專利名稱：可控硅自動恒壓礦燈充電架的制作方法
技術領域：
本實用新型是煤礦地面室內用于對4伏酸性或2.5伏堿性礦燈進行恒壓充電的常規設備。
現有的礦燈充電架一般采用飽和電抗器做交流調壓，如上海礦用電器廠生產的KTSB－102與KTJB－102型充電架，還有采用自耦變壓器調壓的。其主要缺點是在充電過程中需要根據電源或負載的變化，隨時對直流輸出進行手動調節。另外，由于采用電抗器等大型用電器，銅線與矽鋼片的用量很大，有時還必須外附充電機，這些都增加了設備的重量，體積和成本，并且使得制造工藝復雜。
本實用新型為了克服現有產品的不足，設計出一種無需外附設備且能對礦燈自動維持恒壓充電的可控硅充電架。
本實用新型的技術特點是這樣實現的用雙面三層薄鋼板制成的架體外形如圖一所示，上面裝有充電指示器和充電接觸元件的指示器架(4)及燈盒架(5)用緊固件與兩側立板(3)聯接。在開有散熱窗的下部架(6)內裝有充電架的主要電氣設備。活動門(1)外面裝有電壓表等操作和指示元件，里面裝有熔斷器、插件板等易損元件。為了按裝和檢修上的方便，將外蓋板(2)與立板(3)在上面用螺栓聯接，在下面則用夾板(9)固定，(9)與(3)可以焊接。另外，燈盒架(5)在活動門這一端是與檔塊焊接后用螺栓固定在立板上，而在另一端則采用活口聯接方式搭扣在與立板(3)緊固在一起的檔塊(10)上。當檢修下部架內的設備需要拆卸此燈盒架時，只要打開活動門，擰下檔塊緊固螺栓，然后向上一提即可。
本實用新型的電路原理如圖二和圖三所示單相交流電源經熔斷器1RD、組合開關K(或交流接觸器JC)、雙向可控硅KS，到整流變壓器ZB的一次側，經降壓后輸入硅整流元件1ZG組成的全波整流電路，輸出為脈動直流電。
輸出電壓的高低是通過調節電位器W1，亦即改變KS導通角的大小來獲得。觸發回路電源由控制變壓器KB、硅整流橋2ZG供給由單結晶體管BT、電阻R2、R3、W1，電容C1和脈沖變壓器MB組成的張弛振蕩器控制觸發脈沖的相移。電位器W2，阻容元件R6、R5和C2組成的檢測回路，反映輸出電壓的變化。
自動恒壓功能是由檢測回路，晶體管放大器和張弛振蕩器組成的閉環控制電路完成。當電網交流電壓或充電礦燈負荷發生變化而引起輸出直流電壓波動時，檢測回路將此電壓的變化加到晶體管BG的發射結上，經BG放大后，作用于張弛振蕩器的電容C1兩端，通過影影響R3－C1回路的充放電時間常數，自動調整單結晶體管BT產生脈沖觸發信號的相移，亦即改變可控硅KS的導通角，使整流變壓器ZB一次側交流電壓產生相反的變化，從而能夠維持輸出直流電壓恒定不變。適當調節電位器W1和W2，可以獲得足夠的穩壓精度和輸出電壓調節范圍。
本實用新型的自動恒壓設計指標為對于酸性礦燈負載，輸入交流電壓220V±10％，當負載電流變化不超過額定值的10－100％，輸出直流電壓應自動穩定在5±0.1V
對于堿性礦燈負載，輸入交流電壓380V±10％，當負載電流變化不超過額定值的10－100％，輸出直流電壓自動穩定在3.5±0.1V本實用新型的實施產品比現有充電架(充電機)具有線路簡單、制造容易、性能優越的特點，并且整機結構新、外形小、成本低。僅可控硅元件代替飽和電抗器，對于KTJB－102型礦燈充電架(充電機)，每臺即可降低成本564元，另外全套電氣設備都能裝入架體內，還可省掉附帶裝置及其連接。
圖1、4可控硅自動恒壓礦燈充電架外形及結構圖；圖2酸性礦燈可控硅自動恒壓充電架電路原理圖；圖3堿性礦燈可控硅自動恒壓充電架電路原理圖。
實施例本實用新型可以采用手動或自動調節兩種恒壓工作方式為用戶提供選擇當手動調節時，只要將印制板上的電位器W2逆時針旋到底即可；當需要自動恒壓控制時，首先接通負載，將電位器W1和W2都旋至最大位置，而后接通電源，觀察電壓表，逆時針旋動W2，直至輸出電壓略高于予定值，再用W1調至予定值即可滿足使用要求。
在圖二和圖三中，虛線方框內的元件均安裝在一塊印制電路插件板上，插件板可以互換。
本實用新型的充電線路具有很大的通用性，利用其原理圖不僅可以制成不同規格的系列化礦燈充電架，還可以制成與礦燈具有同類型充電結構的其它蓄電池(如汽車電瓶)用的各種充電設備。
另外，由于采用雙向可控硅在交流側調壓，使變壓器二次電路可以根據需要靈活選用半波整流、全波整流、全波整流或橋式整流的聯結方式而不影響其自動恒壓的技術性能。
權利要求1.一種礦燈充電架，它主要由外蓋板(2)、兩側立板(3)指示器架(4)、燈盒架(5)、下部架(6)組成框架結構，并由交流調壓器、整流變壓器、硅整流器以及控制電路等組成充電線路，其特征在于為按裝和檢修方便，將一側外蓋板裝上折頁(7)和儀表鎖(8)成為可拆卸和開關的活動門(1)；另一側外蓋板(2)下面可以直接插入立板(3)附帶的一個裝置(9)固定，而不用螺栓連接；燈盒架(5)只在活動門一端與立板用螺栓連接，而在另一端能夠向下搭扣在一個與立板(3)固定的擋塊(10)上；其充電線路中，交流調壓器采用雙向可控硅元件KS；控制電路是由單結晶體管或程控單結晶體管BT組成的張弛振蕩器；有一檢測回路將所反映的輸出電壓變化經晶體管BG放大后，作用于張弛振蕩器的電容C1兩端；當輸入交流電壓波動或充電礦燈負荷發生變化時，能夠通過交直流閉環系統的自身反饋調節作用自動維持輸出直流電壓恒定不變。
2.按權利要求1所述的充電架，其特征在于固定裝置(9)可以用兩個U型鐵板焊接在立板(3)上制成；擋塊(10)可以根據燈盒架(5)的槽鋼尺寸用厚鐵板制成，再用緊固件與立板(3)聯接。
3.按權利要求1所述的充電架，其特征在于充電線路可以采用單相交流電源做半波、全波或橋式整流，制成供各種酸性、堿性礦燈或具有同類型充電結構的蓄電池用的可控硅自動恒壓充電裝置。
專利摘要本實用新型對現有煤礦用酸性或堿性礦燈充電架(充電機)做了技術改進。它采用雙向可控硅交流調壓，取代飽和電抗器，磁盤變阻器或自耦變壓器等元件，實現了充電電壓的自動恒定控制和機、架一體化設計，并且具有手動和自動兩種調節方式可供選擇，不但減少了設備重量、體積和造價，還具有設計新穎、結構簡單、維修方便、通用和互換性強的特點。
文檔編號H02J7/10GK2070050SQ8921730
公開日1991年1月23日 申請日期1989年9月25日 優先權日1989年9月25日
發明者張景輝 申請人:雞西煤礦防爆電器廠