截止型EC電路火花放電特性研究.pdf

1、隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的進(jìn)一步實施，數(shù)字礦山、感知礦山和礦山物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)得到了很大發(fā)展，這些技術(shù)的不斷進(jìn)步及應(yīng)用使得本質(zhì)安全型傳感設(shè)備、本質(zhì)安全控制裝置等井下自動化監(jiān)控設(shè)備的需求逐年遞增，間接使得煤礦生產(chǎn)中對大功率本質(zhì)安全電源的需求不斷增加。
　　EC電路是根據(jù)開關(guān)電源的電路概括得來的電路模型。由于開關(guān)電源在短路故障發(fā)生時，電源電勢的存在對于短路火花的能量釋放是不可忽略的，因此，與前人研究的RC電路相比較，EC電路更為接近開關(guān)電源

2、的實際工作電路。
　　通過對比大量基于IEC標(biāo)準(zhǔn)火花試驗裝置的截止型EC電路火花放電的實驗波形，對截止型EC電路短路火花放電過程的三個階段進(jìn)行了詳細(xì)分析，并建立了截止型EC電路基于IEC火花試驗裝置的等效火花放電電路，之后結(jié)合等效電路的仿真波形，對截止型EC電路本質(zhì)安全的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行分析。通過仿真得出：增大電源的內(nèi)阻和減小電源電勢，EC電路火花放電功率減小；減小濾波電容，EC電路放電火花功率減小，其中導(dǎo)致火花放電功率減小主要是由于

3、起始放電階段火花放電功率顯著減小，穩(wěn)定放電階段EC電路火花放電功率基本不變；截止保護(hù)形式是在火花放電過程中僅僅使截止時間內(nèi)的能量對外釋放，從而減少火花放電對外環(huán)境釋放的能量，提高設(shè)備安全性能。
　　設(shè)計了以FPGA為主控芯片的短路保護(hù)電路，通過檢測實驗電路的失電壓和過電流判斷短路故障的發(fā)生，并根據(jù)軟件程序設(shè)計驅(qū)動MOSFET關(guān)斷從而切斷短路實驗點。本課題設(shè)計的基于數(shù)字電路技術(shù)的截止保護(hù)硬件電路，與傳統(tǒng)的基于模擬電路技術(shù)的短路保護(hù)電