Искробезопасный источник питания для цепей управления горных машин Советский патент 1984 года по МПК E21F9/00 H02H9/02 

Изобретение относится к искробезопасным источникам питания для цепей управления,освещеняя и звуковой предупредительной сигнализации горных машии,например очистных,проходческих погрузочных машин. Известны источники питания для: цепей управления, освещения и звуковой предупредительной сигнализации горных машин.. Известен источник питания для цепей управления проходческих комбайнов, содержащий понижающий трансформатор, вторичные обмотки которого через коммутационный элемент подключены к нагрузке - устройствам управления, освещения и сигнализации. Для защиты от коротких замыканий в этих источниках применяются плавкие 1вставки СО« Однако быстродействующие плавкие вставки имеют время срабатывания порядка 0,01-0,02 с только при Эй .3а это время может пронзойт мом . ; ти взрыв газа или пыли, если, корот кие замыкания производятся во Взрыв оттасной среде. Наиболее близким к изобретению является искробезопасный источник питания для цепей управления горных Мишин, содержащий: трансфсфматор, коммутащ онный злемент,. включенньй последовательно ..между вторичной, обмЬткой трансформатора и нагрузкой, выпрямитель, включенный параллельно вторичной обмотке трансформатора на входе коммутационного элемеита., . сгла нваюв1ий фильтр из включенных последовательно кйндёнсатора и резистора, и стабилитрон, включенные на выходе вьитрямителя, ограничивакщ резистор и ключевой элемент (123. Целью Изобретения является повыаение надежности источника пита1 1Я. Доставленная цель достигается т чтс) в искробезопасный источник пита ния для цепей управления горных машин, соде1мкащий трансформатор, коммутадаониый элемент, включенный последовательно между-вторичярй обмоткой трансформатора и нагрузкой выпрямитель, включ:енный паралл.ельио вторичной обмотке трансформатора на входе коммутащ1онно:Г.р элемента, сглаживающий фильтр из .включенных пос.иедовательно конденсатора и резне тора, н стабилитрон, вклюЧ1енныена выходе выпрямителя, ограничивающий резистор и ключевой элемент, дополнительно введены второй выпряюттель, первая измерительная цепь из последовательно, соединенных конденсатора и делителя напряжения на резисторах, вторая измерительная цепь из последовательно соединенных стабилитро- на и делителя напряжения на резисторах и оптрон, причем второй вьтрямитель подключен параллельно нагрузке на выходе коммутационного элемента., один выход второго выпрямителя через общую чину подключен к одноименному выводу первого выпрямителя, а другой через вторую измерительную.цепь и диод соединен с управля(щим входом ключевого элемента, эмиттер которого через диод соединен с общей шиной вьшp я в тeлeй и через резистор - с сглаживакярм фильТ5ром, с которьм через ограничивающий резистор и фотодиод оптрона соединен коллектор ключевого элемента., первая измерительная цепь включена параллельно сглаживающему «фильтру, а средняя точка ее делителя напряжения соединена с управляющим входом ключевого элемента, а выходная цепь оптрона связана с коммутационным элементом.: На чертеже предстаэпена принципиальная схема искробезопасного источника ш тания Для цепей упра влеНия горных машин. Источник содержит понижающий трансформ атор If ко№ утационный элемент 2, включенный между вторичной обм.откой трансформатора и нагрузкой, вь|прямительные мосты 3 и 4, .сглаживающий фильтр на резисторе 5, конденсаторе .6 и ст.а.билитроне 7, ключевой элемент - транзистор 8 с огра ничивающнм резистором 9 в цепи коллектора подключенным к оптрону 10, источник заяирающего транзистор напряжения На резисторе 11 и диоде 12, первая измерительная цепь на резисторах 13-1.4 ч конденсаторе 15, вторая измерительная цепь на резисторах 16-1 и стабилитроне 18, с разделительньм даодом 19 между средними точками резисторов и 16-17 и нагрузку 20. Источник питаний для цепей управлегшя. горньЬс машин работает следуюдам образом. Шрй поступлении напряжения на вход йст чйика с вькода первого выпрямительиого моста 3 через сглаживающий фильтр 5-7 подается напряжение питания на транзистор 8, который .отпирается импульсом тока заряда второто конденсатора 15. Транзистор 8 при этом отпирается и током коллектора через ограничивакжий резистор 9 возбуждается светодирд оптрона 10, через выходную цепь которого включается исполнительный кo в yтaодoнный элемент 2 и замыкается цепь внешней нагрузки. При этом появля ется напряжние на выходе второго вьа1ря1«1Тельного моста 4, которое через стабйлитЬхзн 18, шестой резистор 17 и второй, диод 19 поддерживает в открытом сосТ:Оянии транзистор 8 и, следовательно, во включенном состоянии коммутационный элемент 2. Источник пй. тания для цепей управления включен и работает в нормальном режиме. illiiiH коротком замыкании на вьосоде источника его выходное напряжение сншкается, что приводит к зациранию второго стабилитрона 18 и обестоадванию цепи измерения 16-17, в результате чего т| анзистор 8 запирается, цепь светоднода оптрона 10 обесточивается и исполнительный коммутационный элемент 2 выключается, разрывая цепь нагрузки.

Таким образом, предлагаемый источник питания отключает внешнюю цепь,, которая может быть во взрывоопабной среде, на стадии начала короткого замьцсания, до его развития. Момент срабатывания защиты определяется напряжением стабилизации второго стабилитрона 18. Время срабатывания: за-, щиты (без учета коммутационного элемента) исчисляется ьмкросекундамй, что позволяет стрсмть искробезопасные источники для цепей управл:ения горными машинами.

Для повышения быстродействия .срабатывания запщты в качестве коммутационного элемента могут быть использованы быстродействующие контактные устройства, либо бесконтактные элементы. , . . . .-;; :

Использование предлагаемого источника питания позволяет повысить уровень нскробезопасности эксплуатат ции горных машин.

ЙСКРОБЕЗОПАСВЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАШШ ДЛЯ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫК МАШИН, содержащий трансформатор, коммутационный элемент, включенный последовательно между вторичной обмоткой трансформатора и нагрузкой, выпрямитель, включённый параллельно втр1ричн6й обмотке трансформатора на входе коммутационного элемента, сглаж 1ва щий фильтр из конденсатора, резистора и стабилитрона, вклвменный на выходе вьдрямителя, ограничивающий резистор и ключевой элемент, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй вьпрямитель, первая измерительная цепь из последовательно соединенных конденсатора и делителя напряжения на резистора, вторая измерительная цепь из последовательно соединенных стабилитрона и делителя напряжения на резисторах и оптрон, причем второй вьпрямлтель подключен ; параллельно нагрузке на выходе коммутационного элемента, один выход второго выпрямителя через общую шину подключен к одноименному выводу первого выпрямителя, а другой через вторую измерительную цепь и диод сое§ динен с зшравляющим входом ключевого элемента, эмиттер которого через диод W соединен с общей ошной выпрямителей и через резистор - с сглаживающим фильтром, с которьм через ограничивающий резистор и фотодиод оптрона соединен коллектор ключевого элемента, первая измерительная цепь включена параллельно сглаживающему фильтISD to ру, а средняя точка ее делителя напряжения соединена с управляющим 00 входом ключевого элемента, выходная со со цепь оптрона связана с коммутационн 1М элементом.