目前,用于煤礦井下檢測(cè)、控制、監(jiān)控、通訊的各種電氣設(shè)備無(wú)處不在,而這些電氣設(shè)備能夠正常工作必須依靠安全可靠的電源。近年來(lái),礦用本安型電源由于安全程度高、成本低、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)日益成為專家研究的熱點(diǎn)。本文主要是對(duì)礦用本安型電源進(jìn)行優(yōu)化研究,特別是針對(duì)其過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)次序和雙重化保護(hù)串、并冗余方式進(jìn)行優(yōu)化研究。設(shè)計(jì)了一種具有自動(dòng)恢復(fù)功能的截流保護(hù)電路和一種開(kāi)關(guān)管為MOSFET的過(guò)壓保護(hù)電路,為優(yōu)化研究做準(zhǔn)備。在對(duì)過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)次序選擇優(yōu)化中,建立了本安型電源火花放電等效模型,確定影響本質(zhì)安全性能的因素,以設(shè)計(jì)的過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)電路為試驗(yàn)電路,分別模擬本安型電源在過(guò)壓、過(guò)流和同時(shí)過(guò)壓過(guò)流三種情況下兩種保護(hù)次序的保護(hù)性能,結(jié)合保護(hù)電路的特點(diǎn)進(jìn)行研究。在對(duì)雙重化保護(hù)電路串、并聯(lián)冗余方式優(yōu)化中,引入故障的概念,以設(shè)計(jì)過(guò)流保護(hù)電路為試驗(yàn)電路,模擬當(dāng)故障發(fā)生時(shí),兩種冗余式的本安型電源在沒(méi)有要求保護(hù)時(shí)是否發(fā)生誤動(dòng)及在要求保護(hù)時(shí)是否發(fā)揮保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn):過(guò)壓保護(hù)電路的類(lèi)型決定了保護(hù)次序的選擇,除過(guò)壓保護(hù)電路類(lèi)型是短路型外,本安電源采用過(guò)壓-過(guò)流的保護(hù)次序安全性能更高;保護(hù)電路開(kāi)關(guān)管的類(lèi)型決定了雙重化冗余方式的選擇,針對(duì)開(kāi)關(guān)管為MOSFET的保護(hù)電路,本安電源采用雙重化保護(hù)電路串聯(lián)冗余式安全性能更高。最后根據(jù)優(yōu)化研究得出的結(jié)論,設(shè)計(jì)了一種安全性高、實(shí)用性強(qiáng)的“ia”級(jí)新型本質(zhì)安全型電源。
【學(xué)位單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TD611
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 本安型電源國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 礦用本安型電源分析
    2.1 礦用本安型電源的工作條件
    2.2 本安電路火花放電分析
    2.3 礦用本安型電源設(shè)計(jì)的基本要求
    2.4 礦用本安型電源的基本結(jié)構(gòu)
    2.5 礦用本安型電源的保護(hù)模式
    2.6 對(duì)存在的問(wèn)題擬解決的方法
    2.7 本章小結(jié)
3 礦用本安型電源過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)電路
    3.1 本安型電源過(guò)流保護(hù)電路
    3.2 本安型電源過(guò)壓保護(hù)電路
    3.3 本章小結(jié)
4 礦用本安型電源的優(yōu)化
    4.1 本安電源過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)次序選擇的研究
    4.2 本安電源雙重化保護(hù)電路冗余方式對(duì)比研究
    4.3 本章小結(jié)
5 “ia”級(jí)新型本質(zhì)安全型電源的設(shè)計(jì)
    5.1 “ia”級(jí)新型本質(zhì)安全型電源系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)
    5.2 “ia”級(jí)新型本質(zhì)安全型電源各組成部分設(shè)計(jì)
    5.3 分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
致謝
作者從事科學(xué)研究和學(xué)習(xí)經(jīng)歷簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間主要成果

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本文編號(hào)：2847403