【正文】 生磁飽和。 漏感要小 下 圖是雙極性電路（半橋、全橋及推挽等）典型的電壓、電流波形，變壓器漏感儲能引起的電壓尖峰是功率開關(guān)管損壞的原因之一。5%). 考慮有載運(yùn)行時變壓器有內(nèi)阻抗壓降 ,所以副 邊額定輸出電壓 U2 應(yīng)較負(fù)載所需的額定電壓高 510%.對于負(fù)載是固定的電源變壓器 , 副邊額定電壓 U2 有時是指負(fù)載下的輸出電壓 . 附 :輸入電壓不能超過額定電壓的原因 變壓器中主磁通和激磁電流的關(guān)系稱為鐵心的磁化曲線 ,它是一條具有飽和特性的非線性曲線 .當(dāng)主磁通小于額定電壓時對應(yīng)的主磁通時 , 磁化曲線近似為線形 。濾波一般采用電容濾波電路，濾除交流分量。 礦用線性直流電源一般由 電源變壓器整流電路、濾波電路、雙重化（或多重化）限流（恒流）限壓（穩(wěn)壓）電路組成，如圖 2 . 39 所示。 變壓器除具有降壓作用外，還具有電磁隔離功能，以保證本質(zhì)安全防爆的安全。 電池過充過放電保護(hù)；外接電源供電時，備用電源處于浮充狀態(tài)。 保護(hù)功能； 輸出過流保護(hù)；當(dāng)輸出短接或過載時，本安電源進(jìn)入雙重化過流保護(hù)，輸出電壓急劇下降。 圖 2 . 61 蓄電池采用低頻變壓器和 A C/DC 二雙向變換器的連接方式 圖 2 . 62 蓄電池采用高頻變壓器和 A C/DC 雙向變換器向變換器的連接方式 第三章 具體電路設(shè)計(jì)及元件參數(shù)計(jì)算 總體設(shè)計(jì)前的一些細(xì)節(jié)的注意事項(xiàng) 電氣火花產(chǎn)生原理和分類 電氣火花是對著電路的接通和斷開產(chǎn)生的， 是電源與電路中儲能元件的能量，放電時電路中電子流及通斷點(diǎn)形成電機(jī)與電極間氣體電離粒子形成的導(dǎo)電帶，夾雜著熔融金屬粒子和“蒸汽”，在極高的電流密度作用下，產(chǎn)生高溫高熱，形成的。 圖 2 ．印蓄電池并接在整流電路輸出端的連接方式 2 ）采用交 Z 直雙向變換器 蓄電池采用 A 〔 丫 DC 雙向變換器的連接方式如圖 2 苗 1 和圖 2 ．已所示。交流電網(wǎng)有電時，整流濾波電路除經(jīng)雙重化（或多重化）限流（恒流）限壓（穩(wěn)壓）電路向負(fù)載供電外，還整流電電路向蓄電池供電。該種方式的礦用電源與礦用各用電源的雙重化（或多重化）限流（恒流）限壓（恒壓）電路重復(fù)設(shè)置，效率低、成本高、體積大。當(dāng)交流電網(wǎng)有電時，礦用電源向負(fù)載及礦用一備用電源供電，電網(wǎng)停電或礦用電源輸出電壓較低時，礦用備用電源向負(fù)載供電。輸出并聯(lián)后，礦用本質(zhì)安全防爆電源和礦用本質(zhì)安全防爆備用電源的最大輸出電流之和不得引起爆 炸性混合物燃燒和爆炸。當(dāng)電網(wǎng)停電或電壓值較低時，蓄電池經(jīng) DC/ AC 電路向礦用本質(zhì)安全防爆直流電源供電。 礦用備用電源與礦用電源相互獨(dú)立的連接方法 為保證礦用電源的本質(zhì)安全防爆性能，相互獨(dú)立的礦用備用電源與礦用電源的連接方式主要有以下幾種。電池的使用壽命可分為循環(huán)壽命和浮充壽命。 電池的功率是指在一定放電制 度下，電池在單位時間內(nèi)所能給出的能量的大小，單位為瓦（ W）?？煞譃槔碚撃芰亢蛯?shí)際能量。即： 自放電率＝ TCCCaba?Ｘ 100％ () 式中 Ca 一電池存貯前的容量； Cb 一電池存貯后的容量； T 一電池存貯的時間。其中歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律，極化內(nèi)阻隨電流密度的增加而增大，但不是線性變 化，常隨電流密度的對數(shù)增大而增大。 電池的實(shí)際容量主要與電池正、負(fù)極活性物質(zhì)的數(shù)量及利用的程度（利用率）有關(guān)，而活性物質(zhì)利用率主要受到放電制度、電極的結(jié)構(gòu)、制造工藝等因素的影響。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為仙，其值小于理論容量。電池的容量可分為理論容量、額定容量、實(shí)際容量和標(biāo)稱容量。 電池工作電壓的數(shù)值及平穩(wěn)程度除與電池的活性物質(zhì)有關(guān)外，還依賴于放電條件。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池的電動勢等于組成電池的兩個電極的平衡電勢之差。 （ 2）主要技術(shù)指標(biāo) 蓄電池的技術(shù)指標(biāo)是選擇蓄電池的重要依據(jù)。電路的體積增大，會要求較大的隔爆外殼，大大增加設(shè)備重量。 4）蓄電池要全密封免維護(hù) 礦用備用電源蓄電池一般置于隔爆腔內(nèi)。 3）備用電源要與主電路共用輸出限壓（穩(wěn)壓）和限流（恒流）電路。 定期浮充制（又稱半浮充制）是部分時間由整流設(shè)備供電，并對蓄電池充電，部分時間由蓄電池供電。當(dāng)電網(wǎng)停電或整流電路輸出電壓低于蓄電池電壓時，蓄電池向負(fù)載放電。 循環(huán)充放電制一般用 于移動、小容量、便攜式蓄電池，如：蓄電池電機(jī)車、礦燈、便攜式甲烷檢測報警儀和便攜式工具等。燃料電池是將活性物質(zhì)貯存在電池體系之外，使用時將活性物質(zhì)連續(xù)注人電池。由于礦井監(jiān)控的特殊性，礦用備用電源同一般備用電源相比具有如下特點(diǎn)： 1) 應(yīng)采用蓄電池 備用電源有蓄電池、原電池、貯備電池和燃料電池。 經(jīng)插好，接觸是否可靠。若燒斷換新。若燒斷，換上相同規(guī)格保險絲。上蓋的 觀查窗口中有四個指示燈，紅燈為交流供電指示燈，綠燈為電池供電指示燈，白燈為斷電指示燈 (兩個 )。 圖 2．底板結(jié)構(gòu)示意圖 本安輸出 19 芯密封航空插頭座 (IXl)接線位置設(shè)計(jì)規(guī)劃： X1： 1 21V 地 1 X1： 8 M(電池控制信號 ) Xl： 15 21V 5+ x1： 2 21V 地 2 x1： 9 ADC(交直流指示 ) X1： 16 21V 5+ Xl： 3 21V 地 3 地 4 X1： 10 DKI(斷電控制 1) X1： 17 21V 6+ x1： 4 21V 1+ X1： 11 DK2(斷電控制 2) X1： 18 12V 地 Xl： 5 21V 2+ X1： 12 21V 地 5，地 6 X1： 19 空頭 X1： 6 21V 3+ X1： 13 2lV 6+ Xl： 7 21V 4+ X1： 14 12V+ （ 3）電源輸入 各個接口的功能說明 X9 是電源箱的電源輸入口，給主電路板和傳感器提供電源。右邊大小兩個喇叭口為本安輸出，大喇叭口與分站電源插座相連，小喇叭口為預(yù)留口，為電池充放電輸入輸出控制信號準(zhǔn)備的(F 分站暫無此功能 )。 (13）紋波系數(shù)是指在額定輸出電壓、額定輸出電流、額定輸人電壓情況下，輸出紋波電壓的有效值 VNms 與輸出直流電壓 Vo 的比值，即： ? =（ VNms/Vo) x100％。 Si反映了電源對負(fù)載電流變化的適應(yīng)能力， Si 越小越好。穩(wěn)壓系數(shù)又分為絕對穩(wěn)壓系數(shù)和相對穩(wěn)壓系數(shù)兩種。若礦用電源的輸出電流大于最大輸出電流，將無法保證電源的防爆性能，這種電源嚴(yán)禁在井下爆炸性環(huán)境中使用。當(dāng)輸出電流不大于額定輸出電流，輸人電壓不超過允許輸人電壓范圍時，電源的防爆性能和輸出電壓范圍均可得到保證。 (5）最大輸出電壓是指礦用電源在開路等情況下所能輸出的最大電壓。當(dāng)輸人電壓超出輸人電壓范圍，電源將損壞或工作不正常，或失去防爆性能。 （由于工作環(huán)境及功能要求設(shè)計(jì)礦用電源的主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到其穩(wěn)定性工作） 礦用電源的主要技術(shù)指標(biāo)有額定輸入電壓、允許輸人電壓范圍、額定輸出電壓、輸出電壓范圍、最大輸出電壓、額定輸出電流、最大輸出電流、穩(wěn)定系數(shù)、電壓調(diào)整率、電流調(diào)整率、輸出電阻（內(nèi)阻）、最大紋波電壓、紋波系數(shù)。 (5) 輸人電壓范圍寬。因?yàn)樯崞w積的增大，還會進(jìn)一步導(dǎo)致隔爆外殼體積的增大和重量的增加。 (3) 效率高、體積小、重量輕。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)電源一般為隔爆兼本質(zhì)安全型或澆封兼本質(zhì)安全型。因此，礦井監(jiān)控設(shè)備應(yīng)優(yōu)先采用本質(zhì)安全型或本質(zhì)安全型其他防爆型式的復(fù)合型。 ： 由于煤礦井下具有甲烷等易燃、易爆性氣體，硫化氫等腐蝕性氣體，環(huán)境潮濕，有淋水，有礦塵，電網(wǎng)電壓波動范圍大（ 75 ％～ 110 % ) ，空間狹小，工作場所分散。 (2) 電網(wǎng)電壓波動適應(yīng)能力強(qiáng)。因此，難以滿足煤礦安全 生產(chǎn)的需要，特別是采 煤機(jī)械化程度的提高，對礦井監(jiān)控提出了越來越高的要求。隨著傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)的發(fā)展和在煤礦的應(yīng)用，為適應(yīng)機(jī)械化采煤的需要，礦井監(jiān)控系統(tǒng)已由早期的單一參數(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)展為多參數(shù)單方面監(jiān)控系統(tǒng)（例如，環(huán)境安全、軌道運(yùn)輸、膠帶運(yùn)輸、提升運(yùn)輸、供電、排水、礦山壓力、火災(zāi)、水災(zāi)、煤與瓦斯突出、大型機(jī)電設(shè)備健康狀況等監(jiān)控系 統(tǒng)）。因此，有必要借鑒一般工業(yè)監(jiān)控原理和先進(jìn)技術(shù)，針對礦井監(jiān)控的特殊性，進(jìn)行礦井監(jiān)控理論和系統(tǒng)的研究，這對于促進(jìn)礦井監(jiān)控理論和技術(shù)發(fā)展、促進(jìn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與通用化，降低設(shè)備成本、提高系統(tǒng)可靠性、保障煤炭高產(chǎn)、高效安全生產(chǎn)，具有重大的理論意義和實(shí)用價值。由于煤礦井下是一個特殊的工作環(huán)境，有瓦斯（主要成份是甲烷）等易燃、易爆性氣體，有硫化氫等腐蝕性氣體，有淋水、環(huán)境潮濕、空間狹小、礦塵大，電磁干擾嚴(yán)重、電網(wǎng)電壓波動大、工作場所分散且距離遠(yuǎn)。設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 XX 系（部） 主 任 XXXXXX 2022 年 6 月 2 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文）答 辯 委 員會記錄 系 專業(yè) ， 學(xué) 生 于 年 月 日 進(jìn) 行了 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文）答 辯 。 編 制 設(shè)計(jì) B世界各主要產(chǎn)煤國對此都十分重視，研制、生產(chǎn)和推廣使用了環(huán)境安全、軌道運(yùn)輸、膠帶運(yùn)輸、提升運(yùn)輸、供電、排水、礦山壓力、火災(zāi)、水災(zāi)、煤與瓦斯突出、大型機(jī)電設(shè)備健康狀況等監(jiān)控系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，增強(qiáng)了礦山安全。因此，一般工業(yè)監(jiān)控原理和技術(shù)難以直接運(yùn)用到礦井監(jiān)控系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)單一，監(jiān)測容量小，電纜用量大、系統(tǒng)性能價格比低，難以滿足煤礦安全生產(chǎn)的需要。 早期的瓦斯遙測系統(tǒng)雖在早期的煤礦安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)率和設(shè)