Устройство для заряда аккумуляторной батареи шахтного головного светильника Советский патент 1983 года по МПК H02J7/12 

Изобретение относится к эпектротехняке, а более конкретно к устройствам цпя заряца аккум -пяторных батарей шакт кых гопоБНытс светипьникоь, и может най ти применение в отраслях народного хозяйства, занимающихся выпуском и эксп атацией аккумуляторных батарей. Известно устройство заряца аккумуляторных батарей на основе преобразоЁвтепя типа ЗП-12/60 соцержащее эпект ромашинный преобразоватеоь переменного тока в посто1шный и магнитный усигга тегеь с рабочими обмотками, вкгаоченными в цепь тирнсторного регулятора, об моткой .смещения, включенной в пепь постоянного тока, обмоткой отринатепьной обратной связи по напряжению, вкточенной параппепьно выхоцу устройства, и вспомогатепьнрй обмоткой управпения. , Эпектромагнитный прео азговатеяь Переменного тока в постоянный прецста& 1шет собой систему цвигатепь - генератор и получает |штанив от сети пер&Менного тока. На выхоц генератора доц- кпючены ак1сумупяторные батареи через замыкающий контакт, который роециияет отрицатепьныа попюса генератора н бз)тарей и зашунтирован вспомогательной обмоткой управпення, устраншощей бросо 1ШД1и- жеция при его коммутагщи. ; Стабипизация выходных параметров устройства цостигается путем автрматич еского регулирования вепичийы тока в обмотке возбужаеиия гейератора, CBS Зинкой р тиристорным регупятсуррм тока на выходе магввтаого уснпитекя. Изменение тока вбзбуясцения ценной обмотки обеспечивается за счет изменения врем ни проводящего состояния тиристора, которое зависит от напряжения управпеВия, подаваемого с выкоца магнитного jfcsjinnTena ij 4ei : , . ., . . Недостатками данного устройства яв° пшотся мапай вещпина зарядного тока и низкбя эффектквность стабвпнзасшв выхопного напряжения, вызванные напкчием сиповоро контакта в цепи заряда аккумупвггораых батарей,. Это делает цЕохное устройство непригодным для заряда аккумуляторных батарее шахтных головных светильников, к которым предъя Пяются высокие требования в отнсшетш подвода стабипьного заряциогб напряж. ния и в цепи заряда протекают большие токи. . Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для заряда аккумуляторной батареи шахт ного головного светильника, содержащее понижаюишй. трансформатор, первичная обмотка которого через тиристорный регулятор тока подключена к входу устройства, а вторичная через выпрямитель к выходу устройства, и магнитный усилитель с рабочШуЖ обмотками, включенными в цепь переменного тока и в цепи управления тиристорами регулятора, обмоткой смещения включенной в цепь постоянного тока, обмоткой отрицатегаьной обратной связи по напряжению, включенной параллельно выходу устройства и врпомогатегаьной обмоткой управления, подключенной к источнику постоянного т.ока 2 . В качес1ве источника постоянного тока вспомогательной обмотки управления,включ«1ной ссягласно с обмрткой см&вдения, используется подключенный к вторичной обмотке понижающего трансформа тора стабилизированный выпрямитель, выполненный на двух диодах, резисторе, стабилитроне и конденсаторе. Наличие вспомогательной обмотки уоравпения, включенной согласно с обмот кой смешения, в процессе заряда аккумушпччжых батарей устраняет бросок иалряяс шя в момент коммутации устрой етва, но в то же время снижает эффективность стабилизации выходного напряжерш, так как увеличивает время п& рексяхвого npcaiecca магнитного усилит пя. И; ввечеи оа собой .дополнительный расход эпектроэн1зргии иа. ее питание. Подсаедииёние ьсаомогатепьной обмотки управпения к вторичиой обмотке трансформатора, работающего врежиме прерывистых токов, предполагает шлсокую степол стабилизации н шряжения питв1ШЯ. обмотки. Применение с этой целью стабипи фованного шлпрямителя, выопнеиного на ста литроне, конденсаторо, двух диодах и реэцлсторе, может оказаться недостаточным, а п жменеиие мисгокаскацного стабилиэированиого вылрямнтеш связано с увеличением числа эпемеитов и успоашением схемы, что в свою очередь приведет к надежности. При недостаточной степени ста лизащш напряжения литания вспомогательной обмотки управления возможно снижение степени стабилизации )содного напряжения зарядного устройства. Цель изобрет шя - улучшение стабилиза1щи выходного напряжения устройства путем устранения влияния вспомогательной охотки управпет1я на процесс 3&ps ца аккумуп$ггорных батарей. Указанная цепь цостигаетея тем, что в устройстве цпя заряда аккумутгаторнык Старей шахтных головных светильников, соаержащем понижающий трансфс матор, первичная о6мот..а которого через ratрнстсфный регулятор тока гошшючена к входу устройства, а вторичная через выщ ямитет - к выходу устройства, и магнитный усиштепь с рабочими обмотк& ми, включенными в цепь переменного тока и в цепи управления тиристорами регулятора, обмоткой смешения, Ькшоченной в цепь постоянного тока, обмоткой отрицательной обратнс связи по напряжению, включенной параллельно вы ходу устройства, и вспомогательной обмоткой управления, подключенной к источнику постоянного тока, вспомогательная обмотка управления подкпЕЮчена к источнику постоянного тока согласно с обмоткой отрицательной обратной связи по напряжению через ключ, отключа щийся при включении устройства. В качестве ключа В данном устройст ве используется тиристор, катод коториго подключен к отрицательному выходу уст ройства, аноц через вспомогательную обмотку управления - к положительному выходу устройства, управляющий электро через один резистор подключен к поло жительному выходу устройства, а через другой резистор к анодам двух диодов, катос Ы которых соединены с вторичной обмоткой понижающего трансформатора. г.-На чертеже представлена приншшиаль ная схема устройства для заряда aKEyMyw ляторных батарей шахтных головных све тильников., Устройство содержит понижаюигий трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого подключена к входу 3 устрой ства через тиристорный регулятор 4 тока , а втсфичная обмотка 5 через сило« вой выпрямитель Q, выполненный на ; плодах 7 и 8 - к выходу 9 устройства, и магнитный усилитель 10. У магнитного усииитепя 10 рабочие обмотки 11 включены в ппечициоаного моста 12,соециненногос источником 13 переменного напряжения , и с тиристорным регулятором 4 гока; обмотка 14 смешения соединена с источ НШБОМ 15 постоянного ста лизированного тока через потенвдометр 16; обмот ка 17 отрицательной обратной связи по напряжению подключена встречно с обмоткой 14 смещения - параллельно выходу 9 устройства через потенциометр 18; вспомогательная обмотка 19 управления подключена согласно с обмо кой 17 отрицательной обратной связи по напряжению к источнику 20 постоянногЬ стабилизировсшного тока через потевцио метр 21 и ключ 22, отключающийся при подаче питания на вход устройства. Ключ 22 выполнен на тиристоре 23, катод которого через потенциометр 21 подключен к отрицательной клемме выхода устройства, анод -- через воюмогательную обмотку 19 управления - к положительной клемме выхода устройства, управляющий элистрод через резистор 24 . подключен к положительной клемме выхо IW устройства, а через резистор 25 - к (ШОдам двух диодов 26 в 27, катоды ко торых соединены с вторичной обмоткой 5 понижающего тpaнcфopмaтqpa 1, причем величина резистора 24 больше величины резистора 25. Устройство работает следующим обра- : зом. В подготовительный период - до начала заряда - напряжение подается: на рабочие обмотки 11 диодного моста 12 от источника 13 переменного напряжения; на обмотку 14 смещения от источника 15 посто5шного стабипиз фованного тока Ч&рез потенциометр 16; на о бматку 17 отрицательной обратной связи по Hanpsiжению от ак1ф ляторных батарей на 9 устройства через потенциометр 18j иа вспомогательную сймотку 19 управ« ления от аккумул51Торных батарей ва выходе 9 устройства через потевдшометр 21 и тиристор 23, Тиристор 23 в подготовительный период находится в открытсм состоянии, так как на вторичной обмотке5 понижающего трансфорК4атора 1 напряжение отсутствует и на управляющий элеклрод тиристора 23 подается-положитепъньтй сигнал с выхода 9 устройства от аккуму ляторных батарей через резистор 24 Ампервитки вспомогательной обмотки 19 управления направлены согласно с ампервитками обмотки 17 отри1штвльной об- . ратной связи по напряжению и в сумме с ампервитками обмоток управлеэшя ма1 нитного усилителя 10 создают на его выходе напряжение упр шления, обеспечивающее оптимальный угол открывания тиристоров в цепи регулятора .4 тока. При подаче питания на вход 3 устройства на вторичной обмотке 5 понижающего трансформатора 1 индуктируется напряжение, на выходе 9 устройства 1 напряжение увеггачивается цо величины, необхоцимой апя заряца аккумупяторных батарей, а в обмотке 17 отрицатепьной обрятной связи соответственно ампервитки. Одновременно на управляющий эпектроц тиристора 23 подается напряжение от вторичной обмотки 5 трансформ тора 1 через циоцы 26 и 27 и резиотор 25, созцающее отрицательный сигнал управления. Напряжения силового выпрямителя 6 и выпрямителя на циопах 26 и 27 равные, но так как величина резистора 24 больше величины резистора 25, то на упратяющем эл ктро це тиристора 23 создается отрицательный сигнал и тиристор 23 закрывается, обесточивая вспомогательную обмотку 19 управления, величина ампервитков которо равна приращению ампервитков в обмотке 17 отрицательной обратной связи по напряжет1ю при включении устройства. В результате суммарное поцмагничива ние, создаваемое обмотками управления магнитного усилителя 10 цо поцачи питания на устройство и после, остается постоянным. Этим устраняется бросок напряжения во время коммуташга устройства. При дальнейшей работе регулировка выходного напряжения зарядного устройства осуществляется путем изменения угла открывания угла тиристоров в цепи регулятора тока 4. Смеще1ше сигналов управления зависит от степени поцмагничивания магнитного усилителя 10, выполняющего роль фазосцвигающего элемента. Так, напрмер, при снижении 616 напряжения на выходе 9 устройства ампервитки, создаваемые обмоткой 17 отрицательной обратной связи по нап-- ряжению, уменьшаются, а суммарное подмагничивание, создаваемое обмотками управления, увеличивается. В результате этого с выкоца магнитного усилителя 1О поступает сигнал управления, изменжощий угол отпирания тиристоров регулятора 4 тока в 1эторону увеличения подава&мого напряжения. ПрИ увеличении напр$ьжения на выходе 9 устройства, суммарное подмагни141ивание магнитного усилит©ля 10 уменьшается и угол отпирания тиристоров регулятора 4 тока изменяется в сторону уменьшения входного напряжения. Подключение вспомогательной обмотки управления к источнику постояонного тока - в дашюм случае к аккумуляторным батареям на выходе устройства - соглаоно с обмоткой отрицательной обратной связи по напряжению через ключ, отклн чаюшийся при поЬаче питания на аккумуляторные батареи, позволило влияние вспомогательной обмотки упраь лекия, необходимой для устранения броока напряжения при коммуташш устройств ва, на процесс заряда аккумуляторных батарей, т. & на стабилизацию выход- ного напряжения в этот период. Кроме того, в период заряца аккумуляторных батарей, снижается расход электроэнергии на питание этой обмотки, уменьшается время перехоцного процесса магнитного усилителя. 1

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 резиотор- к анодам двух диодов, катоды которых поцсоецинены с вторичной обмоткой ел .лонижаюшего трансформатора. 05 00 05