CS244647B1

CS244647B1 - Connection of combined voltage and current limiter for components with concentrated inductance in spark-ignition

Info

Publication number: CS244647B1
Application number: CS851353A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Kuchta; Vladislav Bakoncik
Original assignee: Zdenek Kuchta; Vladislav Bakoncik
Priority date: 1985-02-26
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS135385A1

Abstract

Zapojeni se týká kombinovaného omezovače napětí a proudu pro součásti se soustředěnou indukčností v jiskrově bezpečném provedení. Vinutí součásti se soutředěnou indukčností je rozděleno nejméně na dvě části vinutí, přičemž mezi vnitřní vývody.částí vinutí je zapojena sériová dioda v propustném směru a k vnějším vývodům částí vinuti je připojena paralelní tlumicí dioda v závěrném směru, k jejímž vývodům jsou připojeny svorky pro připojení jiskrově bezpečného okruhu.The connection relates to a combined voltage and current limiter for components with concentrated inductance in an intrinsically safe design. The winding of the component with concentrated inductance is divided into at least two winding parts, with a series diode connected in the forward direction between the inner terminals of the winding parts and a parallel damping diode connected in the reverse direction to the outer terminals of the winding parts, to whose terminals are connected the terminals for connecting the intrinsically safe circuit.

Description

Vynález se týká kombinovaného omezovače napětí a proudu pro součásti se soustředěnou indukčností v jiskrově bezpečném provedení.The invention relates to a combined voltage and current limiter for concentrated inductance components in an intrinsically safe design.

V automatizačních, signalizačních, ovládacích, sdělovacích a jiných zařízeních určených pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů a par se používají často součásti s velkou vnitřní indukčností, například relé, elektrohydraulické rozváděče, elektropneumatické regulátory.Automation, signaling, control, communication and other equipment intended for use in potentially explosive atmospheres of flammable gases and vapors often use components with high internal inductance, such as relays, electrohydraulic switchboards, electro-pneumatic controllers.

Pro dosažení potřebného mechanického účinku těchto součástí je třeba těmto součástem dodat z napájecího zdroje odpovídající elektrický výkon. Přitom dochází knahromadění značné energie v elektrických okruzích součástí tohoto typu, tj. součástí s velkou vnitřní indukčností dle vztahu.In order to achieve the required mechanical effect of these components, it is necessary to supply them with the appropriate electrical power from the power supply. At the same time, considerable energy is accumulated in the electrical circuits of components of this type, i.e. components with high internal inductance according to the relationship.

W = - LI² z něhož vyplývá, že množství nahromaděná energie IW) je přímo úměrná indukčnosti součásti (L) a druhé mocnině protékajícího proudu (I). V jiskrově bezpečných obvodech dochází při normálním nebo poruchovém stavu zařízení, v němž je taková součást použita k uvolnění této energie jiskrou a k předání do okolního výbušného prostředí s nebezpečím iniciace výbušné směsi,W = - L1 ² , which indicates that the amount of energy accumulated (IW) is directly proportional to the inductance of the component (L) and the square of the current flowing (I). In intrinsically safe circuits, a normal or fault condition of a device in which such a component is used to release this energy by spark and to transmit it to the surrounding explosive atmosphere with the risk of initiating an explosive mixture occurs,

Pro neutralizaci nahromaděné energie se v praxi používají zapojení s omezovacími účinky, například vinutí se závitem nakrátko, vinutí s paralelní diodou, odporem nebo kondenzátorem. Tato zapojení však mají i nežádoucí účinky.* například zpožděný pří tah či odpad, snížení působící síly, změna rezonančního kmitočtu.In practice, circuitry with limiting effects, such as short-circuit winding, parallel diode winding, resistor, or capacitor, is used to neutralize the accumulated energy. However, these connections also have undesirable effects. * For example, delayed pull-in or waste, reduced force, change in resonant frequency.

Nedostatky stávajících omezovačů pro součásti se soustředěnou indukčností do značné míry odstraňuje zapojení kombinovaného omezovače pro součásti se soustředěnou indukčností v jiskrově bezpečném provedení dle vynálezu, jehož podstatou je, že vinutí součástí se soustředěnou indukčností se rozdělí nejméně na dvě části vinuti, přičemž mezi vnitřní vývody částí vinutí je zapojena sériová dioda v propustném směru a k vnějším vývodům částí vinutí je připojena paralelní tlumicí dioda v závěrném směru, k jejimž vývodům jsou připojeny svorky pro připojení jiskrově bezpečného okruhu.The drawbacks of the current limiting devices for concentrated inductance components are largely overcome by the wiring of the combined limiting device for concentrated inductance components in the intrinsically safe embodiment of the invention, which consists in dividing the winding of the concentrated inductance components into at least two winding parts, a series diode in the forward direction is connected to the winding and a parallel damping diode in the reverse direction is connected to the external terminals of the winding parts, to which terminals are connected terminals for connection of intrinsically safe circuit.

Paralelní tlumicí dioda zapojená v závěrném směru zajištuje absorbování napělovýeh špiček, vznikajících při přerušování či zkratování připojeného jiskrově bezpečného okruhu a při obdobných přechodových jevech.A parallel damping diode connected in the reverse direction ensures the absorption of voltage spikes that occur when the connected intrinsically safe circuit is interrupted or short-circuited and similar transients.

Snížení naindukované elektromotorické síly zajištěné paralelní tlumicí diodou se projeví zvýšením efektivního odporu sériové diody, zapojené mezi vnitřními vývody rozděleného vinutí součástí.Reducing the induced electromotive force provided by the parallel damping diode results in an increase in the effective resistance of the series diode connected between the internal terminals of the divided winding of the components.

Oddělením částí rozděleného vinutí sériovou diodou se sníží také efektivní hodnota indukčnosti součástí a tedy i amplituda naindukované elektromotorické síly, která je přímo úměrná indukčnosti (L) součásti a rychlosti změny proudu dl/dt.Also, by separating the parts of the split winding by a serial diode, the effective value of the inductance of the components and thus the amplitude of the induced electromotive force, which is directly proportional to the inductance (L) of the component and the rate of change of current dl / dt, is also reduced.

Současně dojde ke snížení velikosti protékajícího proudu v důsledku zvýšeného efektivního odporu sériové diody, Kombinovaným účinkem paralelní tlumicí diody a sériové diody dochází tedy k omezení napětí i proudu, působících v jiskrově bezpečném okruhu, takže se snižuje pravdšoodobnost zapálení výbušné směsi energií, nahromaděnou v součásti se soustředěnou indukčností.At the same time, the amount of current flowing due to the increased effective resistance of the series diode is reduced. Thus, the combined effect of the parallel damping diode and the series diode reduces both the voltage and current in the intrinsically safe circuit, thereby reducing the probability of ignition. focused inductance.

Použité diody neovlivňují při dodržení odpovídající polarity připojeného okruhu funkční vlastnosti součásti například přítah, odpad a elektrické parametry okruhu.The diodes used do not affect the functional characteristics of the component, such as the inlet, outlet and electrical parameters of the circuit, provided the polarity of the connected circuit is adequate.

Kombinovaný omezovač napětí dle vynálezu umožňuje buď zvýšit kvantitativní parametry součástí s velkou indukčností, používaných v automatizačníeh, signalizačních, ovládacích, sdčlovacích a jiných zařízeních v jiskrově bezpečném provedení, například zvýšení sily elektromegnetu elektrohydraulických rozváděčů nebo v určitých příoadech řešit některá zařízení jako jiskrově bezpečná místo konstrukčně či nákladově nevýhodného nevýbušného provedení v pevném či jiném závěru.The combined voltage limiter according to the invention makes it possible either to increase the quantitative parameters of high-inductance components used in automation, signaling, control, diverting and other devices in intrinsically safe designs, for example to increase the electromegnet power or a non-explosive, flameproof or flameproof enclosure.

Zapojení kombinovaného omezovače pro součásti se soustředěnou indukčností v jiskrově bezpečném/provedení je znázorněno na přiloženém výkrese, kde X, X jsou dvě části vinutí součásti se soustředěnou indukčností, k jehož vnějším vývodům je připojena paralelní tlumicí dioda 2 v závěrném směru a mezi vnitřní vývody částí vinutí χ, X* je zapojena sériová dioda X v propustném směru, přičemž k vývodům paralelní tlumicí diody jsou připojeny svorky X» 4' pro připojení jiskrově bezpečného okruhu.The connection of the combined limiter for concentrated inductance components in intrinsically safe / embodiment is shown in the enclosed drawing, where X, X are the two windings of the concentrated inductance component, to whose external terminals a parallel damping diode 2 is connected in reverse direction and between the internal terminals winding χ, X * the series diode X is connected in the forward direction, and terminals X »4 'are connected to the terminals of the parallel damping diode to connect the intrinsically safe circuit.

Zapojení dle vynálezu lze snadno realizovat dostupnými prvky tj. diodami, jejichž vysoká spolehlivost zajišiuje dlouhodobou ochranu součástí se soustředěnou indukčností v jiskrově bezpečných obvodech.The connection according to the invention can be easily realized by means of available elements, ie diodes, whose high reliability ensures long-term protection of components with concentrated inductance in intrinsically safe circuits.

Claims

Combined voltage and current limiting device for concentrated inductance components in intrinsically safe design, characterized in that the winding of the concentrated inductance component is divided into at least two winding parts (1, 1 *), wherein between the internal outlets of the winding parts (!, I) the series diode (3) is connected in the forward direction of the outer outlets of the winding parts (1, 1 ') is connected parallel damping diode (2) in the reverse direction, to the terminals are connected terminals (4, 4') for connecting intrinsically safe circuit .