Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи Советский патент 1985 года по МПК H02J7/02 

Изобретение относится к полупроводниковым преобразовательным устройствам -для заряда и разряда аккумуляторных батарей шахтных электровозов и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих и эксплуатирующих аккумуляторные батареи.

Известно устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей, содержащее магнитный пускатель, тиристорный рекуперирующ -ш преобразователь и контактор. Одной из функций контактора является отключение тиристорного рекуперирующего преобразователя от аккумуляторной батареи во избежание имеющего место при работе в разрядном режиме явления опрокидывания инвертора при отключении пускового устройства U

. Применение известного устройства невозможно в условиях взрывоопасной атмосферы вследствие наличия искрящих контактов пускателя и контактора.

Известно также устройство для заряда и разряда аккумуляторных батаре содержащее шахтньш магнитный пускатель, тиристорный рекуперирующий преобразователь и схему управления пускателем. В устройстве применен пуска тель во взрывозащищенном исполнении, а для откл:очения аккумуляторной батареи служит встроенный в нее автоматический выключатель, zl.

Однако в -таком устройстве отсутст вуют средства для дистанционного отключения батарейного автоматического выключателя. Поэтому срабатывание защит и блокировок, отключающих магнитный пускатель, приводит к опрокидываншо инвертора. Возникающие при этом токи короткого зa ыкaния отключаются максимальной защитой автоматического выключателя, что вызывает ускоренньш его износ. Кроме того, в результате протекания больших токов сокращается срок службы тиристоров рекуперирующего преобразователя,

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств при работе в шахтных условиях: увеличение срока службы силовых элементов устройства, ;Обеспечение дистанционного отключения и уменьшение износа автоматического выключателя, защита инвертора о опрокидывания при отключении устройства от сети.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для заряда и разряда аккумуляторной батареи, содержа-, щем магнитный пускатель, имеющий выводы для подключения цепи управления тиристорный рекуперирующий преобразователь, подключенный через автоматический выключатель, снабженный отключающей катушкой, к аккумуляторной батарее, и схему управления,/включающую замыкающий контакт пускового элемента, соединенньш одним концом с выводом пускателя для подключения цепи управления, а другим - с замыкающим блок-контактом пускателя и анодом.шунтирующего диода и элементы отключения, в цепь отключающей катуш ки последовательно включен в проводящем направлении тиристорный оптрон,. а в схему управления введены дополнительный диод, тиристор и светодиод тиристорного оптрона, причем дополнительный диод анодом подключен к катоду шунтирующего диода и управляющему электроду тиристора, а катодом - к аноду тиристора и второму выводу пускателя для подключения цепи управления, светодиод тиристорного оптрона анодом соедлнен с катодом тиристора, а катодом - с анодом шунтирующего диода, а замыкающие контакты элементов отключения подключены параллельно дополнительному диоду

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема управления.

Устройство содержит магнитный пускатель 1, соединяющий тиристорный рекуперирующий преобразователь 2 с сетью. Аккумуляторная батарея 3 соединена с выходом тиристорного рекуперирующего преобразователя 2 через автоматический выключатель 4. Тиристорный оптрон 5 и отключающая катущка 6 выключателя 4 соединены последовательно в цепочку, один конец которой непосредственно, а второй через полюс выключателя 4 подключены к полюсам аккумуляторной батареи 3. Схема 7 управления содержит кнопку 8 включения, соединенную одним концом с вьшодом 9, предназначенным для подключения к пускателю 1 цепи управления, другой конец кнопки 8 соединен с замыкающим блок-контактом 10 пускателя 1 и с общей точкой соединения двух параллельных ветвей, первая из которых содержит шунтирующий 11 и

дополнительный 12 диоды, а вторая тиристор 13 и светодиод 14 тиристорного оптрона 5. Управляющий электрод тиристора 13 подключен к общей точке соединения диодов 11 и 12, Другой конец указанных ветвей через вывод 15 пускателя 1, предназначенный для подключения цепи управления, соедине с промежуто тым реле 16 постоянного тока, получающим питание от искробезопасного источника 17 переменного напряжения. Выводы 9 и 15, блокконтакт 10, реле 16 и источник 17 являются составными частями шахтного магнитного пускателя 1. Парал- лельно диоду 12 включены замыкаю1цие контакты 18 и 19 защит и блокировок, а также кнопки 20 отключения.

Устройство работает следующим образом.

Заряд и разряд аккумуляторной батареи 3 осуществляются с помощью тиристорного рекуперирующего преобразователя 2, соединенного с батареей 3 через предварительно включенный автоматический выключатель .4, ас сетью - через шахтный магнитный пускатель 1. Включение устройства осуществляется нажатием кнопки 8. При этом параллельно промежуточному реле 16 подключается цепочка из диодов 11 и 12,. шунтируя его во время продолжительной полуволны приложенного напряжения. Через реле 16 начинает протекать постоянный ток, обусловленный отрицательной полуволной этого напряжения. Реле 16 срабатывает и включает магнитный пускатель Блок-контакт 10 пускателя 1 замыкается, препятствуя дешунтированию промежуточного реле 16 и тем самым отключения пускателя 1 при отпусйании кнопки 8. Отключение устройст,ва осуществляется нажатием кнопки

20 отключения. При этом ее контакты ,замыкаются и отрицательная полуволна напряжения источника 17 оказывается приложенной к управляющему электроду тиристора 13, открывая его. То же происходит при замыкании контактов 18 и 19 защит и блокировок. Под действием тока, протекающего через тиристор 13, зажигается светодиод 14 тиристорного оптрона 5 и открывает последний. Появляется цепь протекания тока через катушку 6 отключения автоматического выключателя 4, что приводит к отключению последнего.Одновременно открытый тиристор 13 шунтирует промежуточное реле 16, полностью обесточивая его, что в свою очередь приводит к отключению шахтного магнитного пускателя 1. Так как время отключения автоматического выключателя 4 значительно меньше времени отключения шахтного магнитного пускателя 1, то при нажатии кнопки 20 отключения или замыкании контактов 18, 19 защит или блокировок первой отключается аккумуляторная батарея 3, предотвращая опрокидывание рекуперирующего преобразователя 2 и развитие режима короткого замыкания.

Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные свойства устройства при работе в шахтных условиях за счет применения бесконтактного элемента - тиристорного оптрона, увеличения срока службы силовых элементов устройства, уменьшения износа автоматического выключателя, исклкчения режима опрокидывания инвертора при отключении устройства от сети, обеспечения дистанционного автоматического выключателя аккумуляторной батареи отключением.

.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее магнитньш пускатель, имеющий выводы для подключения цепей управления, тиристорный рекуперирующий преобразователь, подключенный через i автоматический выключатель, снабженный отключающей катушкой, к аккумуляторной батарее, и схему 5 равления, i включающую замыкающий контакт пускового элемента, соединенный одним концом с выводом пускателя для подключения цепи управления, а другим - с замыкающим блок-контактом пускателя и анодом шунтирующего диода, и элементы отключения, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств, в цепь отключающей катушки последовательно включен в проводящем направлении тиристорный оптрон, а в схему управления введены дополнительный ди од, тиристор и светодиод тиристорНого оптрона, причем дополнительный диод анодом подключен к катоду шунтирующего диода и управляющему электроду тиристора, а катодом - к аноду тиристора и второму выводу пускателя для подключения цепи управления, 4: йп светодиод тиристорного оптрона анодом соединен с катодом тиристора, 4 la катодом - с анодом шун-гирующего О диода, а замыкающие контакты элеменэо . тов отключения подключены параллельно дополнительному диоду.