Разработка методики расчета и средств обеспечения искробезопасности силовых исполнительных устройств для систем управления проветриванием шахт, опасных по газу

• Автор: Павлюченко, Лия Александровна
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ II

1.1. Исследования, создавшие предпосылки для разработки мощных силовых исполнительных устройств с искробезопасной линией II

1.2. Анализ работ по силовым исполнительным устройствам

с искробезопасной линией питания

1.3. Цель и задачи исследований .

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПЕЙ СИЛОВЫХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА ВОСПЛАМЕНЯЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ РАЗРЯДОВ РАЗМЫКАНИЯ .
2.1. Исследование воспламеняющей способности разрядов размыкания в цепи, состоящей из линейного источника питания и индуктивности с диодным шунтом .
2.2. Исследование воспламеняющей способности разрядов размыкания в цепи, состоящей из источника питания с нелинейной нагрузочной характеристикой и индуктивности с диодным шунтом
2.3. Экспериментальное исследование воспламвняющей способности цепей с индуктивными элементами, зашунти
рованными диодами .
В ы в о ды
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА .
3.1. Исследование влияния параметров искробезопасных электромагнитов на их габариты
3.2. Временные характеристики искробезопасных электромагнитов .
3.3. Методика расчета искробезопасных электромагнитов .
Выводы
4. ОЦЕНКА ИСКР0БЕПАСН0СТИ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
4.1. Определение эквивалентной индуктивности и оценка искробезопасности цепей с микроэлектродвигателями постоянного тока без защитных диодов
4.2. Оценка искробезопасности цепей с микроэлектродвигателями постоянного тока, зашунтированных диодами
4.3. Разработка методики расчета электроприводов с накопителем энергии в виде герметичных аккумуляторов и искробезопасной линией питания
4.4. Разработка и выбор средств обеспечения уровня взрывозащиты РО цепей электроприводов постоянного тока
В ы в о д ы .
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
5.1. Применение силовых исполнительных устройств
в системах управления проветриванием шахт, опасных по газу .
5.2. Расчет экономической эффективности от создания и внедрения силового исполнительного устройства СИУ1 в системах управления проветриванием шахт, опасных по газу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Кравченко сформулировал универсальный критерий оценки воспламеняющей способности электрических цепей, показывающий пути повышения мощности искробезопасных систем . Сущность этого критерия состоит в том, что воспламеняющая способность разряда в индуктивной цепи определяется величиной энергии, выделяемой в разряд от источника питания и магнитного
поля индуктивного элемента , т. Е время разряда. Выражение . Нтох 1 о . Как следует из 1. Снижение энергии, поступающей в разряд из индуктивности цепи, может осуществляться шунтированием индуктивных элементов диодами, омическими сопротивлениями, стабилитронами, конденсаторами, применением индуктивных элементов с короткозамкнутыми витками и т. Для сокращения длительности коммутационного разряда разрабатывают специальные источники с искусственным сокращением его длительности. В.И. Серов установил, что при шунтировании индуктивности энергия , выделяемая из ее магнитного поля в разряд, определяется не ее статической величиной , а эквивалентной , и вывел расчетные формулы для определения эквивалентных индуктивностей цепей при использовании различных средств гашения магнитной энергии . Вопросам расчетной оценки индуктивных цепей с искрогасящими шунтами посвящены также работы Б. А.Петренко, Б. А.И. Султановича, В. А.Рувинского, А. Т.Ерыгина и др. Исследования воспламеняющей способности электрических разрядов, выполненные Вульфом и Бартоком, Гордоном, В. И.Демидовым, Я. Л.Краеиком, А. И.Султановичем, показали, что за счет сокращения длительности разряда мощность искробезопасных систем может быть увеличена в несколько раз . На этом основан способ обеспечения искробезопасности выходных цепей источников питания, разработанный Я. Л.Красиком, Б. М.Кириченко, Э. Г.Коганом, И. А.Марсюком . Существует еще один способ повышения передаваемой в нагрузку искробезопасной мощности, заключающийся в формировании специальной нелинейной нагрузочной характеристики источника питания. Исследования А. В.Панина , показали, что формирование у источника питания идеальной нелинейной прямоугольной нагрузочной характеристики позволит увеличить искробезопасную мощность, передаваемую по линии связи в нагрузку, по сравнению с цепью, питаемой от источника с линейной характеристикой, теоретически в 1, раза. Сочетание трех перечисленных способов позволило повысить искробезопасную мощность электрических цепей до Вт для метановоздушной среды источники питания ИП и С разработаны ПО Автоматгормаш, ИБП И1Д им. А.А. Скочинского. Рассмотренные выше способы повышения мощности искробезопасных цепей хотя и привели к заметному ее увеличению до Вт, однако, они не решили задачу питания силовых исполнительных устройств с мощностью срабатывания, превышающей искробезопасную величину. Эта задача была решена в работах В. С.Кравченко, В. И.Серова, Л. И.Сычева. РО , . Такие системы функционируют следующим образом по искробезопасной линии заряжается накопитель энергии электрохимический, электростатический, гидропневматический и др. Средняя мощность таких систем не превышает мощность, которую можно передать по искробезопасной линии. В работах , проведен сопоставительный анализ различных типов накопителей энергии. Показано, что в системах с временами срабатывания более I с целесообразно использовать электрохимический накопитель энергии. В системах управления технологическими процессами горных предприятий и системах, обеспечивающих безопасность их функционирования, широкое применение находят электрические силовые исполнительные устройства. В качестве исполнительных элементов в них используются электромагниты и микроэлектродвигатели. Однако до последнего времени в искробезопасном исполнении удавалось строить только электромагниты с весьма ограниченными усилиями и ходами , а применявшиеся для целей управления электроприводы имели взрывонепроницаемое исполнение с уровнем взрывозащиты ЕВ. Так,изза отсутствия силовых приводов с искробезопасной линией питания в подсистеме диспетчерского контроля и управления проветриванием АТМОС использовался серийный электровод ПЗ1, который имел уровень взрывозащиты ЕВ.