Устройство для питания аппаратуры шахтной связи Советский патент 1983 года по МПК H02J7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ АППАРАТУРЫ ШАХТНОЙ СВЯЗИ

Изобретение относится к электротехнике, может быть применено для электропитания аппаратуры шахтной связи и в других устройствах, связанных с зарядом аккумуляторов. Известен ряд устройств, позволяющих контролировать степень заряженности аккумуляторов по напряжению, плотности электролита, времени и току заряда, давлению газа в герметичных аккумуляторах и т.д. Однако в искробезопасной технологической шахтной связи по условиям искробезопасности применяют только герметичные аккумуляторы, контролировать сте пень заряженности которых можно толь ко по напряжению или по времени и току разряда. В то же время потребляемый аппара турой связи ток непостоянен как по силе, так и во времени, т.е. практивески невозможно оценить степень раз ряженности аккумулятора в данный момент, следовательно, и требуемый зарядный ток. Известно, что корпуса герметичных аккумуляторов при переза рядке вздуваются и выходят из строя. Известно устройство для питания нагрузки, содержащее сетевой источни питания и аккумуляторную батарею, коммутируемую на нагрузку при исчезновении питающего напряжения. При этом в нормальном режиме осуществляется подзаряд батареи 11. Однако отсутствие контроля за состоянием заряженности батареи исключает возможность использования подобных устройств в условиях шахты. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство заряда аккумуляторов в аппаратуре управления, громкоговорящей связи и сигнализации. Устройство состоит из трансформатора, вентиля, сетевого реле, ограничивакицего ток заряда резистора, аккумулятора с реле защиты от глубокого разряда, с отключакядими контактами и нагрузкой. Заряд аккумулятора осуществляется , от трансформатора через вентиль и ограничительный резистор. Заряд осуществляется малым током, исключающим возможность вздутия аккумуляторов. Реле с контактами отключает нагрузку при понижении напряжения аккумулятора ниже.нормы. Сетевое реле подключает нагрузку к аккумулятору 2 . Недостатком известного устройства является небольшой ток заряда, что при длительном или частом отключении сети приводит к разряду aккs yлятoра и отключению нагрузки, т.е. нарушается связь. Иэ-за малого тока заряда нормальная связь возможна через значительное время после включения питающей сети. Цель изобретения - повышение надежности связи за счет увеличения /зарядного тока. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее аккумулятор с непрерывным подзарядом через ограничительньШ резистор от трансфор матора с выпрямителем, сетевое реле, подключенное к трансформатору, и реле защиты от глубокбго разряда, снаб жено счетчиком импульсов, схемой ИЛИ инвертором, вьшоды питания которых подключены к соответствующим полюсг1м аккумулятора, и электронным реле подключенным к аккумулятору через ограничительный резистор, причем ограничительный резистор шунтирован последовательно соединенными первым Врезистором и. замыкающими контактами электронного реле, управляющий вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ и анодом введенного диода, катод которого через конденсатор и второй резистор соединен с отрицательным полюсом аккумулятора, а через третий резистор и размыкающие контакты сетевого реле и реле защиты от глубокого разряда - с положительным полюсом аккумулятора и с входом инвертора, выход последнего соединен с входом схемы ИЛИ и входом установ|ка в нуль счетчика импульсов,выход которого соединен с вторым входом схемы ИЛИ, а вход - с трансформатором. На чертеже представлена схема уст ройства. . Устройство состоит из аккумулятора 1, устройства защиты от глубокого разряда аккумулятора 2 с замыкающими контактами 3 и размыкакнцими контактами 4, нагрузки 5, питающего трансформатора 6 с вентилем 7, ограничительным резистором 8, который шунтируется последовательно соединенным p зистором 9 и замыкакяцими контактами 10 электронного реле 11, которое под ключено к схеме, включающей его на фиксированное время, состоящей из счетчика импульсов 12/ инвертора 13, и схемы ИЛИ 14, выводы питания которых подключены к аккумулятору 1 для , сохранения информации счетчика 12 при отключении сети, сетевого реле 15 с размыкающими контактгши 16. Один из вариантов электронного реле ,11 выполнен на транзисторе 17, баэовый ток которого ограничивается резистором 18, а в коллекторную цепь включено управляющее реле 19 ограничительного резистора 20, отсекаквдего диода 21, задерживающего конденсатора 22 и разрядного резистора 23. В исходном состоянии аккумулятор I заряжен, реле контроля разряда 2 включено, через замкнутые контакты 3 поступает питание в нагрузку 5. Электронное реле 11 отключено, его контакты 10 разомкнуты, через резистор 8 течет небольшой ток подзаряда, исключающий возможность вздутия аккумуляторов. При разряде аккумулятора 1 до установленного минимального напряжения реле разряда 2 отключает контактами 3 нагрузку 5, контакты 4 замыкаются и подают через контакты 16 сетевого реле 15, резистор 20 на вход инвертора 13 положительное напряжение логическая 1. Конденсатор 22 служит для предотвращения ложного срабатывания инвертора 13 при дребезге контактов 4 или 16. На выходе инвертора 13 появляется логический О. Счетчик импульсов 12 получает разрешение на счет импульсов. На входе схемы ИЛИ 14 появляется О, а на выходе , которая удерживает электронное реле 11, последнее замыкает контакты 10, Резистор 9 ограничивает ток заряда до номинального для данного типа аккумуляторов на фиксированное время, которое определяется частотой сети питания и коэффициентом деления счетчика 12. После прихода последнего импульса на выходе счетчика 12 появля, а на выходе инвертора 14 - О, при этом электронное реле 11 отключается, контакты 10 размыкаются, аккумулятор 1 продолжает заряжаться небольшим током через резистор 8, а счетчик 12, схема ИЛИ 14, инвертор 13 возвращаются в исходное оложение. При выключении сетевого напряжения счетчик 12 запоминает информацию, так как питание на него подается от аккумулятора 1, а на вход С импульсы не поступают. Диод 21 служит для предотвращения попадания высокого потенциала аккумулятора на выход схемы ИЛИ и для исключения ложного срабатывания электронного реле 11. Предлагаемое изобретение применяют в аппаратуре громкоговорящей связи и предупредительной сигнализации в лаве типа АС-ЗСМ. Основными достоинствами аппарату-, ры связи АС-ЗСМ по сравнению с базо вым объектом является повышение безопасности труда горняков за счет сохранения регулярной технологической связи в, опасных лавах ,(газ, пыль и внезапные выбросы); сохранность дефицитных дорогостоящих герметичных

аккумуляторов КНГК-ПД, частая и трудоемкая замена которых занимает 1,52ч (на это же время отключается технологическая связь); уменьшение времени, необход;имого на техническое обслуживание аппаратуры связи, увелцчение срока службы аккумуляторных ; батарей за счет проведения автомати-. ческого подзаряда номинальным токмо, а постоянно - небольшим, не вызывающим выход из строя раздувание.

Формула изобретения

Устройство для питания аппаратуры шахтной связи, содержащее аккумулято с непрерывным подзарядом через ограничительный резистор от трансфо Я4атора с выпрямителем, сетевое реле, подключенное к трансформатору, и реле защиты от глубокого разряда, :отличаю1цеес я тем, что, с целью повышения надежности связи, оно снабжено счетчиком импульсов, схемой ИЛИ и инвертором, выводы питания которых подключены к соответствующим полюсам аккумулятора, и эАектронньв1 реле, подключенньм

к аккумулятору через ограничи. ельный резистор, причем последний шунтирован последовательно соединенными первым резистором и замыкающими контактами электронногореле, управляющий вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ и анодом введенного диода, катод которого через конденсатор и второй резиСТор соединен с отрицательным полюсом аккумулятора, а через третий-резистор и размыкающие контакты сетевого реле и реле защиты от глубокого разряда- - с положительным полюсом аккумулятора и с входом инвертора, выход последнего соединен с входом схемы ИЛИ и входом установка в нуль счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом схемы ИЛИ, а вход - с трасформатором .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 186000, кл. Н 02 J 7/34, 1965.

№

СТ1

L.M.J

CD0

55