Искробезопасный источник питания Советский патент 1980 года по МПК E21F9/00 

I

Изобретение относится к системам искробезопасного питания устройств автоматики, телемеханики, связи, работающих во взрывоопасных средах.на угольных шахтах и может быть использовано также в не(})тегазовой и химической промыЁшленности.

Известен искробезопасный источник питания, содержащий источник ЭДС, шунтирующий тиристор. Источник ЭДС и измерительный резистор включены после- цовательно с нагрузкой, щунтирующий тиристор включен параллельно нагрузке, а управляющий электрод подключен к измерительному резистору J..

Недостатки известного устройства снижение зкпивалентной индуктивности только для сосредоточенных индуктивных элементов и ограничение разряда только л режиме короткого замьпсания нагрузки, что приводит к сущестгюпчому снижению топугшмой искробеопасной мо1чио( тч.

Известно другое устройство, содержащее источник ЭДС, основной тиристор, шунтирующий тиристор, вспомогательный тиристор, измерительный резистор, датчик начала разряда с формирователем управляющего сигнала, причем источник ЭДС, основной тиристор, измерительный резистор и датчик начала разряда вклк чены последовательно с нагрузкой, шунтирующий .тиристор подключен параллельно нагрузке, выход формирователя управляющего сигнала присоединен к управляющему электроду шунтирующего тиристора, а управляющий электрод вспомогательного тиристора попключен к нз epитeльному резистору 2.

Однако и это устройство не позволяет увеличить искробозопасную мои1ио ;ть.

Цель изобретения - попьпиенир ncKpci- безопасной мощное т и.

Поставленная аогтнгаотся тем, что источник пит, гпабжч м нст({ником тока, конден-вгпром и no|4ii-on IM элементом, при -icxi КЧГ -И-лгор поч372

лючен параллельно выходу источника ока, источник тока включен послецоьательно и согласно с источником ЭДС, араллельно их выходу включен вспомоательный тиристор, а к выходу источниа тока через пороговый элемент подключен управляющий электрод основного тиристора.

На чертеже представлена схема искобезопасного источника питания.

Источник питания содержит источник ДС 1, основной тиристор 2, шунтируюий тиристор 3, вспомогательньй тирисор 4, измерительный резистор 5, датчик 6 начала разряда с формирователем

7управляющего сигнала. В устройство введены источник 8 тока, конденсатор 9, пороговое устройство 10. Источник ЭДС

I,основной тиристор 2, измерительный резистор 5, датчик 6 начала разряда соединены последовательно с нагрузкой

I1,шунтирующий тиристор 3 подключен параллельно нагрузке, выход формирователя 7 управляющего сигнала присоединей к управляющему электроду шунтирующего тиристора 3, управляющий электрод вспомогательного тиристора 4 подключен к измерительному резистору 5, источник

8тока включён последовательно и согласно с источником ЭДС 1, параллельно их выходу включен вспомогательный тиристор 3, конденсатор 9 подключен параллельно выходу источника тока, а управляющий электрод основного тиристора 2 подключен к источнику 8 тока через пороговое устройство 10. Кроме того,

в устройство могут быть введены ограничительный резистор 12 и диод 13.

Устройство работает слецующим образом .

При номинальной нагрузке на управляющий электрод основного тиристора 2 через пороговое устройство 1О поступает отпирающее напря к:ение с источника 8 тока. Тиристор 2 открыт, вспомогательный тиристор 4 закрыт, так как падение напряжения на изм:ерительном резисторе 5 недостаточно для его открывания, шунтирующий тиристор 3 также закрыт, так как отсутствует сигнал с выхода формирователя управляющего сигнала. В нагрузку поступает энергия от источника ЭДС 1. В случае обрьша цепи индуктивной нагрузки и возникновении разряда цатчик 6 начала разряда вьфабатывает управляющий сигнал и через формирователь 7 включает шунтирующий тиристор 3, котпр1,1й закорачивает цепь нагсу ки.

64

Падение напряжения на измерительном резисторе 5 резко возрасгает, открывается вспомогательный тиристор 4 на время разряда конденсатора 9, В момент

его включения напряжение конденсатора 9, равное сумме ЭДС двух источников, прикладывается к аноду основного тиристора 2 в запирающем направлении, он ускоренно запирается, обесточивая шунтирующий тиристор 3. В момент включения вспомогательного тиристора цепь нагрузки оказывается отключенной от источника питания и, следовательно, от разрядного промежутка. Напряжение

самоиндукции нагрузки приложено к тиристору 3 в запирающем направлении, он также запирается. Далее происходит восстановление схемы, через время заряда конденсатора 9 от источника тока

включается основной тиристор 2 через пороговое устройство 10.

При увеличении тока нагрузки выше допустимого падения напряжения на измерительном сопротивлении 5 становится достаточным для открывания вспомогательного тиристора 4, он открывается и подключает источник тока 8 последовательно с источником ЭДС 1 к датчику 6 начала разряда. Под действием

импульсного тока разряда конденсатора 9 датчик 6 вырабатывает управляющий сигнал, который через формирователь 7 поступает на управляющий электрод шунтирующего тиристора 3. Включается шунтирующий тиристор 3, закорачивая цепь нагрузки. В момент срабатьшания вспомогательного тиристора 4 напряжение конденсатора 9 оказывается приложенным встречно напр5окению самоиндукции наг-

рузки, а к аноду основного тиристора

2 - в запирающем направлении. Под действием этого напряжения уменьшается энергоотдача индуктивности нагрузки в разрядный промежуток и прошзходит ускорение запирания тиристора 2. Затем обеспечивается тиристор 3, напряжение самоиндукции нагрузки прикладывается к нему в запирающем направлении, тиристор 3 также запирается.

Слецовательно, ограничение мощности,

выделяемой в разрядном промежутке, происходит за счет ускорения времениотключения основного тиристора 2 и уменьщения напряжения на разрядном промежутке в

начальный период образования разряда.

Для задания необходимого выходного сопротивления источнику ЭДС 1 последовательно с ним уста1гаапивается огря