[实用新型]可控硅自动恒压矿灯充电架

说明书

本实用新型是煤矿地面室内用于对4伏酸性或2.5伏碱性矿灯进行恒压充电的常规设备。

现有的矿灯充电架一般采用饱和电抗器做交流调压，如上海矿用电器厂生产的KTSB－102与KTJB－102型充电架，还有采用自耦变压器调压的。其主要缺点是在充电过程中需要根据电源或负载的变化，随时对直流输出进行手动调节。另外，由于采用电抗器等大型用电器，铜线与矽钢片的用量很大，有时还必须外附充电机，这些都增加了设备的重量，体积和成本，并且使得制造工艺复杂。

本实用新型为了克服现有产品的不足，设计出一种无需外附设备且能对矿灯自动维持恒压充电的可控硅充电架。

本实用新型的技术特点是这样实现的：

用双面三层薄钢板制成的架体外形如图一所示，上面装有充电指示器和充电接触元件的指示器架（4）及灯盒架（5）用紧固件与两侧立板（3）联接。在开有散热窗的下部架（6）内装有充电架的主要电气设备。活动门（1）外面装有电压表等操作和指示元件，里面装有熔断器、插件板等易损元件。为了按装和检修上的方便，将外盖板（2）与立板（3）在上面用螺栓联接，在下面则用夹板（9）固定，（9）与（3）可以焊接。另外，灯盒架（5）在活动门这一端是与档块焊接后用螺栓固定在立板上，而在另一端则采用活口联接方式搭扣在与立板（3）紧固在一起的档块（10）上。当检修下部架内的设备需要拆卸此灯盒架时，只要打开活动门，拧下档块紧固螺栓，然后向上一提即可。

本实用新型的电路原理如图二和图三所示：单相交流电源经熔断器1RD、组合开关K（或交流接触器JC）、双向可控硅KS，到整流变压器ZB的一次侧，经降压后输入硅整流元件1ZG组成的全波整流电路，输出为脉动直流电。

输出电压的高低是通过调节电位器W₁，亦即改变KS导通角的大小来获得。触发回路电源由控制变压器KB、硅整流桥2ZG供给由单结晶体管BT、电阻R₂、R₃、W₁，电容C₁和脉冲变压器MB组成的张弛振荡器控制触发脉冲的相移。电位器W₂，阻容元件R₆、R₅和C₂组成的检测回路，反映输出电压的变化。

自动恒压功能是由检测回路，晶体管放大器和张弛振荡器组成的闭环控制电路完成。当电网交流电压或充电矿灯负荷发生变化而引起输出直流电压波动时，检测回路将此电压的变化加到晶体管BG的发射结上，经BG放大后，作用于张弛振荡器的电容C₁两端，通过影影响R₃－C₁回路的充放电时间常数，自动调整单结晶体管BT产生脉冲触发信号的相移，亦即改变可控硅KS的导通角，使整流变压器ZB一次侧交流电压产生相反的变化，从而能够维持输出直流电压恒定不变。适当调节电位器W₁和W₂，可以获得足够的稳压精度和输出电压调节范围。

本实用新型的自动恒压设计指标为：

对于酸性矿灯负载，输入交流电压220V±10％，当负载电流变化不超过额定值的10－100％，输出直流电压应自动稳定在5±0.1V

    对于碱性矿灯负载，输入交流电压380V±10％，当负载电流变化不超过额定值的10－100％，输出直流电压自动稳定在3.5±0.1V

本实用新型的实施产品比现有充电架（充电机）具有线路简单、制造容易、性能优越的特点，并且整机结构新、外形小、成本低。仅可控硅元件代替饱和电抗器，对于KTJB－102型矿灯充电架（充电机），每台即可降低成本564元，另外全套电气设备都能装入架体内，还可省掉附带装置及其连接。

附图说明

图1、4：可控硅自动恒压矿灯充电架外形及结构图；

图2：酸性矿灯可控硅自动恒压充电架电路原理图；

图3：碱性矿灯可控硅自动恒压充电架电路原理图。

实施例

本实用新型可以采用手动或自动调节两种恒压工作方式为用户提供选择：当手动调节时，只要将印制板上的电位器W₂逆时针旋到底即可；当需要自动恒压控制时，首先接通负载，将电位器W₁和W₂都旋至最大位置，而后接通电源，观察电压表，逆时针旋动W₂，直至输出电压略高于予定值，再用W₁调至予定值即可满足使用要求。

在图二和图三中，虚线方框内的元件均安装在一块印制电路插件板上，插件板可以互换。