Конденсаторный взрывной прибор Советский патент 1992 года по МПК F42D1/45 

Изобретение относится к средствам взрывания взрывчатых веществ с использованием электродетонаторов (ЭД) и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где применяется энергия взрыва. Изобретение предназначено для подрыва как высоковольтных ЭД типа ЭДВ-1, так и до 100 шт обычных промышленных ЭД типа ЭД-8.

Известен взрывной прибор типа КМ- 1000, содержащий гальваническую батарею, которая питает двухтактный транзисторный преобразователь, к выходу которого подключен повышающий трансформатор, заряжающий через выпрямитель конденсатор-накопитель. Параллельно конденсатору-накопителю подключен делитель напряжения, к нижнему плечу которого подсоединен неоновый светосигнальный разрядник.

Недостатком такого взрывного прибора является его низкая надежность за счет отсутствия блока стабилизации напряжения, что приводит к заряжению конденсатора- накопителя выше номинального и пробою изоляции взрывного прибора, кроме того, светосигнальный разрядник горит и при снижении напряжения на конденсаторе-накопителе ниже номинального, так как напряжение гашения неонового разрядника значительно ниже напряжения его зажигания.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому является конденсаторный взрывной прибор, содержащий транзисторный преобразователь напряжения, подключенный через коммутирующий транзистор к источнику постоянного тока в виде гальванических элементов, причем к базе коммутирующего транзистора присоединен элемент стабилизации, а к выходу преобразователя через повышающий трансформатор и выпрямитель подключен блок конденсаторов-накопителей. Такое схемное решение позволяет заряжать конденсаторы-накопители до номинального напряжения даже при снижении питающего напряжения в три раза.

Недостатком такого взрывного прибора является его низкая производительность из-за длительности процесса зарядки конденсаторов-накопителей, который может достигать нескольких минут, так как процесс зарядки от стабилизированного источника питания идет по экспоненциальному закону.

Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени зарядки конденсаторов-накопителей.

Указанная цель достигается тем, что в конденсаторном взрывном приборе, содержащем транзисторный преобразователь напряжения, подключенный через

коммутирующий транзистор к источнику постоянного тока, причем к базе коммутирующего транзистора присоединен элемент стабилизации, а к выходу преобразователя через повышающий трансформатор и вы0 прямитель подключен блок конденсаторов- накопителей со схемой управления, в него введены замыкатель с управляющим элементом, пороговый элемент и делитель напряжения, причем замыкатель включен

5 последовательно с элементом стабилизации, управляющий элемент замыкателя соединен через пороговый элемент с делителем напряжения, включенным параллельно блоку конденсаторов-накопителей. Это

0 позволяет заряжать конденсатор-накопитель до номинального напряжения без режима стабилизации на входе преобразователя, что резко уменьшает время зарядки конденсаторов-накопителей и тем самым

5 увеличивает производительность взрывного прибора.

На чертеже изображена схема прибора. Конденсаторный взрывной прибор содержит источник 1 постоянного тока в виде

0 батареи из 10 шт. аккумуляторов Д-0,55 с напряжением до 14 В, подключенный через переключатель 2 и коммутирующий транзистор 3 типа КТ815Б к транзисторному преобразователю 4. База коммутирующего

5 транзистора 3 подключена через последовательную цепочку из элемента стабилизации в виде стабилитрона 5 типа КС186Б и замыкателя б в виде тиристора КУ101А с отрицательным электродом источника по0 стоянного тока. База транзистора 3 соединена с комплектором резистором типа 7 типа МЛТ-0,25-470 Ом. Выход транзисторного преобразователя 4 через повышающий трансформатор 8 и выпрямитель 9 подклю5 чен к блоку конденсаторов-накопителей 10- 12 типа К75-40 емкостью 20 мкФ. Параллельно конденсатору-накопителю 10 подключена последовательная цепочка, состоящая из управляемого вентиля 13 типа

0 Т320-16 и дросселя 14. Резисторы 15 и 16 подсоединены к выходу выпрямителя 9 для зарядки соответственно конденсаторов-накопителей 11 и 12. К блоку конденсаторов- накопителей 10-12 через коммутирующий

5 разрядник 17 типа Р-37 подключены зажимы 18 для подключения взрывной цепи. Схема 19 управления подключена к управляемому электроду вентиля 13. Параллельно блоку конденсаторов-накопителей 10-12 подключен делитель напряжения, содержащий резисторы 20 и 21 типа КЭВ-1- 4,7 МОм и СП2-2-1 с сопротивлением 470 кОм. Параллельно резистору 21 подключены конденсатор 22 типа МБМ-160 В - 0,01 мкФ и пороговый элемент 23 в виде разрядника ИНС-1, соединенный с управляющим элементом замыкателя 6 в виде тиристора.

Конденсаторный взрывной прибор работает следующим образом.

При подключении цепи источника 1 постоянного тока переключателем 2 через резистор 7 и базу коммутирующего транзистора 3 протекает управляющий ток, транзистор 3 работает в ключевом режиме, напряжение прикладывается к транзисторному преобразователю 4, который преобразует постоянный ток в переменный. После повышения напряжения трансформатором 8 и выпрямления выпрямителем 9 происходит зарядка блока конденсаторов-накопителей 10-12 до напряжения 1000 В. В связи с тем, что замыкатель 6 закрыт (не пропускает ток), стабилитрон 5 не ограничивает ток в базе коммутирующего транзистора 3, он работает в ключевом режиме, поэтому до конца зарядки конденсаторов-накопителей 10-12 к преобразователю 4 подходит полное напряжение от источника 1 постоянного тока.

При достижении номинального напряжения на конденсаторах-накопителях 10- 12 величины 1000 В пробивается пороговый элемент 23, конденсатор 22 разряжается через управляющий элемент замыкателя б, последний открывается (переходит в проводящее состояние), стабилитрон 5 ограничивает ток в базе и на эмиттере коммутирующего транзистора 3 напряжение падает до 8,6 В. Заряд блока конденсаторов-накопителей 10-12 прекращается и

поддерживается на достигнутом уровнем. После этого со схемы 19 управления подается импульс на управляемый вентиль 13, кон- денсатор 10 перезаряжается через

дроссель 14 до противоположной полярности. На коммутирующий разрядник 17 подается утроенное напряжение последовательно соединенных конденсаторов-накопителей 10-12, разрядник 17 пробивается

и взрывной импульс через зажимы 18 подается на цепь электродетонаторов. После взрыва источник 1 тока отключается переключателем 2, схемы обесточивается и замыкатель 6 переходит в непроводящее состояние.

Формула изобретения

Конденсаторный взрывной прибор, содержащий транзисторный преобразователь напряжения, подключенный через коммутирующий транзистор к источнику постоянного тока, причем в базу коммутирующего транзистора включен элемент

стабилизации, а к выходу преобразователя через повышающий трансформатор и выпрямитель подключен блок конденсаторов-накопителей со схемой управления, отличающийся тем, что, с целью

повышения производительности путем сокращения времени заряда конденсаторов- накопителей, в него введены замыкатель с управляющим элементом, пороговый элемент и делитель напряжения, причем замыкатель включен последовательно с элементом стабилизации, управляющий элемент замыкателя соединен через пороговый элемент с делителем напряжения, включенным параллельно блоку конденсаторов-накопителей.

Изобретение относится к средствам взрывания взрывчатых веществ с использованием электродетонаторов и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, использующих энергию взрыва. Цель изобретения - повышение производительности за счет снижения времени зарядки блока конденсаторов-накопителей. Для этого к базе коммутирующего транзистора 3, включенного в цепь источника 1 постоянного тока, подключена последовательная цепочка, состоящая из элемента 5 стабилизации и замыкателя 6, причем управляющий элемент замыкателя 6 присоединен через пороговый элемент 23 к делителю напряжения, состоящему из резисторов 20 и 21 и подключенному параллельно к блоку конденсаторов-накопителей 10-12. В устройстве до момента полной зарядки блока конденсаторов-накопителей к транзисторному преобразователю 4 напряжения подается полное напряжение источника 1 тока, поэтому время зарядки сокращается. 1 ил. (Л С 11 XI ЧЭ ю ю