WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

11,5613

2,8903

0,6683

0,500

1,3366

2·10-5

8,8422

2,2105

0,7818

0,500

1,5637

4·10-5

7,0244

1,7561

0,9868

0,500

1,9737

6·10-5

6,2636

1,5659

1,1769

0,500

2,3538

10-4

5,5339

1,3835

1,5312

0,500

3,0624

2·10-4

4,8846

1,2212

2,3860

0,500

4,7719

2·10-6

23,5764

5,8941

0,5558

0,500

1,1117

4·10-6

17,1524

4,2881

0,5884

0,500

1,1768

Е=4,5 В,

L=10-3 Гн,

I =1,5 А,

R = 3 Ом,

b = 1500

10-6

48,6236

10,8052

1,1821

1,125

1,0508

10-5

16,5924

3,6872

1,3765

1,125

1,2236

10-4

7,1556

1,5901

2,5601

1,125

2,2757

По результатам расчетов была построена зависимость от (рисунок 6).

Химический источник тока замыкается и размыкается коммутатором без разряда. Параллельно данному коммутатору включена измерительная емкость С (рисунок 6). Зная значение емкости и измерив максимальное значение напряжения на ней при переходном процессе, определяется химического источника тока.

Основной сложностью при реализации данного электроизмерительного метода является обеспечение размыкания электрической цепи без разряда. Если параллельно коммутатору и измерительной емкости включить стабилитрон, напряжение стабилизации которого больше э.д.с. химического источника тока, но меньше минимального напряжения зажигания дуги, то будет обеспечиваться размыкание цепи без разряда. Для измерения 0,5LI2 химического источника тока подбирается значение измерительной емкости С, при которой максимальное напряжение UСmax на ней при переходном процессе будет больше э.д.с. химического источника тока, но меньше напряжения стабилизации стабилитрона. Далее определяется энергия заряженной емкости.

Рисунок 6 – График определения индуктивности химических источников тока

Затем по значению из графика (рисунок 6) определяется отношение.

Разделив химического источника тока на отношение и, замерив ток короткого замыкания I химического источника тока и по установленному значению, определяется индуктивность химического источника тока.

На рисунке 7 приведено предлагаемое устройство, состоящее из испытуемого химического источника тока 1 с э.д.с. Е 2, внутренним омическим сопротивлением R 3, индуктивностью L 4 и c током короткого замыкания I, безразрядного прерывателя 5, состоящего из выключателя 6 со стабилитронным шунтом 7, магазина измерительных конденсаторов 8, переключателя 9 и осциллографа 10.

Рисунок 7 – Устройство для измерения индуктивности химических источников то-ка.

Для измерения индуктивности химического источника тока испытуемый химический источник тока 1 подключался к описываемому устройству, после измерения его тока I и напряжения E (режимы короткого замыкания и холостого хода). После замыкания испытуемого химического источника тока безразрядным прерывателем 5 производилось размыкание ее безразрядным прерывателем 5 и, осциллографом 10, измерялось напряжение на измерительном конденсаторе 8. Если замеренное напряжение на измерительном конденсаторе равно напряжению стабилизации стабилитрона, то емкость конденсатора увеличивалась до величины, при которой замеренное импульсным вольтметром напряжение Ucmax было меньше напряжения стабилизации стабилитрона.

Индуктивность химического источника тока определяется из выражения

, (4)

где С – установленное значение емкости измерительного конденсатора;

Ucmax - замеренное напряжение на измерительном конденсаторе;

I - ток короткого замыкания химического источника тока;

Е – напряжение холостого хода химического источника тока;

m =, параметр, определенный из графика (рисунок 6) по отношению.

В результате выполненных исследований был разработан и научно обоснован новый способ и прибор измерения индуктивности химического источника тока.

В четвертой главе разработаны методы оценки искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования.

Оценка искробезопасности химических источников тока в режиме короткого замыкания осуществлялась с помощью характеристик искробезопасности Iв=f(L,E) (рисунок 2), по которым можно осуществлять оценку искробезопасности автономных источников питания в режиме их короткого замыкания. Установив параметры химического источника тока, определяющие его воспламеняющую способность: ток короткого замыкания, э.д.с. и индуктивность (I,E,L), по характеристикам искробезопасности Iв = f(E) при L=const, проводится сечение при значении E=э.д.с. химического источника тока и по этому сечению строится зависимость Iв = f(L). На полученную зависимость наносятся координаты химического источника тока (I, L). Если нанесенная точка лежит ниже зависимости Iв = f(L), то химический источник тока искробезопасен. Если выше – опасен. Такую оценку можно осуществлять без разделения химического источника тока на омическую и индуктивную цепь и в процессе оценки на искробезопасность химического источника тока определяется характер цепи.

Для оценки индуктивной электрической цепи на искробезопасность, необходимо убедиться с помощью характеристик искробезопасности Iв = f(L,E) (рисунок 2), что подключение ее к источнику питания не нарушает его искробезопасность. Универсальным способом оценки является сопоставление параметров индуктивной нагрузки (индуктивность оцениваемой электрической цепи и ток в ней) с отрезком характеристики искробезопасности Iв = f(L) при Е=const (рисунок 8). Если координаты оцениваемой цепи располагаются ниже отрезка характеристики искробезопасности Iв = f(L) при Е = const, то данная электрическая цепь будет искробезопасной. Если координаты оцениваемой цепи располагаются выше отрезка характеристики искробезопасности Iв = f(L) при Е = const, то данная электрическая цепь будет искроопасной.

Линия связи (соединительные провода) в шахтных переносных приборах и электрооборудовании является индуктивной нагрузкой. Для одних источников питания наибольшая энергия выделяется в разряде при подключении линии связи в точке согласования (часть соединительного шнура как нагрузка согласуется источник питания, при Rогр = Rи), для других - до согласования. В этом случае универсальным способом оценки будет сопоставление зависимости индуктивности оцениваемой электрической цепи от размыкаемого в ней тока во всем диапазоне длины линии связи с отрезком характеристики искробезопасности Iв = f(L) при Е = const (рисунок 8) в этом же диапазоне изменения индуктивности и размыкаемого тока.

1- характеристика искробезопасности Iв = f(L) при значении э.д.с. источника питания Е=4 В;

2- оценка искробезопасности линии связи с постоянной времени: L/R=225 мкс;

3- оценка искробезопасности линии связи с постоянной времени L/R=150 мкс;

4- оценка искробезопасности линии связи с постоянной времени L/R=75мкс.

Рисунок 8 – Зависимости Iв = f(L) искробезопасного тока для взрывоопасных сред I категории взрывоопасности от индуктивности цепи и э.д.с. источника питания при подключении линии связи с различной постоянной времени.

Линия связи считается искробезопасной, если во всем диапазоне изменения ее индуктивности и размыкаемого тока она расположена ниже характеристики искробезопасности.

Таким образом с помощью характеристик искробезопасности Iв = f(L) и Iв=f(L,E) можно провести оценку на искробезопасность индуктивной цепи с известными параметрами.

Оценка искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования с емкостными нагрузками осуществляется с помощью разработанных в данной работе характеристик искробезопасности Uв=f(С,R1,R2), которые позволяют выполнять оценку искробезопасности химических источников тока с емкостными нагрузками до 20 А размыкаемых токов.

В пятой главе разработаны способы обеспечения искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования.

Для обеспечения искробезопасности химических источников тока в режиме короткого замыкания для мощных переносных приборов, у которых ток короткого замыкания химического источника питания превышает 20 А разработан новый способ обеспечения их искробезопасности, основанный на исключении из испытаний режима короткого замыкания химического источника питания.

Сущность нового способа поясняется на рисунком 9. Представленное на рисунке 9а электрооборудование включает в себя источник питания 1, стабилитрон 2. линию связи (соединительный шнур, провода) 3, индуктивную нагрузку 4 и емкостная нагрузка 5. Источник питания 1 характеризуется напряжением Е, индуктивностью Lи и внутренним сопротивлением Rи. Cтабилитрон 2 характеризуется напряжением стабилизации больше напряжения химического источника питания, но меньше минимального напряжения зажигания дуги, которое зависит только от материалов контактов и для материала контактов искрообразующего механизма МЭК, используемого для экспериментальной оценки искробезопасности электрических цепей, равно 8 В. Линия связи (соединительный шнур, провода) 3 характеризуется индуктивностью Lшр и омическим сопротивлением Rщр, индуктивная нагрузка 4 - индуктивностью Lн и омическим сопротивлением Rн, а емкостная нагрузка 5 определяется суммарной емкостью всех конденсаторов прибора.

Шунтируя выход источника питания 1 стабилитроном 2 с напряжением стабилизации больше напряжения химического источника питания, но меньше минимального напряжения зажигания дуги, исключают испытательный режим (короткое замыкание источника питания). Затем определяют безопасное значение постоянной времени соединительного шнура 3 при наиболее опасном испытательном режиме, когда частью соединительного шнура как нагрузкой согласуется источник питания (при Rогр = Rи). Для этих целей измеряют ток короткого замыкания источника питания Iкз, затем последовательно с источником питания подключают ограничительное сопротивление Rогр, обеспечивающее снижение тока короткого замыкания вдвое до 0,5 Iкз, и по характеристикам искробезопасности Iв= f(L,Е), для тока 0,5 Iкз и напряжения источника питания определяют безопасное значение индуктивности Lб и безопасное значение постоянной времени соединительного шнура (рисунок 9 б):

(5)

Затем определяют безопасное значение постоянной времени индуктивной нагрузки 4, для чего к источнику питания 1 подключают индуктивную нагрузку 4, определяют ток в цепи Iн, по характеристикам искробезопасности Iв = f(L, E) для тока Iн и э.д.с. источника питания определяют безопасное значение индуктивности нагрузки Lн и безопасное значение постоянной времени индуктивной нагрузки (рисунок 9в):

(6)

1- источник питания; 2- стабилитрон; 3- линия связи; 4- индуктивная нагрузка; 5- ёмкостная нагрузка.

Рисунок 9 – Испытательные режимы при оценке искробезопасности переносного прибора.

Определенное безопасное значение постоянной времени индуктивной нагрузки будет справедливо для омических сопротивлений нагрузки, равных Rн и более. Суммарную безопасную емкость конденсаторов 5 переносного прибора определяют по характеристикам искробезопасности Uв=f(С,R1,R2) для суммарного значения омического сопротивления источника питания Rи и омического соединительного шнура Rщр и э.д.с. источника питания Е (рисунок 9г).

Для индуктивных нагрузок с постоянной времени, превышающей предельно допустимую, установленную по характеристикам искробезопасности, невозможно обойтись без использования шунтирующих искрозащитных элементов индуктивных нагрузок. Для этих целей целесообразно применять искрогасящие шунты, обеспечивающие оптимальное шунтирование.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»