Искробезопасный источник переменного тока Советский патент 1982 года по МПК E21F9/00 H02H7/00 

1

Изобретение OTHotMTcfl к системам электропитания и может быть использовано в энергоемких системах автоматики и связи, работающих во взрывоопасных средах.

Известны искробезопасные источники переменного тока, у которых искробезопасность выходных цепей обеспечивается путем ограничения тока и напряжения, а также ограничением перенапряжения, возникающих при коммутации 1 .

Для обеспечения искробезопасности в этих источниках использованы ограничительные резисторы и шунтирующие стабилитроны и конденсаторы или шунтирующие тиристоры, включаемые при определенной величине Toka.

Однако они обладают небольшой мощностью (единицы ватт).

Наиболее близким к предлагаемому является искробезопасный источник переменного тока повышенной, мощнос.тиС2}.

Известное устройство искрозащи- ты содержит фильтры ве;рхних частот, исходы которых подключены к управляющим переходам тиристоров встречно-параллельно включенных относительно источника ЭДС. При коммутации выходной цепи источника фильтры высоких частот выделяют сигнал и этим сигналом включают тиристоры, которые закорачивают источник.

to

Основным недостатком устройства является недостаточная искробезопасная мощность, особенно при наличии в системе реактивностей нагрузки и линии связи. Причиной этого яв15ляется то, что сигнал на выходе фильтра верхних частот огран14мен, особенно при наличии линии связи и индуктивной нагрузки, и не обеспечивает гарантированного тока уп20равления тиристоров.

Цель изобретения - повышение искробезопасностной мощности источников и устранение указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что искробезопасный источник переменного тока, содержащий трансформатор, фильтры верхних йастот, включенные параллельно трансформатору и тиристоры, включенные встречно-параллельнотрансформатору, дополнительно снабжен двумя основными и двумя дополнительными транзисторами. Диодами и делителем на|Пряжений, этом выход каждого из фильтров подключен к переходу база-эмиттер соответствукщего транзистора, коллекторы которых через р делительные диоды подключены к сред ней точке дегмтеля, причем делитель каждое плечо которого состоит из параллельно соединенных конденсатора и резистора и подключен к базам дополнительных транзисторов, включенных в каждую шину питания эмиттером к источнику, а коллектором к нагрузке коллектор каждого из до полнительных транзисторов подключен через диод и управляющий перехо тиристора к своему эмиттеру, а пере ходы база-эмиттер и коллектор-эмиттер зашунтированы диодами, аноды которых подключены к эмиттерам этих транзисторов. На чертеже представлена принципи альная электрическая схема искробез пасного источника переменного тока. Искробезопасный источник перемен ного тока содержит трансформатор 1, фильтры верхних частот, включенные параллельно трансформатору и состоя щие из резисторов 2 и 3, конденсатора Ц и соответственно резисторов 5 и 6,и конденсатора 7, тиристоры 8 и 9, включенные встречно-параллел но трансформатору, диоД1 1 10-13, осн ные транзисторы ГА и 15, подключенные к выходам фильтров и через кол. лекторные диоды 1б и 17 подключены к средней точке делителя, состоящего из параллельно соединенных конденсаторов 18, резистора 19 и параллельно соединенных конденсатора 20 и резистора 21 дополнительные транзисторы 22 и 23, включенные в каждую шину питания диоды , шунтирующие переходы дополнител ных транзисторов и диоды 28 и 29 в цепях управляющих электродов тиристоров. При нормальной работе напряжение на сопротивлениях 2 и 6 практически равно нулю и транзисторы 14 и 15 34 заперты..При полярности питающего напряжения, когда плюс подается на аноды шунтирующих диодов 2k и 25, эти диоды открыты, чем обеспечивается базовый ток дополнительного транзистора 23i который открывается, и через него протекает ток нагрузки. При изменении полярности открыты шунтирующие диоды 2б и 27, обеспечивая соответственно базовый ток дополнительного транзистора 22 и ток нагрузки. При коммутации цепи искрозащита работает следующим образом. Появление напряжения на сопротивлении 2, вызванное размыканием цепи в тот момент, когда плюс приложен к аноду шунтирующего диода 27 и дополнительный транзистор 22 открыт, приводит к открыванию транзистора It, .который шунтирует переход открытого транзистора 22. Вследствие этого траи зистор 22 закрывается, т.е. сопротивление цепи увеличивается. Увеличение сопротивления приводит к соответствующему увеличению ЭДС самоиндукции источника. Поскольку крутизна нарастания напряжения вызванного запиранием транзистора, достаточно велика, то все это напряжение поступает на выход фильтра верхних частот, что приводит к дальнейшему запиранию транзисторов 1 и 22. При достижении на транзисторе 22 напряжения, достаточного для открывания тиристора 9 последний включается. При другой полярности питающего напряжения аналогичным образом работают транзисторы 15 и 23 и тиристор 8. Применение данного источника питания позволяет повысить надежность искробезопасных средств автоматизации и связи, сократить количество источников питания и кабельных линий связи, повысить безопасность применения электроэнергии в потенциально взрывоопасной среде. Формула изобретения Искробезопасный источник переменного тока, содержащий трансформатор, фильтры верхних частот, включенные параллельно трансформатору, и тиристоры, включенные встречнопараллельно трансформатору, отличающийся тем, что, с целью повышения искробезопасной мощное5ти, он (опог ниТепьно снабжен двумя основными и двумя дополнительными транзисторами, диодами и делителем напряжения, при этом выход каждого из фильтров подключен также к переходу база-эмиттер соответствующег основного транзистора, коллекторы которых через разделительные диоды подключены к средней точке делителя причем делитель, каждое плечо которого состоит из параллельно соединенных конденсатора и резистора, по ключен к базам дополнительных тран3HCtopOB, включенных в каждую шину питания эмиттером к источнику, а коллектором - к нагрузке, коллектор 3 каждого из дополнительных транзисторов подключен через диод и управляющий переход тиристора к своему эмиттеру, а переходы база - эмиттер и коллектор - эмиттер зашунтированы диодами, аноды которых подключены к эмиттерам этих транзисторюв. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аппаратура шахтной автоматики, способы и средства обеспечения искробезопасности, Изд-во МУП СССР, РТМ, 12..015-76, с. ЭТ-Э. 2.Авторское свидетельство СССР № А50893. кл. Е 21 F 9/00, 1972.

2 К

fll

25