【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管損壞的原因之一。5%). 考慮有載運行時變壓器有內阻抗壓降 ,所以副 邊額定輸出電壓 U2 應較負載所需的額定電壓高 510%.對于負載是固定的電源變壓器 , 副邊額定電壓 U2 有時是指負載下的輸出電壓 . 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 .當主磁通小于額定電壓時對應的主磁通時 , 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，以保證本質安全防爆的安全。 電池過充過放電保護；外接電源供電時，備用電源處于浮充狀態(tài)。 保護功能； 輸出過流保護；當輸出短接或過載時，本安電源進入雙重化過流保護，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 具體電路設計及元件參數(shù)計算 總體設計前的一些細節(jié)的注意事項 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形成電機與電極間氣體電離粒子形成的導電帶，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）電路重復設置，效率低、成本高、體積大。當交流電網(wǎng)有電時，礦用電源向負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，礦用備用電源向負載供電。輸出并聯(lián)后，礦用本質安全防爆電源和礦用本質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 電路向礦用本質安全防爆直流電源供電。 礦用備用電源與礦用電源相互獨立的連接方法 為保證礦用電源的本質安全防爆性能，相互獨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，電池在單位時間內所能給出的能量的大小，單位為瓦（ W）。可分為理論能量和實際能量。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。其中歐姆內阻遵守歐姆定律，極化內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。 電池的實際容量主要與電池正、負極活性物質的數(shù)量及利用的程度（利用率）有關，而活性物質利用率主要受到放電制度、電極的結構、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、實際容量和標稱容量。 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有關外，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）主要技術指標 蓄電池的技術指標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，大大增加設備重量。 4）蓄電池要全密封免維護 礦用備用電源蓄電池一般置于隔爆腔內。 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備供電，并對蓄電池充電，部分時間由蓄電池供電。當電網(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貯存在電池體系之外，使用時將活性物質連續(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： 1) 應采用蓄電池 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．底板結構示意圖 本安輸出 19 芯密封航空插頭座 (IXl)接線位置設計規(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，小喇叭口為預留口，為電池充放電輸入輸出控制信號準備的(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反映了電源對負載電流變化的適應能力， 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，這種電源嚴禁在井下爆炸性環(huán)境中使用。當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)境及功能要求設計礦用電源的主要技術指標達到其穩(wěn)定性工作） 礦用電源的主要技術指標有額定輸入電壓、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)、電壓調整率、電流調整率、輸出電阻（內阻）、最大紋波電壓、紋波系數(shù)。 (5) 輸人電壓范圍寬。因為散熱片體積的增大，還會進一步導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安全型或澆封兼本質安全型。因此，礦井監(jiān)控設備應優(yōu)先采用本質安全型或本質安全型其他防爆型式的復合型。 ： 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)電壓波動適應能力強。因此，難以滿足煤礦安全 生產(chǎn)的需要，特別是采 煤機械化程度的提高，對礦井監(jiān)控提出了越來越高的要求。隨著傳感器技術、電子技術、計算機技術和信息傳輸技術的發(fā)展和在煤礦的應用，為適應機械化采煤的需要，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、軌道運輸、膠帶運輸、提升運輸、供電、排水、礦山壓力、火災、水災、煤與瓦斯突出、大型機電設備健康狀況等監(jiān)控系 統(tǒng)）。因此，有必要借鑒一般工業(yè)監(jiān)控原理和先進技術，針對礦井監(jiān)控的特殊性，進行礦井監(jiān)控理論和系統(tǒng)的研究，這對于促進礦井監(jiān)控理論和技術發(fā)展、促進產(chǎn)品標準化與通用化，降低設備成本、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，電磁干擾嚴重、電網(wǎng)電壓波動大、工作場所分散且距離遠。設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 XX 系（部） 主 任 XXXXXX 2022 年 6 月 2 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 （ 論 文）答 辯 委 員會記錄 系 專業(yè) ， 學 生 于 年 月 日 進 行了 畢業(yè)設計 （ 論 文）答 辯 。 編 制 設計 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、軌道運輸、膠帶運輸、提升運輸、供電、排水、礦山壓力、火災、水災、煤與瓦斯突出、大型機電設備健康狀況等監(jiān)控系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)率和設備利用率，增強了礦山安全。因此，一般工業(yè)監(jiān)控原理和技術難以直接運用到礦井監(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