Искробезопасный источник питания Советский патент 1978 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к искробезоtiacHfcavi источнике питания, предназначенньм для электропитания энергоемких электрических искробезопасньк схем, применяемых в угольной, химической и нефтегазовой промьошленности для автоматизации производственныхпроцессов во взрывоопасных средах.

Известны искробезопасные источники питания, содержащие трансформатор, однополупериодный выпр51митель, тиристорный узел ограничения энергии, вьвделяюсцейся при коммутации выходных цепей, состоящий из элемента индуктивности и тиристоров, включенных в цепь нагруэ си, и блок автоматического повторного включения, выполненный на тиристорах, подключенных анодами к вторичньад обмоткам трансформатора.

Цель изобретения - повышение нгадежности устройства.

Для этого непосредственно объединенные цепи управления тиристоров блока автоматического повторного вк.гпочеиия через диоды в обратном направлении подсоединены к катоду включенного параллельно нагрузке тиристора узла ограничения энергии, параллельно силовой цепи которого через последовательный

тиристор,.л диод подключена дополнительная ветвь источника питания.

На чертеже изображена схема предлагаемого источника питания.

Источник питаний состоит из трансформатора 1, шестифазного однополу- . периодйого вьшрямитвля 2 с токоограничивакадим резистором 3 в силовой цепи, блока 4 автсжатического повторного включения, вьшолиенного на шести тиристорах 5 и диодах 6., причем аноды тиристоров 5 подключены к вторичньв 4 обмоткам трансформатора i, а катоды через токоограничивающиЯ резистор 3 - к обще точке тех же ойроток трансформатора 1, стабилизатора 7, узла 8 ограничения энергии,выполненного из элементов 9 индуктивности с измерительньм мостом 10, тиристора 11, вк.люченного napatnлельно нагрузке, конденсатора 12 в цепи управления тиристора 11, тиристор 13 и диодов 14, соединенных последовательно с нагрузкой, дополнительного канала 15 питания с выходной мощ.ностью, меньшей предельно допустимой по условиям искробезопасности, выполненного на трехфазном выпрямителе 16 с вторичньдки обмотками трансформатора 1 , токоограничивакхцем резисторе 17 и стабилитронах 18, причем выход дополнительного канала 15 питания через диод 19 подключен к выходу основного источника.

Дополнительный канал 15 питания обеспечивает питанием нагрузку во время перерывов выходного напряжения шестифазного выпрямителя источника питания при коммутациях. Величина сопротивления резистора 17 и тип стабилитрона 18 подбирают такими, чтобы ток и напряжение на выходе канала 15 питания были меньше искробезопасньк значений. Диод 19 предназначен для подключения канала 15 питания к нагрузке при уменьшении напряжения на выходе выпрямителя 2 во время срабатывания искрозащиты источника и для отключения его от нагрузки при восстановлении напряжения на выходе этого вьшрямителя.Конденсатор 12 повышает чувствительность искрозащиты источника питания.

Искробезопасный источник работает следующим образом.

При включении источника питания напряжение сети преобразуется трансформатором 1 и выпрямителями 2, 16, и поступает на нагрузку и.выходные зажимы а и У канала 15 питания. При коммутации нагрузки на индуктивней элементе 9 наводится ЭДС, которая после детектирования поступает на вход тиристора 11 и открывает его. Тиристор 13 и диод 14 закрываются. Подача энергии в нагруку от выпрямителя 2 прекращается. Напряжение канала питания открывает диод 19 и- поступает на нагруэку Дополнительный канал питания не нарушает искробезопасности вькодньсс цепей источника, так как его выходная мощность ниже предельно допустимой ио условиям искробезопасности,и подключение его к выходным зажимам Ь и г источника питания, происходит после включения уэла.-ограничения энергии ,осуществля1шде,г9 энергетиЧес-кую изоляцию выпрямителя 2 о;т выхода. ..источника.

Напряжение выпрямителя 2. через открытый тиристор 11 прикладывается к управляющим переходам тирйс-торов 5 блока 4 автоматического повторного включения. Тиристоры 5, к анодам которых в этот момент приложено положительное напряжение, открываются и шунтируют цепь тиристора 11. Последний закрывается. Время, в течение которого от выпрямителя 2 в нагрузку не поступает ток, определяется работой блока 4 автоматического повторного включения и составляет не более 3,3 мс. Тиристоры 5 закрываются отрицательной полуволной синусоидального напряжения вторичных обмоток трансформатора.

При восстановлении напряжения на выходах д и е выпрямителя 2 диод 19 закрывается и подача энергии в нагрузку от канала 15 питания прекращается.

Через нагрузку течет ток выпрямителя 2.

Наличие в схеме источника дополнительного канала обеспечивает питание на выходных зажимах источника при коммутации его выходной цепи.

Подключение дополнительного канала питания к выходным зажимам источника через диод исключает возможность одновременной подачи в электрический разряд энергии от силового выпрямителя и дополнительного канала питания, и таким образом, не нарушает искробезопасности источника питания.

Выполнение блока автоматического повторного включения на тиристорах и

диодах, включенных между управляющими электродами этих тиристоров и катодом тиристоров узла ограничения энергии, включенного параллельно нагрузке, обеспечивает надежное, открывание тиристоров, в результате чего исключается необходимость в настройке источника пи тания.

Формула изобретения

Искробезопасный источник питания, содержащий трансформатор, однополупериодный выпрямитель, тиристорный узел ограничения энергии, вьщеляющейся при

коммутации выходных цепей, состоящий из элемента индуктивности и тиристоров, включенных в цепь нагрузки, и блок автоматического повторного включения, выполненный на тиристорах, подключенных анодами к вторичным обмоткам трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, непосредственно объединенные цепи управления тиристоров блока автоматического повторного включения через диоды в обратном направлении подсоединены к катоду включенного параллельно нагрузке тиристора узла ограничения энергии, параллельно силовой цепи которого через последовательный тиристор и диод

подключена дополнительная ветвь источника питания.

Difefft/SDH

««

.J