礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了安全控制領(lǐng)域的礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器。它是設(shè)置電壓比較控制電路，在該控制電路輸出經(jīng)電阻R7與光耦控制器或固態(tài)繼電器U2輸入連接，而光耦控制器或固態(tài)繼電器U2輸出與設(shè)備電源連接。并將電壓比較器U1反向輸入信號端A1及直流穩(wěn)壓電源的變壓器T1副邊繞組與電阻R0串聯(lián)后的檢測電流輸出端A2分別與遠(yuǎn)程控制電路中控制電纜L1控制端連接。在控制電纜發(fā)生短路時，未通電設(shè)備不能通電運行，而通電運行的設(shè)備停機。防止設(shè)備損壞與人員傷亡事故發(fā)生，且控制電纜在發(fā)生短路時短路電流非常小，不能引起瓦斯爆炸，符合電氣防爆要求。具有結(jié)構(gòu)簡單合理、性能安全可靠、使用方便靈活、設(shè)備運行穩(wěn)定、確保人機安全、適合推廣應(yīng)用等優(yōu)點。
【專利說明】礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種安全控制裝置，尤其是涉及煤礦井下在遠(yuǎn)程控制電纜短路情況下，能使設(shè)備可靠切斷供電電源，確保設(shè)備安全的安全控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了煤礦井下設(shè)備的安全運行，長期以來，在其設(shè)備的控制回路中都安裝有先導(dǎo)插件，所述先導(dǎo)插件是由繼電器、電容、二極管等組成。這種先導(dǎo)插件在煤礦井下設(shè)備的安全運行方面發(fā)揮了一定的積極作用，但是由于先導(dǎo)插件自身結(jié)構(gòu)的限制，仍存在著一個致命的缺陷，那就是當(dāng)遠(yuǎn)程控制電纜在外力或其它情況下發(fā)生短路時，也能使設(shè)備瞬間通電啟動運行，從而造成設(shè)備損壞與人員傷亡等嚴(yán)重事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器。它能在遠(yuǎn)程控制電纜發(fā)生短路時，可靠切斷供電電源，避免設(shè)備瞬間通電啟動運行，防止設(shè)備損壞與人員傷亡事故的發(fā)生，有效克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0004]本實用新型的方案如下所述:該實用新型包括殼體、印刷線路板、由啟動按鈕K1、停止按鈕K2、控制電纜L1、二極管DO、Dl和常開接點JK組成的遠(yuǎn)程控制電路、還包括由熔斷器RD1、變壓器T1、整流二極管D2、電阻R8、R9、電容Cl、C2、C3、C4和三端穩(wěn)壓器Wl組成的直流穩(wěn)壓電源以及電壓比較器Ul、光耦控制器或固態(tài)繼電器U2、電容C5、C6、電阻Rl - R6，主要通過設(shè)置電壓比較控制電路，在電壓比較控制電路輸出經(jīng)電阻R7與光耦控制器或固態(tài)繼電器U2輸入控制相連接，而光耦控制器或固態(tài)繼電器U2輸出與設(shè)備電源相連接。同時將電壓比較器Ul反向輸入信號端Al點以及直流穩(wěn)壓電源的變壓器Tl副邊繞組與電阻RO串聯(lián)后的檢測電流輸出端A2點分別與遠(yuǎn)程控制電路中控制電纜LI的控制端相連接實現(xiàn)的。
[0005]所述電壓比較控制電路是在電壓比較器Ul的正向輸入端與正電源之間設(shè)置串聯(lián)電阻R2、R6，在電阻R2、R6的串聯(lián)節(jié)點對地及電壓比較器Ul的正向輸入端對地分別設(shè)有電阻R4及電容C6，而在電壓比較器Ul的反向輸入端至反向輸入信號端Al點設(shè)置串聯(lián)電阻Rl、R5，在電阻Rl、R5的串聯(lián)節(jié)點對地及電壓比較器Ul的反向輸入端對地分別設(shè)有電阻R3及電容C5。
[0006]本實用新型的有益效果:該實用新型由于采取了電壓比較控制電路與光耦控制器的結(jié)構(gòu)形式，加上電阻RO及遠(yuǎn)程控制電路的有機結(jié)合，不僅能在遠(yuǎn)程控制電纜發(fā)生短路時，使未通電的設(shè)備不能通電運行，而通電運行的設(shè)備停機。避免設(shè)備瞬間通電啟動運行，防止與避免設(shè)備損壞與人員傷亡事故的發(fā)生，而且由于電壓比較控制電路的高阻設(shè)置和電阻RO的限流作用，使得控制電纜在發(fā)生短路時短路電流非常小(短路電流AC24mA，短路電壓AC12V)，在煤礦井下具有瓦斯的情況下卻不能引起瓦斯燃燒爆炸，從而滿足煤礦井下對爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的防爆要求。同時具有結(jié)構(gòu)簡單合理、性能安全可靠、使用方便靈活、設(shè)備運行穩(wěn)定、確保人機安全、適合推廣應(yīng)用等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0008]由圖1所示的礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器大體上由直流穩(wěn)壓電源、遠(yuǎn)程控制電路、電壓比較控制電路與光耦控制器四部分組成。其直流穩(wěn)壓電源的變壓器Tl原邊輸入交流36V,經(jīng)熔斷器RDl，變壓器Tl變壓后為12V，經(jīng)電阻R9限流、二極管D2整流、電容Cl、電阻R8濾波、電容C3去耦、三端穩(wěn)壓器Wl穩(wěn)壓，C2、C4濾波和去耦，為本實用新型提供穩(wěn)定的直流電源。本實用新型的控制主要是通過電壓比較控制電路與光耦控制器U2來實現(xiàn)的。電壓比較控制電路是在電壓比較器Ul的正向輸入端與正電源之間設(shè)置串聯(lián)電阻R2、R6，在電阻R2、R6的串聯(lián)節(jié)點對地及電壓比較器Ul的正向輸入端對地分別設(shè)有電阻R4及電容C6，主要是給電壓比較器Ul的⑩腳提供基準(zhǔn)電壓；而在電壓比較器Ul的反向輸入端即⑨腳至反向輸入信號端Al點設(shè)置串聯(lián)電阻R1、R5，在電阻R1、R5的串聯(lián)節(jié)點對地及電壓比較器Ul的反向輸入端對地分別設(shè)有電阻R3及電容C5。并將電壓比較控制電路的輸出即電壓比較器Ul的⑧腳經(jīng)電阻R7與光耦控制器U2輸入控制相連接，而光耦控制器U2輸出與設(shè)備電源相連接。同時將電壓比較器Ul反向輸入信號端Al點以及直流穩(wěn)壓電源的變壓器Tl副邊繞組與電阻RO串聯(lián)后的檢測電流輸出端A2點分別與遠(yuǎn)程控制電路中控制電纜LI的控制端相連接。
[0009]正常工作時，按動啟動按鈕K1，由限流電阻R0、控制電纜L1、整流二極管D0、電阻RU R3、R5與電容C5組成檢測電路，使電壓比較器Ul⑨腳直流電壓大于⑩腳的基準(zhǔn)電壓，Ul⑧腳輸出狀態(tài)發(fā)生改變，由高電平變?yōu)榈碗娖?，使光耦控制器U2輸出為導(dǎo)通狀態(tài)，同時常開接點JK閉合并保持，電流通過A2點一控制電纜LI —停止按鈕K2 —控制電纜LI —二極管D1—常開接點JK —Al點再經(jīng)電阻R1、R3、R5進入電壓比較器Ul⑨腳，使電壓比較器Ul⑨腳電壓保持大于電壓比較器Ul⑩腳的直流電壓，電壓比較器Ul⑧腳輸出狀態(tài)始終是低電平，光耦控制器U2輸出始終為導(dǎo)通狀態(tài)，此時控制設(shè)備通電運行。按動停止按鈕K2，B2點一電纜一停止按鈕K2 —控制電纜LI — 二極管Dl —常開接點JK — Al點回路斷開，電阻R1、R3、R5回路沒有電流，電壓比較器Ul⑨腳電壓為0V，使電壓比較器Ul⑧腳輸出狀態(tài)始終是高電平，光耦控制器U2輸出為截止?fàn)顟B(tài)，從而使控制設(shè)備斷電停機。
[0010]在設(shè)備停機狀態(tài)時，當(dāng)控制電纜LI任意一點出現(xiàn)短路時，檢測電路檢測的是交流信號，電壓比較器Ul⑨腳電壓也是交流信號，且不會大于電壓比較器Ul⑩腳的直流電壓，不能使電壓比較器Ul⑧腳輸出狀態(tài)發(fā)生改變，仍是高電平，所以光耦控制器U2仍為截止?fàn)顟B(tài)，不會使設(shè)備通電運行。
[0011]在設(shè)備運行狀態(tài)時，當(dāng)控制電纜LI任意一點出現(xiàn)短路時，檢測電路檢測的是交流信號，使電壓比較器Ul⑨腳直流電壓變?yōu)榻涣餍盘?，且不會大于Ul⑩腳的直流電壓，使電壓比較器Ul⑧腳輸出狀態(tài)發(fā)生改變，由原來的低電平變?yōu)楦唠娖?，所以使光耦控制器U2截止，也會使設(shè)備停機，從而確保設(shè)備及人員的安全。
[0012]該實用新型除了以上所述電路結(jié)構(gòu)，還可采取將電壓器比較器Ul⑨腳設(shè)置為基準(zhǔn)電壓，而電壓器比較器Ul⑩腳設(shè)為檢測端，并以電壓器比較器Ul⑧腳輸出為高電平時接通設(shè)備工作電源，而低電平時光耦控制器U2輸出為截止?fàn)顟B(tài)來實現(xiàn)控制。本實用新型可在含有沼氣、煤氣爆炸混合物，但不足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和蒸汽環(huán)境中使用。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器，包括殼體、印刷線路板、由啟動按鈕K1、停止按鈕K2、控制電纜L1、二極管DO、Dl和常開接點JK組成的遠(yuǎn)程控制電路、還包括由熔斷器RD1、變壓器Tl、整流二極管D2、電阻R8、R9、電容Cl、C2、C3、C4和三端穩(wěn)壓器Wl組成的直流穩(wěn)壓電源以及電壓比較器Ul、光耦控制器或固態(tài)繼電器U2、電容C5、C6、電阻Rl - R6，其特征在于:設(shè)置電壓比較控制電路，在電壓比較控制電路輸出經(jīng)電阻R7與光耦控制器或固態(tài)繼電器U2輸入控制相連接,而光稱控制器或固態(tài)繼電器U2輸出與設(shè)備電源相連接，同時將電壓比較器Ul反向輸入信號端Al點以及直流穩(wěn)壓電源的變壓器Tl副邊繞組與電阻RO串聯(lián)后的檢測電流輸出端A2點分別與遠(yuǎn)程控制電路中控制電纜LI的控制端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用設(shè)備本質(zhì)安全控制器，其特征在于:所述電壓比較控制電路是在電壓比較器Ul的正向輸入端與正電源之間設(shè)置串聯(lián)電阻R2、R6，在電阻R2、R6的串聯(lián)節(jié)點對地及電壓比較器Ul的正向輸入端對地分別設(shè)有電阻R4及電容C6，而在電壓比較器Ul的反向輸入端至反向輸入信號端Al點設(shè)置串聯(lián)電阻Rl、R5，在電阻Rl、R5的串聯(lián)節(jié)點對地及電壓比較器Ul的反向輸入端對地分別設(shè)有電阻R3及電容C5。
【文檔編號】H02H3/08GK203456844SQ201320442993
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】李鐵志 申請人:李鐵志