Разработка способов и средств оценки и обеспечения искробезопасности аппаратуры шахтной автоматики

• Автор: Мамченко, Станислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Макеевка
• Количество страниц: 191 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ОЦЕНКИ

ЙСКР0БЕПАСН0СТИ . II

1.1. Состояние вопроса II

1.2. Способы и средства обеспечения искробезопасности

1.3. Способы и средства оценки искробезопэсности

1.4. Задачи исследований

2. АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КОММУТАЦИИ ИНДУКТИВНОЙ ЦЕПИ С ИСКРОГАСЯЩИМ ШУНТОМ.
2.1. Исследование искрообразующего механизма I типа, как фактора, оказывающего влияние на переходные процессы в цепи .
2.2. Переходные процессы в цепи источник токе индуктивная нагрузке с диодноемкостным шунтом.
2.3. Переходные процессы в цепи источник напряженияиндуктивная нагрузка с диоднрейкостным шунтом.
2.4. Переходные процессы в цепи источник нэпряженияиндуктивная нагрузка со стабилитронноемкостным шунтом .
2.5. Влияние индуктивности дросселя источника напряжения на характер переходных процессов
2.6. Выводы .
3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ
ОЦЕНКИ ИСКРОБЕЗШАСНОСТИ
3.1. Оценка искробезопэсности методом комбинированной
коммутации цепи.
3.2. Повышение достоверности оценки искробезопасности путем изменения скорости движения коммутирующих контактов
3.3. Оценка искробезопасности индуктивных цепей с диодными шунташ.
3.4. Устройство контроля коммутаций искрообразующего механизма . ИЗ
3.5. В ы в о д ы .
4. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
4.1. Способ искробезопасного питания энергоемких
систем.
4.2. Трвнзисторноемкостный искрогасящий шунт .
4.3. Трэнзисторностабилитронный шунт .
4.4. Выв оды
5. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
5.1. Особенности обеспечения искробезопасности индуктивной цепи переменного тока .
5.2. Исследование устройства иснрозащиты, содержащего тиристор и ВС фильтр верхних частот .
5.3. Устройство для обеспечения искробезопасности энергоемких индуктивных нагрузок
5.4. Обеспечение искробезопэсности системы управления забойными механизмами
5.5. В ы в о д ы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, основной задачей при обеспечении искробез-опасвости электрической цепи является выбор таких ее параметров, которые обеспечили бы выделение в разрядный промежуток минимальной энергии при оптимальных параметрах искрообразующего механизма. Основной задачей при оценке искробезопасности является создание таких условий коммутации, при которых энергия, выделяемая электрической цепью в рвзряд, будет максимвльнэ, а воспламеняющая - минимальна. Рассмотрим основные способы и средства обеспечения и оценки искробезопасности, применяемые в настоящее время. Аппаратура шахтной автоматики характеризуется сравнительно большим энергопотреблением, наличием большого количества логических и исполнительных элементов (реле, электрогидропереключэ-тели и др. Наличие большого количестве реактивных элементов и сравнительно большое их энергопотребление затрудняет обеспечение искробезопасности аппаратуры швхтной автоматики. ИСКр0беП8СН0Й мощности источников питания. Увеличение искробезопасной мощности источников питания постоянного тока достигается за счет уменьшения энергии,выделяемой в разряд, возникающий при коммутации электрической цепи. Эта энергия, как сказано в п. Обеспечение искробезопасности источника может быть достигнуто за счет включения в цепь ограничительного резистора и, при необходимости, путем включения на выходе источника искрогасящих элементов (стабилитроны, конденсаторы), ограничивающих коммутационные перенапряжения [бз] . Искробезопасная мощность, отдаваемая в нагрузку, у таких источников практически не превышает 3. Вт. Эта мощность может быть увеличена до . Вт, если применяются источники питания с нелинейными выходными вольт-амперными характеристиками, у которых напряжение холостого хода и ток короткого замыкания незначительно отличаются от напряжения и тока номинальной нагрузки [] . Использование устройств искрозащиты, отключающих источник при перегрузке или коротком замыкании [, 2в], позволяет увеличить искробезопасную мощность источника до . Вт. Дальнейшее увеличение искробезопасной мощности возможно путем преобразования постоянного напряжения в импульсное [] и последующем преобразовании импульсного в постоянное на нагрузке. Обеспечение искробезопасности этим способом осуществляется за счет того, что энергии импульса недостаточно для воспламенения газовой смеси, искробезопасная мощность системы в этом случае достигает величины порядка Вт. Однако этот способ обеспечения искробезопасности не нашел широкого применения, т. В настоящее время широко применяется способ повышения искро-безопасности, основанный на совращении длительности коммутационного электрического разряда [, ] . В устройствах, реализующих способ, выделяют сигнал при каждой коммутации цепи и этим сигналом воздействуют на быстродействующие ключи, закорачивающие источник э. Величина искробезопасной мощности в этом случае определяется временем срабатывания, устройства искрозащиты и может достигать величины порядка 0 Вт. В качестве датчика сигнала обычно используется дроссель, контролирующий скорость изменения тока в коммутируемой цепи. Быстродействующими ключами в большинстве случаев служат тиристоры. Очевидно, что повышение иснробезопасной мощности достигается только в том случае, если сигнал, выделяемый при коммутации цепи, обеспечивает надежное включение тиристора. Величина этого сигнале существенно зависит от параметров коммутируемой цепи. Так, например, как показывает опыт разработки искробезопасной аппаратуры шахтной автоматики, наличие индуктивности в нагрузке оказывает существенное влияние на величину сигнала, выделяемого на датчике начала коммутации. Следоввтельно, для обеспечения искробезопасности систем с такими источниками питания необходимо использовать более чувствительные быстродействующие ключи или формировать сигнал, достаточный для их включения. Вопросы влияния параметров источника и нагрузки, а также повышения чувствительности блоков искрозащиты, до настоящего времени исследованы недостаточно, несмотря на то, что использование дросселя в качестве датчика коммутации и быстродействующих ключей - тиристоров позволило увеличить искробезопвсную мощность систем постоянного тока до . Вт [].