CS213836B1 - Elektronický měnič - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je elektronický měnič. Vynález náleží do oboru elektroni ky, výroby ochranných zařízení pro jičtě- ní proti nadměrnému stoupnutí proudu. Se čí problém spolehlivého a bezpečného vypnu tí elektronického měniče vypínači, zařaze nými v místech nízkých proudů. Podstatou vynálezu je, že v transformátoru elektro nického měniče je uspořádáno pomocné vinu tí, které je propojené přes hlavní spínač s pojistným spínačem, paralelně připojeným epolečně s elektronickým spínačem přes tav nou pojistku ke zdroji stejnosměrného prou du. Předmět vynálezu je použitelný u včech výkonových elektronických měničů, zvláětě pak u měničů používaných pro elektrický geofyzikální průzkum, k jejichž výstupním svorkám jsou připojeny uzemňovací elektro dy, které se při vypnutém měniči přemisťu jí Úbr

Description

Předmětem vynálezu je elektronický měnič. Vynález náleží do oboru elektroniky, výroby ochranných zařízení pro jičtění proti nadměrnému stoupnutí proudu. Sečí problém spolehlivého a bezpečného vypnutí elektronického měniče vypínači, zařazenými v místech nízkých proudů. Podstatou vynálezu je, že v transformátoru elektronického měniče je uspořádáno pomocné vinutí, které je propojené přes hlavní spínač s pojistným spínačem, paralelně připojeným epolečně s elektronickým spínačem přes tavnou pojistku ke zdroji stejnosměrného proudu. Předmět vynálezu je použitelný u včech výkonových elektronických měničů, zvláětě pak u měničů používaných pro elektrický geofyzikální průzkum, k jejichž výstupním svorkám jsou připojeny uzemňovací elektrody, které se při vypnutém měniči přemisťují-

Úbr. z

213 836

213 836

Předmětem vynálezu je elektronický měnič, jehož budič připojený ke zdroji přes první vypínač je spojen přes druhý vypínač s elektronickým spínačem, připojeným ke zdroji a k transformátoru. Vynález ředí problém spolehlivého a bezpečného vypínání elektronického měničeo

Přímé vypínání elektronického měniče vypínačem zařazeným v sérii ae zdrojem stejnosměrného proudu nebo v sérii a výstupními svorkami je náročné technicky 1 ekeonomicky, neboť vypínač v sérii se zdrojem proudu musí být upraven a přizpůsoben na vypínání relativně vysokých stejnosměrných proudů. S ohledem na vysoké napětí na výstupních svorkách musí vypínač v sérii β výstupními svorkami splňovat podmínky bezpečnosti proti úrazu elektrickým proudem. Vyhovět těmto podmínkám zvláětě u terénních elektronických měničů je obtížné, a proto se u nich používá tzv. nepřímé vypínání pomocí vypínačů zařazených v místech nízkého, bezpečného napětí. (Transverter AK 631 B, Sercel, Francie nebo Tranamitter M-3,

Huntec, Kanada, nebo Terrameter-T', ABEM, Švédsko, nebo 1FC-8, Scintrex, Kanada nebo Oga 2, Askania Conti Elektro, NSR).

Je známý elektronický měnič, Jehož budič je napájený ze zdroje přea první vypínač a přes druhý vypínač je spojený s elektronickým spínačem, připojeným ke zdroji a k transformátoru. Elektronický měnič se vypíná huS prvním vypínačem, který odpojí napájení budiče, nebo druhým vypínačem, který zamezí buzení elektronického spínače.

Nevýhodou známého elektronického měniče je nespolehlivý způsob vypínání, a tím nedostatečná bezpečnosti proti úrazu elektrickým proudem» I po vypnutí obou vypínačů zůstává elektronický spínač připojen ke zdroji stejnosměrného proudu. Poněvadž elektronický spínač obsahuje aktivní polovodičové prvky, které jsou schopné zesilovací funkce, může v něm v případě poruchy nastat kmitání, které vyvolá elektrické napětí na výstupních svorkách elektronického měniče. Elektrické napětí na výstuDních svorkách po vypnutí měniče způsobuje vážné ohrožení bezpečnosti proti úrazu elektrickým proudem osob, které přicházejí do styku s obvody zapojenými k výstupním svorkám. Je tomu tak např. v případě použití elektronického měniče při geofyzikálním elektrickém průzkumu. Po vypnutí měniče přemísťují průzkumoví pracovníci uzemňovací elektrody připojené k výstupním svorkám měniče. Nenl-li vypínání elektronického měniče spolehlivé a bezpečné i v případě poruchy, nelze u nich vyloučit úraz elektrickým proudem.

Předmětem vynálezu, který odstraňuje uvedené nevýhody, Je elektronický měnič, jehož budič připojený ke zdroji přee první vypínač je spojen přea druhý vypínač a elektronickým spínačem, připojeným ke zdroji a k ťránsformátcAi. Podstatou vynálezu je, že v transformátoru je uspořádáno pomocné vinutí, propojené přes hlavní spínač a pojistným spínačem, paralelně připojeným společně s elektronickým spínačem přea tavnou pojistku ke zdroji»

Z hlediska velikosti pomocného vinuti je výhodné, když mezi pomocné vinutí s hlavním spínačem a pojistný spínač je zapojen ovládací obvod, v němž je za pomocným vinutím postupně zařazen zesilovač, klopný obvod a ovládací spínač.

Obsluha elektronického měniče podle vynálezu ee zjednoduěí a urychlí, když hlavní spínač je mechanicky nebo elektricky spřažen alespoň s jedním vypínačem anebo s ovládacím spi1

213 836 načem.

Hlavní účinek elektronického měniče podle vynálezu spočívá ve zvýčené bezpečnosti práce· Obsluha měniče i pracovníci přicházející do styku s obvody zapojenými na výstupní svorky měniče jsou při vypnutém elektronickém měniči bezpečně chráněni před úrazem elektrickým proudem i v případě, že dojde k nenadálé poruše. Spolehlivého a bezpečného vypnutí elektrického měniče podle vynálezu je dosaženo bez rozměrných, technicky a ekonomicky nákladných vypínačů, zařazených v místech vysokých stejnosměrných proudů a napětí.

Konkrétní provedení elektronického měniče podle vynélezu je znázorněno na přiloženém výkrese, kde na obr. 1 je blokové schéma základního zapojení elektronického měniče a na obr. 2 blokové schéma alternativního zapojení elektronického měniče s ovládacím obvodem.

Součástí elektronického měniče podle vynálezu je budič 2, připojený na napájecí svorky 10 zdroje 1 stejnosměrného proudu přes první vypínač JI, viz obr. 1. Přes druhý vypínač J2 je budič 2 spojený s elektronickým spínačem £, zapojeným na transformátor J, opatřeným výstupními svorkami J'. ¥ transformátoru £ je upraveno pomocné vinutí 8, propojené přes hlavní spínač 11 β pojistným spínačem lg, který je napájen ze zdroje 1 přes tavnou pojistku 13. Ke zdroji 1 je přes tavnou pojistku 1} připojen i elektronický spínač £.

V alternativním provedení, viz obr. 2, je mezi pomocné vinutí 6 s hlavním spínačem 11 a pojistný spínač 12 zapojen ovládací obvod g» který je připojený na napájecí svorky J£> zdroje 1 stejnosměrného proudu a ve kterém je za pomocným vinutím 8 postupně zařazen zesilovač 21» klopný obvod 92 a ovládací spínač gj. Prvý vypínač 31 nebo druhý vypínač 32 jsou mechanicky nebo elektricky spřeženy s hlavním vypínačem 11 a ovládacím spínačem gj.

Elektronický měnič podle vynélezu se přpraví k provozu rozpojením hlavního vypínače

11. Současně s hlavním vypínačem 11 se rozpojí spřežený ovládací spínač gj v ovládacím obvodu g · sepnou se spřažené vypínače JI, Jg v obvodu budiče 2. Sepnutím vypínačů JI, J2 se uvede do provozu budič 2 a přes elektronický spínač £ a transformátor prochézí proud.

Na výstupních svorkách J je vysoké napětí v rozmezí 100 Ϊ až 1000 V podle povahy geoelektric kého měření, při kterém se využívají zemní elektrody, na obr. nezakreslené, připojené k výstupním svorkám J. Při tomto měřeni je vyřazeno z funkce rozpojeným hlavním vypínačem 11 a ovládacím spínačem gj pomocné vinutí 8 transformátoru 2» ovládací obvod g, pojistný spínač 12 a tavná pojistka lj. Rozpojením spřažených vypínačů JI. J2 se odpojí budič 2 od zdroje 1 a elektronický spínač £ od budiče 2. Elektronický měnič podle vynálezu je vypnut, a na výstupních svorkách je napětí blízké nule. Pracovníci provádějící geoelektrické měření mají přemístit zemni elektrody připojené k výstupním svorkám J. Aby byla zajičtěna jejich bezpečnost proti úrazu elektrickým proudem, musí být jistota, že napětí na výstupních svorkách 7 elektronického měniče podle vynélezu kleslo z hodnoty např. 1000 V pod mez bezpečného napětí, tj. pod hodnotu 12 V. Poněvadž nelze vyloučit poruchy způsobené např. selháním* zkratováním spínačů JI, Jg nebo oscilací elektronického spínače £, který je v podstatě tranzistorovým zesilovačem trvale připojeným ke zdroji 1, sepne se současně s vypnutím spínačů JI, Jg hlavní vypínač 11, kterým se propojí pomocné vinutí 8 transformátoru g s pojistným spínačem lg · tavnou pojistkou 13 bu3 přímo, viz základní provedeni podle obr. 1, nebo přes ovládací obvod 2» viz alternativní provedení podle obr. 2. Nastala -li za tohoto stavu

213 836

Ť porucha a na výstupních svorkách 2 zůstalo napětí vyěěí než 12 V, tedy napětí nebezpečné, indukuje se toto napětí do pomocného vinutí 8 transformátoru

V základním provedení elektronického měniče podle vynálezu, viz obr. 1, vznikne stejné napětí i na pojistném spínači 12, který se sepne. Sepnutím pojistného spínače 12 sa uzavře obvod zdroje 1 přes napájecí svorky 10, pojistný epínač 12 a tavnou pojistku lj. Okamžikem uzavření tohoto obvodu se zruěí napájení elektronického spínače £ a zamezí vzniku nebezpečného napětí na výstupních svorkách J. Současně se přetaví tavné pojistka lj. která zcela odpojí elektronický měnič podle vynálezu od zdroje 1«. Tím je zajištěno spolehlivé vypnutí elektronického měniče podle vynálezu a zajištěna i bezpečnost obsluhujících pracovníků.

Pomocné vinutí 8 u základního provedení elektronického měniče podle vynálezu obsahuje relativně velký počet závitů, -aby na něm vzniklo dostatečné napětí pro ovládání pojistného spínače 12. Mnohazávitové pomocné vinutí 8 nepříznivě zvyáuje hmotnost a rozměry elektronického měniče podle vynálezu. Proto je u alternativního provedení, viz obr. 2, zařazen před pojistný spínač 12 ovládací obvod 2» Napětí z pomocného vinutí 8, elektronicky zesílené v zesilovači 21» překlopí klopný obvod 92 do funkční polohy. Takto vzniklým elektrickým signálem, vedeným přes sepnutý ovládací spínač 22. J^e ^í^zen pojistný spínač 12 obdobně jako u základního provedeni. Použití ovládacího obvodu 2 umožňuje výrazně zmenšit rozměry a hmotnost pomocného vinutí 8, a tim i celého transformátoru»

Jako pojistného spínače 12 lze použít výkonového tranzistoru nebo tyrietoru. Je-li z důvodů prostorových uplatněn v zapojení ovládací obvod 2» který umožňuje, aby pomocné vinutí, 8 bylo malé, lze použít jako zesilovače 21 monolitického operačního zesilovače, zapojeného jako operační usměrňovač, jako klopného obvodu 22 lze použit tranzistorový monostabilní klopný obvod a jako ovládacího spínače 22 spínací tranzistor, odpojující napájení

A operačního zesilovače. Tento spínací tranzistor je řízen stejným logickým signálem jako vypíhání budiče 2, avšak s takovou polaritou, že při vypnutí budiče 2 ee zapojí napájení operačního zesilovače 21·

Elektronický měnič podle vynálezu je vhodný zvláště pro geofyzikální vysílače, určené pro napájení proudových okruhů při geoelektrickýoh měřeních. Tyto vysílače dodávají do okruhů, tvořených vodiči a zemními elektrodami proud až 3 A a napětí až 1000 V. V době jejich vypnutí ae ručně přemísťují zemní elektrody a tehdy je nutné, aby na elektrodách bylo bezpečné napětí.

Claims (3)

1. Elektronický měnič, jehož budič připojený ke zdroji přes prvý vypínač je spojen přee druhý vypínač s elektronickým spínačem, připojeným ke zdroji a k transformátoru, vyznačený tím, že v transformátoru (5) je uspořádáno pomocné vinuti (8), propojená přes hlavní spínač (11) s pojistným spínačem (12), paralelně připojeným společně β elektronickým spínačem (4) přes tavnou pojistku (13) ke zdroji (1).

2. Elektronický měnič podle bodu 1, vyznačeni tím, že mezi pomocné vinutí (8) a hlavním spínačem (11) a pojistný spínač (12) je zapojen ovládací obvod (9), v němž je za pomocným

213 836 vinutím (8) postupně zařazen zesilovač (91), klopný obvod (92) a ovládací spínač (93).

3. Elektronický měnič podle bodů 1 a 2, vyznačený tim, že hlavní spínač (11) je mechanicky nebo elektricity spřažen alespoň s jedním vypínačem (31, 32) a/nebo s ovládacím spínačem (93)·