矿用设备本质安全控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了安全控制领域的矿用设备本质安全控制器。它是设置电压比较控制电路，在该控制电路输出经电阻R7与光耦控制器或固态继电器U2输入连接，而光耦控制器或固态继电器U2输出与设备电源连接。并将电压比较器U1反向输入信号端A1及直流稳压电源的变压器T1副边绕组与电阻R0串联后的检测电流输出端A2分别与远程控制电路中控制电缆L1控制端连接。在控制电缆发生短路时，未通电设备不能通电运行，而通电运行的设备停机。防止设备损坏与人员伤亡事故发生，且控制电缆在发生短路时短路电流非常小，不能引起瓦斯爆炸，符合电气防爆要求。具有结构简单合理、性能安全可靠、使用方便灵活、设备运行稳定、确保人机安全、适合推广应用等优点。
【专利说明】矿用设备本质安全控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种安全控制装置，尤其是涉及煤矿井下在远程控制电缆短路情况下，能使设备可靠切断供电电源，确保设备安全的安全控制装置。
【背景技术】
[0002]为了煤矿井下设备的安全运行，长期以来，在其设备的控制回路中都安装有先导插件，所述先导插件是由继电器、电容、二极管等组成。这种先导插件在煤矿井下设备的安全运行方面发挥了一定的积极作用，但是由于先导插件自身结构的限制，仍存在着一个致命的缺陷，那就是当远程控制电缆在外力或其它情况下发生短路时，也能使设备瞬间通电启动运行，从而造成设备损坏与人员伤亡等严重事故。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种矿用设备本质安全控制器。它能在远程控制电缆发生短路时，可靠切断供电电源，避免设备瞬间通电启动运行，防止设备损坏与人员伤亡事故的发生，有效克服现有技术存在的缺陷。
[0004]本实用新型的方案如下所述:该实用新型包括壳体、印刷线路板、由启动按钮K1、停止按钮K2、控制电缆L1、二极管DO、Dl和常开接点JK组成的远程控制电路、还包括由熔断器RD1、变压器T1、整流二极管D2、电阻R8、R9、电容Cl、C2、C3、C4和三端稳压器Wl组成的直流稳压电源以及电压比较器Ul、光耦控制器或固态继电器U2、电容C5、C6、电阻Rl - R6，主要通过设置电压比较控制电路，在电压比较控制电路输出经电阻R7与光耦控制器或固态继电器U2输入控制相连接，而光耦控制器或固态继电器U2输出与设备电源相连接。同时将电压比较器Ul反向输入信号端Al点以及直流稳压电源的变压器Tl副边绕组与电阻RO串联后的检测电流输出端A2点分别与远程控制电路中控制电缆LI的控制端相连接实现的。
[0005]所述电压比较控制电路是在电压比较器Ul的正向输入端与正电源之间设置串联电阻R2、R6，在电阻R2、R6的串联节点对地及电压比较器Ul的正向输入端对地分别设有电阻R4及电容C6，而在电压比较器Ul的反向输入端至反向输入信号端Al点设置串联电阻Rl、R5，在电阻Rl、R5的串联节点对地及电压比较器Ul的反向输入端对地分别设有电阻R3及电容C5。
[0006]本实用新型的有益效果:该实用新型由于采取了电压比较控制电路与光耦控制器的结构形式，加上电阻RO及远程控制电路的有机结合，不仅能在远程控制电缆发生短路时，使未通电的设备不能通电运行，而通电运行的设备停机。避免设备瞬间通电启动运行，防止与避免设备损坏与人员伤亡事故的发生，而且由于电压比较控制电路的高阻设置和电阻RO的限流作用，使得控制电缆在发生短路时短路电流非常小(短路电流AC24mA，短路电压AC12V)，在煤矿井下具有瓦斯的情况下却不能引起瓦斯燃烧爆炸，从而满足煤矿井下对爆炸性气体环境用电气设备的防爆要求。同时具有结构简单合理、性能安全可靠、使用方便灵活、设备运行稳定、确保人机安全、适合推广应用等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0008]由图1所示的矿用设备本质安全控制器大体上由直流稳压电源、远程控制电路、电压比较控制电路与光耦控制器四部分组成。其直流稳压电源的变压器Tl原边输入交流36V,经熔断器RDl，变压器Tl变压后为12V，经电阻R9限流、二极管D2整流、电容Cl、电阻R8滤波、电容C3去耦、三端稳压器Wl稳压，C2、C4滤波和去耦，为本实用新型提供稳定的直流电源。本实用新型的控制主要是通过电压比较控制电路与光耦控制器U2来实现的。电压比较控制电路是在电压比较器Ul的正向输入端与正电源之间设置串联电阻R2、R6，在电阻R2、R6的串联节点对地及电压比较器Ul的正向输入端对地分别设有电阻R4及电容C6，主要是给电压比较器Ul的⑩脚提供基准电压；而在电压比较器Ul的反向输入端即⑨脚至反向输入信号端Al点设置串联电阻R1、R5，在电阻R1、R5的串联节点对地及电压比较器Ul的反向输入端对地分别设有电阻R3及电容C5。并将电压比较控制电路的输出即电压比较器Ul的⑧脚经电阻R7与光耦控制器U2输入控制相连接，而光耦控制器U2输出与设备电源相连接。同时将电压比较器Ul反向输入信号端Al点以及直流稳压电源的变压器Tl副边绕组与电阻RO串联后的检测电流输出端A2点分别与远程控制电路中控制电缆LI的控制端相连接。
[0009]正常工作时，按动启动按钮K1，由限流电阻R0、控制电缆L1、整流二极管D0、电阻RU R3、R5与电容C5组成检测电路，使电压比较器Ul⑨脚直流电压大于⑩脚的基准电压，Ul⑧脚输出状态发生改变，由高电平变为低电平，使光耦控制器U2输出为导通状态，同时常开接点JK闭合并保持，电流通过A2点一控制电缆LI —停止按钮K2 —控制电缆LI —二极管D1—常开接点JK —Al点再经电阻R1、R3、R5进入电压比较器Ul⑨脚，使电压比较器Ul⑨脚电压保持大于电压比较器Ul⑩脚的直流电压，电压比较器Ul⑧脚输出状态始终是低电平，光耦控制器U2输出始终为导通状态，此时控制设备通电运行。按动停止按钮K2，B2点一电缆一停止按钮K2 —控制电缆LI — 二极管Dl —常开接点JK — Al点回路断开，电阻R1、R3、R5回路没有电流，电压比较器Ul⑨脚电压为0V，使电压比较器Ul⑧脚输出状态始终是高电平，光耦控制器U2输出为截止状态，从而使控制设备断电停机。
[0010]在设备停机状态时，当控制电缆LI任意一点出现短路时，检测电路检测的是交流信号，电压比较器Ul⑨脚电压也是交流信号，且不会大于电压比较器Ul⑩脚的直流电压，不能使电压比较器Ul⑧脚输出状态发生改变，仍是高电平，所以光耦控制器U2仍为截止状态，不会使设备通电运行。
[0011]在设备运行状态时，当控制电缆LI任意一点出现短路时，检测电路检测的是交流信号，使电压比较器Ul⑨脚直流电压变为交流信号，且不会大于Ul⑩脚的直流电压，使电压比较器Ul⑧脚输出状态发生改变，由原来的低电平变为高电平，所以使光耦控制器U2截止，也会使设备停机，从而确保设备及人员的安全。
[0012]该实用新型除了以上所述电路结构，还可采取将电压器比较器Ul⑨脚设置为基准电压，而电压器比较器Ul⑩脚设为检测端，并以电压器比较器Ul⑧脚输出为高电平时接通设备工作电源，而低电平时光耦控制器U2输出为截止状态来实现控制。本实用新型可在含有沼气、煤气爆炸混合物，但不足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽环境中使用。
【权利要求】
1.一种矿用设备本质安全控制器，包括壳体、印刷线路板、由启动按钮K1、停止按钮K2、控制电缆L1、二极管DO、Dl和常开接点JK组成的远程控制电路、还包括由熔断器RD1、变压器Tl、整流二极管D2、电阻R8、R9、电容Cl、C2、C3、C4和三端稳压器Wl组成的直流稳压电源以及电压比较器Ul、光耦控制器或固态继电器U2、电容C5、C6、电阻Rl - R6，其特征在于:设置电压比较控制电路，在电压比较控制电路输出经电阻R7与光耦控制器或固态继电器U2输入控制相连接,而光稱控制器或固态继电器U2输出与设备电源相连接，同时将电压比较器Ul反向输入信号端Al点以及直流稳压电源的变压器Tl副边绕组与电阻RO串联后的检测电流输出端A2点分别与远程控制电路中控制电缆LI的控制端相连接。
2.根据权利要求1所述的矿用设备本质安全控制器，其特征在于:所述电压比较控制电路是在电压比较器Ul的正向输入端与正电源之间设置串联电阻R2、R6，在电阻R2、R6的串联节点对地及电压比较器Ul的正向输入端对地分别设有电阻R4及电容C6，而在电压比较器Ul的反向输入端至反向输入信号端Al点设置串联电阻Rl、R5，在电阻Rl、R5的串联节点对地及电压比较器Ul的反向输入端对地分别设有电阻R3及电容C5。
【文档编号】H02H3/08GK203456844SQ201320442993
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】李铁志 申请人:李铁志