повышения эффективности стабилизации выхоцного напряжения, вспомогательная обмотка управления поцклкхчена к источнику постошшого тока сог пасно с обмоткой отрицательной обратной связи по напряжению через ключ, откл1очающийся при включении устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч аI ю щ е е с я тем, что ключ выполнен на тиристоре, катод которого поцключен к (Л отрицательному выхоцу устройства, аноц через вспомогательную обработку упра&пения - к положительному выхоцу устройства , управляющий электрод через один резистор поцключен к положительному выходу устройства, а через другой резиоторк анодам двух диодов, катоды которых поцсоецинены с вторичной обмоткой ел . лонижаюшего трансформатора. 05 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(5п Н 02 5 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

;Ъ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504125/24-07 (22) 04.08.82 (46) 23.11.83. Бюп. Ж 43 (72) В. Ф. Безруков (71) Горповское напацочное управпенйе Треста «Донепкугпеавтоматика» (53) 621.355.163 (088.8) (56) 1. Зорохович А. E. и цр. Устройства цпя заряца и разряца аккумупяторнык батарей. М., Энергия", 1975, с. 166.

2. Авторское свицетепьство СССР по заявке ..М 3324138/07, кп. Н 02 J 7/10, 1981. (54) (57) l. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯ

QA АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ШАХТ

НОГО ГОЛОВНОГО СВЕТИЛЬНИКА, соцер жащее понижающий трансформатор, первич ная обмотка которого через тиристорный регупятор тока поцкпючена к вхоцу устройства, а вторичная через выпрямитепьк выкоцу устройства, и магнитный усиы тепь с рабочими обмотками, вкпюченными в цепь переменного тока и в цепи управпения тиристорами регупятора, об моткой смещения, вкпюченной в цепь постоянного тока, обмоткой отрицатепьной обратной связи по напряжению, вкпюченной параппепьно выхоцу устройства и вспомогатепьной обмоткой управпения, поцкпюченной к источнику постоянного тока, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышении эффективности стабипизацни выхоцного напряжения, вснк; могатепьная обмотка управпения поцкпючена к источнику постоянного тока согласно с обмоткой отрипатепьной обратной связи по напряжению через кпюч, откпючающийся при вкпючении устройства.

2. Устройство по п. 1, о т п и ч аю m е е с я тем, что кпюч выпопнен на

1 тиристоре, катод которого поцкпючен к отрицатепьному выхоцу устройства, аноц через вспомогатепьную обработку управпения - к попожитепьному выкоцу устройства, управпяющий эпектроц через оцнн резистор поцкпючен к попожитепьному выхоцу устройства, а через цругой резистор- к аноцам цвук циоцов, катоцы кото рык поцсоецинены с вторичной обмоткой

;лонижающего трансформатора.

6361

1 106

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к устройствам цля заряца аккумуляторных батарей шахтных головных светильников, и может найти применение в отраслях нароцного хо зяйства, занимающихся выпуском и эксплуатацией аккумуляторных батарей, Известно устройство заряца аккумуляторных батарей на основе преобразователя типа ЗП-12I60 соцержащее элект 10 ромашинный преобразователь переменноFo тока в постоянный и магнитный усиля» тель с рабочими обмотками, включенными в цепь тиристорного регулятора, обмоткой смещения, включенной в цепь но 15. стоянного тока, обмоткой отрицательной . обратной связи по напряжению, включен ной параллельно выхоцу устройства, и вспомогательной обмоткой управления.

Электромагнитный преобразователь 20 . переменного тока в постоянный прецстав- . ляет собой. систему двигатель - генератор .и получает питание от сети переМенного тока. На выхоц генератора поц ключены аккумуляторные батареи через 25 замыкающий контакт, который соединяет отрицательные полюса генератора и багарей и зашунтирован вспомогательной обмоткой управцения, устраняющей бросок напряжения лри его коммутации.:30

Стабилизация выхоцных параметров устройства достигается путем автомат»

- ческого регулирования величины тока в обмотке возбужцения гейератора, связанной с тиристорным регулятором тока

: sa выхоце магнитного усипитепя. Изме. нение. тока возбуждения цанной обмотки

: обеспечивается за счет изменения време . ни проводящего состояния тиристора, которое зависит от напряжения управле 40 ния, подаваемого с выхоца магнитного усилителя Я .

Недостатками цанного устройства яв ляются мацая величина заряцного тока и низкая эффективность стабилизации

;. выхоцна о напряжения, вызванные на пнчием силового контакта в цепи saps ца аккумуляторных батарей,;Это целает . цанное устройство непригодным цця- за» ряца аккумуляторных батарей шахтных головвных светильников, к которым лредъяв. ляются высокие требования в отношении .поцвоца стабильного заряциогб напряже-. ния и в цепи заряца которых протекают большие токи. 55

Наибоцее близким техническим решением к изобретению является устройство цля заряца аккумуляторной батареи щахтного головного светильника, содержащее понижающий. трансформатор, первичная обмотка которого через тиристорный

< регулятор тока поцключена к вхоцу устройства, а вторичная через выпрямитель к выходу устройства, и магнитный усили тель с рабочими обмотхами, включенными в цепь переменного тока и в цели управления тиристорами регулятора, обмоткой смешения, включенной в цепь постоянного тоха, обмоткой отрицательной обратной связи по напряжению, включенной параллельно выходу устройства и вспомогательной обмоткой управления, подключенной к источнику постоянного т.ока .$2)

В качестве источника постоянного тока вспомогательной обмотки управления,включенной согласно с обмоткой смещения, используется поцключенный к вторнчной обмотке понижающего трансформа» тора стабилизированный выпрямитель, выполненный на двух циоцах, резисторе, стабилнтроне и конценсаторе.

Наличие вспомогательной обмотки управления, включенной согласно с обмоткой смещения, в процессе заряца аккумуляторных батарей устраняет бросок напряжения в момент коммутации устройатва, но и то же время снижает эффективность стабилизации выходного напряжения, так как увеличивает время перехоцно1 о процесса магнитного усилитвпя, и; впечет за собой,цополнительный расхоц электроэнергии на.ее питание.

Поцсоецинение вспомогательной обмотки управления к.вторичной обмотке трансформатора, работающего в режиме прерывистых токов, прецполагает высокую степень стабилизации напряжения питания.обмотки. Применение с этой цепью

° стабилизированного выпрямителя, вы.полненного:на стабилитроне, конценсато ре, явух диодах и резисторе, может оказаться недостаточным, а применение многокаскацного стабилизированного выпрямителя связано с увеличением числа элементов и усложнением схемы, что в свою очерець привецет к снижению надежности.

При недостаточной степени стабхлиза пии напряжения питания вспомогательной обмотки уцравпения возможно сниже ние степени стабилизалии выхоцного напряжения заряцнспо устройства.

Oemü изобретения улучшение стабилизации выхоцного напряжения. устройства путем устранения влияния вспомогатеш

1056 иой обмотки управления на процесс заря ца аккумуляторных батарей.

Укаэанная цепь цостигается тем, что в устройстве цля эаряца аккумуляторных батарей шахтных головных светильников, соцегжащем понижающий трансформатор, первичная обмот..а которогс через ти- . ристорный регулятор тока гоцключена к вхоцу устройства, а въ оричная через выпрямитель - к выхоцу устройства, и 10 магнитный усилитель с рабочими обмотка.ми, включенными в цепь переменного тока и в цепи управления тиристорами регулятора, обмоткой смещения, .Включенной в цепь постоянного тока, обмоткой отрицательной обратной связи по напряжению, включенной параллельно выхоцу устройства, и вспомогательной обмоткой управления, поцключенной к ис точнику постоянного тока, вспомогатель ная обмотка управления цоцключена к источнику постоянного тока согласно с обмоткой отрицательной обратной свя эи по напряжению через ключ, отключаю щийся при включении устройства.

В качестве ключа в цанном устройстве используется тиристор, катоц которого поцключен к отрицательному выхоцу устройства, аноц через вспомогательную . обмотку управления - к положительному выхоцу устройства, управляющий эцектроц через оцин резистор поцключен к положительному выхоцу устройства, а через цругой резистор к аноцам цвух циоцов, катоцы которых соецинены с вторичной обмоткой понижающего трансформатора.

На чертеже прецставлена принципиаш ная схема устройства цля заряца аккуму. ляторных батарей шахтных головных све тильников.

Устройство соцержит понижающий трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого поцключена к вхоцу 3 устройства через тиристорный регулятор 4 то45 ка, а вторичная обмотка 5 через силовой выпрямитель 6, выполненный на диоцах 7 и 8 - к выхоцу 9 устройства, и магнитный усилитель 10. У магнитного усилителя 10 рабочие обмотки 11 включены в плечи пиоцного моста 12,соециненно50 . гос источником 1 3 переменного напряжения ,. и с тиристорным регулятором 4 тока; обмотка 14 смещения соецинена с источником 15 постоянного стабилизированно го тока через лотенпиометр 16; обмотка 17 отрицательной обратной связи по напряжению поцключена - встречно с

- обмоткой 14 смещения - параллельно

361 4 выхоцу 9 устройства через потенщ » ометр 18; вспомогательная обмотка 19 управления поцключена согласно с обмов кой 17 отрицательной обратной связи по напряжению к источнику 20 постоянного стабилизированного тока через потенцио» метр 21 и ключ 22, отключающийся при поцаче питания на sxoa устройства.

Ключ 22 выполнен на ткристоре 23, катоц которого через потенпиометр 21 поцключен к отрицательной клемме выхоца устройства, аноц -- через вспомогательную обмотку 19 управления - к положительной клемме выхоца устройства, управляющий электроц через резистор 24 поцключен к положительной клемме выхо»

;"ца устройства, а через резистор 25 - a аноцам цвух циоцов 26 и 27, катоцы которых соецинены с вторичной обмоткой 5 понижающего трансформатора 1 причем величина резистора 24 больше величины резистора 25.

Устройство работает слецующим образом.

В поцготовительный периоц цо кача ла эаряца - налряженив лопается: на рабочие обмотка 11 циоцного моста 12 от источника 13 переменного напряжения; на обмотку 14 смещения от 1источника 15 постоянного стабилизированного тока че» реэ потенциометр 16; на обмотку 17 отрицательной обратной связи по напря- жению от аккумуляторных батарей на вы хоце 9 устройства через потенциометр:181 на вспомогательную обмотку 19 управ ления от аккумуляторных батарей на выхоце 9 устройства через потекциометр 21 и тири@тор 23. Тиристор 23.s поцготовительный цериоц иахоцится и открытом сос:оянии, так как на вторичной обмоткеб понижающего трансформатора 1 напряже ние отсрствует и на управляющий электр роц тиристора 23 поцается положительный сигнал с выхоца 9 устройства от аккуму ляторных батарей через резистор 24.

Ампервитки вспомогательной обмотки 19 управления направлены согласно с ампер- витками обмотки 17 отрицательной обратной связи ло напряжению и в сумме с ампервитками обмоток управления маг- ° нитного усилителя 10 созцают на его выхоце напряжение управления, обеспе чивающее оптимальный угол открывания тиристоров в цепи регулятора 4 тока.

При поцаче питания на вхоц 3 устройства на вторичной обмотке 5 пони» жающего трансформатора 1 инцуктирует ся напряжение, на выхоце 9 устройства

1056361 напряжение увепичивается цо вепичины, необхоцимой цпя эаряца аккум-„цяторных батарей, а в обмотке 17 отрицатепьной обратной связи :соответственно амлервитки. Оцновременно на управпяющий эпектроц тиристора 23 прцается напряжение от вторичной обмотки 5 трансформатора 1 через циоцы 26 и 27 и резиотор 25, созцаюшее отрицатепьный сит нар управпения. Напряжения сицового выпрямитепя 6 и выпрямителя на циоцах 26 и 27 равные, но так как вепичина резистора 24 больше вепичины резистора 25, то на управляющем электро» це тиристора 23 созцается отрицатель- 15 ный сигнап и тиристор 23 закрывается, обесточивая вспомогатепьн„"ю обмотку 19 управления, вепичина ампервитков которой равна приращению ампервитков в обмотке 17 отрицатепьной обратной связи по 20 напряжению при включении устройства.

В реэупьтате суммарное поцмагничива ние, соэцаваемое обмотками управпения магнитного усипитепя 10 цо поцачи питания на устройство и поспе, остается 25 постоянным. Этим устраняется бросок напряжения во время коммутации устройства. При цапьнейшей работе регупироэ ка выхоцного напряжения заряцного уст ройства осуществпяется путем изменения Зр угпа открывания угпа тиристоров в цепи регупятора тока 4. Смещение сигнапов управпения зависит от степени поцмагничивания магнитного усипитепя 10, выпопняющего роль фаэосцвигающего эпемента. Так, налрмер, при снижении напряжения на выхоце 9 устройства ампервитки, соэцаваемые обмоткой 1 7 отрицательной обратной связи по нал ряжению, уменьшаются, а суммарное поцмагничивание, соэцаваемое обмотками управления, увеличивается. В результате этого с выкоца магнитного усилитепя 10 поступает сигнал управпения, изменян ший угоп отп ирания тиристоров регупятора 4 тока в сторону увепичения поцаваэмого напряжения. При увеличении напря-, жения на выкоце 9 устройства, суммарное поцмагничивание магнитного усилитепя 10 уменьшается и угоп отпирания тиристоров регупятора 4 тока изменяет ся в сторону уменьшения вхоцного напряжения.

Поцкпючение вспомогатепьной обмотки управпения к источнику постоянного тока - в цанном спучае к аккумупяторным батареям на выхоце устройства — согпасно с обмоткой отрицательной обратной связи по налряжению через кпюч, откпючаюшийся при поцаче питания íà azzyмупяторные батареи, поэвопипо искпючить впияние всломогатепьной обмотки управления, необхоцимой цля устранения 6poo- i ка напряжения при коммутации устройся ва, на процесс эаряца аккумупяторных батарей, т. е на стабилизацию выкоа ного напряжения в этот периоц. Кроме того, в периоц заряца аккумуляторных батарей, снижается расхоц электроэнергии на питание этой обмотки, уменьшается время перехоциого процесса магнитного усипитепя.

1086361

Составитець И. Найциыа

Рецактор С. Патрушева Техрец А.Бабннец

Коррщдщр А. Повх

Поцписиое

Финнам ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Закаэ 9328/51 Тираж 617

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по денам изобретений и очкрытий

113038, Москва, Ж35, Раушская наб., ц. 4/8