矿用本安直流稳压电源的设计与研究

为解决目前矿用本安电源上电时,因负载电容充电造成本安电源误动、可靠性差的现状,结合本安电源短路保护的整定原理和本安电源的特点,对决定本安电源性能和设计水平的核心电路(可靠性组件电路)进行研究,提出一种新型本安电源的设计方案.在该方案中采用功率监视IC做可靠性组件的核心芯片,减小取样电阻值,实现过流、过压、过功率保护,增加上电保护电路,解决了容性负载上电时对本安电源暂态冲击的影响.结果表明,该设计方案提高了本安电源的带负载能力和可靠性.     

用微型熔丝管作本安保护的研究

用微型熔丝管作本安保护的研究煤炭部上海电气防爆站刘琴众所周知，采用镉镍蓄电池作为独立供电电源时通常是以串限流电阻或双重化的晶体管限流、限压组件作保护，限制能量，从而达到本安电路的要求。但是，这样电阻功率要求较大，影响了对本安电路负载的正常供电。因此，...     

矿用本安型电源软开关电路的设计

针对矿用本安电源Buck变换器中开关器件在传统的硬开关高频模式下工作,存在器件温度升高及开关损耗等问题,提出了一种适用于矿用本安电源的Buck电路软开关,实现了其开关器件的软开通和关断。应用MATLAB仿真进行了验证,能够有效地降低开关损耗,保证了本安电源的安全运行。     

矿井高频变压器隔离型本安电源优化设计研究

为解决高频变压器隔离型本安电源功率损失大、短路故障、电压波动明显等问题,论文对本安电源的整流滤波电路、控制电路、多路输出电路和过压过流保护电路进行了优化设计。运用试验的方法对过压过流保护电路进行了测试,测试结果表明高频变压器隔离型本安电源优化后的电路性能更加优良,有利于提高矿井供电系统稳定性和安全生产。     

基于MATLAB的本安元件计算机评定方法

为了提高煤矿本质安全电源电路中与本质安全性能有关元件的检测效率与准确性,提出了一种基于Matlab的本质安全相关元件的计算机评定方法,首先根据《GB3836.4-2010》爆炸性环境第4部分要求:由本质安全型“i”保护的设备第7章“与本质安全性能有关的元件”分别对限流电阻、熔断器、半导体元件的标准要求公式化,得出评定本安元件所需公式,以元件参数和计算方法编写本安元件评定程序。然后以某本安电源电路为例,对本安元件分别进行计算机评定和人工评定,通过对评定结果的比较,可以得出计算机评定结果与人工评定结果一致,采用计算机评定方法针对不同本安电源电路只需在编好的程序中输入元件参数即可,由程序自动进行计算,结果表明本安电源电路中本安元件由计算机评定方法代替人工评定更精确,检测效率更高。     

安全监控系统“ib/ia”转换电路设计

针对瓦斯抽采管道传感器接入煤矿井下安全监控系统的问题,设计一种"ib/ia"的电源及信号转换电路,在不调整现有系统结构的前提下,解决瓦斯管道传感器的本安防爆等级与安全监控系统本安防爆等级不兼容的问题。实验表明,该转换电路可适用不同电压等级的安全监控系统,具有转换效率高、信号失真小、应用范围广等特点。     

本安现场总线中电源的特性分析

针对本安现场总线,提出3种不同的电源备份方案;对电源的保护模式也进行讨论,分为一般限流保护方式和针对本安开关电源的前端保护和后端保护;并对本安现场总线电源的发展趋势进行预测。     

可控硅保护式本安电源自动恢复装置

本文针对可控硅截流保护式本安电源的特性，设计了一种可控硅保护式本安电源的自动恢复装置，经试验验证效果良好。     

超级电容器在煤矿井下本安电源中的应用

介绍了超级电容器的工作原理和特点,为充分利用其优点,用其代替本安电源中的蓄电池,并对其在本安电源储能部分中的应用进行详细设计,将超级电容器组成的储能部分和DC-DC变换部分连接起来在前级进行计算机仿真试验,由前级故障时电源在超级电容器供电时输出电压、电流波形和电容器组块电压波形可知,把超级电容器应用到煤矿井下本安电源中,很好地解决了原来本安电源中蓄电池使用寿命短、维护困难等缺陷.     

本安电源设计中的瞬态能量抑制

介绍了截流型电源的过电流保护值的测试、瞬态能量的产生过程,分析了瞬态能量产生的因素,提出了本安电源设计中瞬态能量抑制的2种方法,解决了本安电源设计过程中不能通过火花点燃试验及瞬态能量试验的问题,并验证了其中的一种方法。     

提高本安火花试验装置灵敏度的方法研究

为提高本安火花试验装置的灵敏度,提高检验效率,基于火花试验装置的结构及标定电路要求,通过合理制备和清理钨丝、调试镉盘、改善装置回路参数,以及应用流量法配气、扫气法进气的配气方式,保证所配制的混合气体的浓度,提高混合气体均匀度等方法来提高本安火花试验装置的灵敏度,并对每种方法作了详细介绍。实践证明,综合运用以上方法能够很好地提高装置的灵敏度,大幅提升本质安全型设备的检验效率及检验质量。     

小型矿用本安型DC-DC隔离电源模块设计

矿用本安电源上电时,容易因负载电容充电造成本安电源误动、可靠性变差;因负载供电线路压降差异导致负载可靠性变差。为解决以上问题,对负载端直流-直流(DC-DC)电源模块进行研究,提出一种新的本安型DC-DC隔离电源模块的设计方案。在该方案中采用特有的三级缓启动电路,具有开机冲击小、输入端等效电容小等特点;采用高稳定度的小环反馈式稳压结构既保证了电源的动态响应速度,又能避免输入端长线造成的自激振荡。     

提高矿用本安电源带载能力的研究与实践

针对目前矿用本安电源应用于智能仪表的带载能力为电源厂家标称值50%左右的状况,论文从理论分析入手,查找本安电源带载能力差的原因。通过建立本安电源和智能仪表的等效电路模型,结合本安电源短路保护的整定原理,提出了减少本安电源暂态冲击电流的设计方案,解决了本安电源带载能力差的问题,并通过了实践的验证。     

基于LM723的煤矿工作面本安电源的设计及实现

工作面自动化是煤矿综合自动化系统发展的一个重要方向。为能驱动工作面自动化系统中相关的大功率电气设备,要求本安电源应具有较大的的输出电流。文章设计了一种基于LM723的矿用大电流输出本安电源,输出电压12V,最大限流1.4A,满足了工作面自动化系统相应的电气设备的供电要求。     

矿用本安型开关电源的稳定性研究

鉴于煤矿井下环境的特殊性,矿用本安开关电源须稳定可靠,以降压型开关变换器为例,并基于输出电压包络和电感电流的波动频率远低于变换器的开关频率的假设,通过建立输出电压的2阶微分方程,对连续导电模式下变换器的稳定性进行了理论分析,根据胡尔维茨稳定判据得出了系统稳定和产生低频波动的条件。采用SPICE仿真验证了前面的理论分析,结果表明,前述理论是正确的。     

本质安全电路技术综述

简要回顾本安理论及相关标准的发展历史;介绍从不同角度提出的非爆炸性本安判定理论;探讨本安电源实现保护电路和提高功率的方法;在阐明电流变化率对本安性能产生的影响后,提出与此相适应的新评价方法和新火花试验装置需要进一步研究;给出不同类型的本安现场总线结构,总结现有本安现场总线系统冗余电源的结构;最后,展望本安理论与技术相关的研究热点和研究方向。     

本质安全型矿用开关电源的数字仿真

矿用本安型开关电源是本安型电气设备的最关键组成部分。针对矿用本安电源反馈回路中含滞后环节时,输出电压会含有一些远低于开关频率且幅度较大的纹波,造成输出电压不稳定,开关变换器效率降低,负载可靠性变差,为解决以上问题,对开关电源模块进行研究,提出一种新的变换器设计方案,利用PSPICE对变换器进行了仿真。该设计不仅可以提高变换器的整体性能,而且可使变换器的输出达到最优。对于其他形式的变换器此法可以推广应用。     

以人为本持续改进构建本质安全煤矿

树立以人为本意识,增强安全生产的责任感和使命感,强化业务保安,坚持科技兴安,实现持续改进,构建本质安全型煤矿。