第七章矿灯充电架的结构与原理.docx
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第七章矿灯充电架的结构与原理
第七章、矿灯充电架的结构与原理
第一节KTSG-102型矿灯充电架
1.产品型号、名称
（1）型号：
KTSG—102
（2）．名称：
酸性矿灯充电架
2、外形和安装尺寸如图所示
3、用途与特征及使用条件
3．1用途与特征：
（1）KTSG—102酸性矿灯充电架（以下简称充电架）供KS系列4V酸性矿灯充电用。
（2）该型充电架为自动电压控制型，具有自动恒压功能，并备有手动调压方式，适用于矿灯的日常充电和初充电。
可大大提高矿灯的充电质量与使用寿命，减轻灯房工人的劳动强度。
（3）充电架采用薄钢板结构，充电位双面分三层布置，电源箱为立柜式，置于架体一侧。
（4）充电架每个充电位上设有锁灯装置；配电流分配器式充电指示器；正面开门；钮子开关、自动电位器内置；充电机构垂直安装。
3．2使用条件
（1）海拔不超过1000米。
（2）产品工作的室内环境温度应不低于-10℃不高于+40℃。
（3）工作场所的空气最大相对湿度不大于85％（相应空气温度为20±5℃时）
（4）产品应安装在无激烈振动的场所
（5）产品应安装在无易燃气体、无爆炸粉尘的场所
（6）外接交流电网电压波动范围应不人于±10％
4、技术参数
4．1额定交流电源源输入：
3相、380伏、50赫、2．5安
4．2额定直流输功率：
750瓦
4．3效率：
∩≥65％（当COS∮≥0.72时）
4．4直流输出：
（1）自动恒压：
5±0．1伏（电源输入为380±10％伏，直流输出总电流为15-150安）
（2）手动调节：
可根据实际需要调节。
用于日常充电时，当电源输入为380±10％伏，直流输出总电流为15—150安，可使充电电压调整到5±0．1伏范围内；用于初充电时，当心源输入为380±10％伏，直流输出总电流为34—102安，若以第一充电位为基准，可使第一充电位充电电流调整到矿灯要求的初充电电流值范围内（如8Ah矿灯要求为1±0．1安）。
4．5最大充电能力：
102盏
5、工作原理
5．I电气原理如图所示
5．2工作原理简述：
主回路采用C型饱和电抗器L调压，经整流变压器T、硅整流元件D1-3等输出直流供矿灯充电；控制回路由手动控制和自动动控制两部分组成，其中自动控制电路由取样、基准、比较、放大、推动、调整等环节组成。
当电网电压波动或负载变化而引起输出直流电压波动时，通过改变饱和电抗器交流线圈的电抗来达到稳定输出电压的目的。
饱和电抗器直流线圈不加激磁电流时交流线圈电抗最大，电抗器交流线圈压降最大，经整流输出的直流电压最低；当直流线圈通入激磁电流时，交流线圈电抗值和压降减小，整流输出电压增大。
这样通过改变直流线圈中激磁电流的人小就能达到调节输出电压的目的。
（1）手动调节：
改变磁盘电阻器RM的阻值也就改变了直流线圈中激磁电流的大小从而达到调节输出电压电流的目的。
（2）自动恒压：
电压取样信号与基准电压比较后经放大、推动送至调整管QI，通过Q1
改变饱电抗器激磁电流的大小达到恒压的目的。
6．使用方法
6．1充电架在使用前应作通电试验。
首先将“手动一自动”钮子开关SA拨向手动，合上电源开关SP，“电源”和“手动”指示灯应亮；调节磁盘电阻器RM，直流电压表PV指示值应能在约5伏以上到满刻度之间升降，则说明线路正常，可投入运行，否则应进行检修。
直流电压表、指示灯、瓷盘电阻器在电源箱小上门上，电源开关在电源箱上，钮子开关、自
动电位器在电源箱内。
6．2手动调节：
将“手动一自动”开关SA拨向手动。
“电源”和“手动”指示灯应亮。
先将磁盘电阻器逆时针转到底（即输山最低），逐个加上待充电的矿灯，慢慢调节电阻器使电压或电流达到规定的要求。
注意总的负载电流应在规定的范围内。
用以日常充电时，调节磁盘电阻器使电压表指示值为5伏。
当总负载电流在15—150安范围内变化、电网电压在380±10％伏范围内变化而引起直流输出电压变化时，可调节瓷盘电阻器使输出电压保持5伏。
用于初充电时，若以第一充电位为基准，调节瓷盘电阻器使第一充电位充电电流调整到矿灯要求的初充电电流值（如8安时矿灯要求为1安）。
使输出总电流在34—102安范围内，当电网电压在380±10％伏范围内变化及随着充电的进行矿灯电池电压发生变化而引起充电电流变化时，可调节瓷盘电阻器使基准位充电电流保持在规定的大小。
由于充电架采用并联充电方式，而每一矿灯的内在性能会有所差异，因此其他各充电位矿灯的充电电流会有所差别。
6．3自动恒压：
将“手动一自动”开关SA拨向自动，“电源”和“自动”指示灯应亮。
调节自动电位器RA使电压表指示值为5伏。
当负载在15--150安范围内变化，电网电压在380±10％伏范围内变化时，充电电压能自动稳定在5±0．1伏范围内。
出厂时自动电位器已调整在5伏位置。
7、使用注意事项
7．1充电架在使用或通电前应检查各元器件在运输途中有否损坏或松动否则应检修后方
可使用。
7．2充电架在使用前应用地脚螺栓固定在地坪上，并打开小下门，接好电源线和接地线。
7．3在充电过程中，如外电源因故突然断电，需立即关断电源开关，并把每个灯头逆时针旋转180°使其断开充电回路。
待电源恢复后再进行充电。
7．4充电架在运行期间不允许在输出端或充电插头与接触座之间有短路发生，以免烧坏元件或充电指示器。
7．5当恒压充电时，如直流输出电压高于5伏而调整无效，应检查电网电压是否已超出380±10％伏，充电总电流是否小于15安。
7．6当充电指示器长时间显示大电流时应检查矿灯蓄电池内部是否短路。
7．7通电后调整瓷盘电阻器或自动电位器，而输出电压或电流不能调整应检查“手动一自动”钮子开关是否在正确的位置上。
7．8初充时经很长时间用作基准的充电位上的矿灯的充电电流与其他充电位上矿灯的充电电流相差仍很大则可能是该位矿灯有质量问题，此时应凋换基准位矿灯使各矿灯的充电电流基本一致。
7．9手动状态用来进行初充或当自动恒压失灵时用作日常充电。
充电时，应先将瓷盘逆时针转到底，即输出最低状态，再上灯，然后调节输出至规定值。
初充心时，刚开始应连续监视、调节充电电流，待稳定后可每一小时调整一次；手动状态日常充电时，在稳定状态下可每一小时调整一次。
7．10矿灯初充电流应按制造厂矿灯使用说明书来定，可通过调节瓷盘电阻器来控制不同电流值。
7．11电源箱和充电机构应定期检查，看接线螺钉有无松动，检查充电机构是否接触良好，清除机内积灰等。
7．12电压表和用作初充基准位的电流表应定期校验，以保证其精确度。
第二节KTSB-102型矿灯充电架
1、用途与特征
1．1 KTSB一102A型矿灯充电架（以下简称充电架）系专供4V酸性矿灯充电用。
1．2 充电架采用薄板结构，双面三层同时供矿灯充电用，操纵面板可开闭，由整流器部分和晶体管控制回路组成主回路。
1．3 充电架备有日常充电自动稳压和新灯初充电自动恒流之功能，同时备有手动调压之功能。
2、使用环境
2．1 环境温度：
室内不低于一10‘C，不高于+40’C。
2．2 空气最大相对湿度不大于85啪。
2．3 在没有可燃性气体和粉尘爆炸的场所。
2．4 无剧烈震动的场所。
2．5交流电网电压波动范围不超过±10％。
3、技术参数
1）KTSB-102型矿灯充电架零件表
序号
备件名称
规格
数量
1
快速熔断器
RTK—150／500
1只
2
熔芯
RLl-15／6
1只
3
信号灯灯泡
6．3V
1只
4
充电座
KD4J—23
10只
5
插头
KD4JZ、
10只
6
凸绝缘垫圈
KD4J—25
5只
7
平垫圈
KD4J-24
10只
2）KTSB-102型充电架的主要技术参数
序号
参数
单位
数值
1
额定交流输入相数
电压
频率
相
3
伏特
380
赫兹
50
2
额定直流输出电压
电流
伏特
5
安培
150
3
额定输出功率
千瓦
0．75
4
可充矿灯数量
盏
102
5
长
外形尺寸宽
高
毫米
2020
380
1765
KTSB-102G型充电架材料表
序号
代号
名称
规格
数量
1
RD
熔断器
RL1—15／6A
3
2
K
转换开关
HZl0—10／3
1
3
BK
饱和电抗器
BSK—0．9
1
4
ZB
整流变压器
ZSG—1．45
1
5
FB
辅助变压器
FB-50
1
6
1GZ
硅整流元件
2CZ一30／100
6
7
2GZ
硅整流元件
2CZ—l／150
4
8
3GZ
硅整流元件
2CZ—1／150
1
9
KRD
快速熔断器
RTK—150A／500V
1
10
V
直流电压表
44C2—7。
5
1
11
R
电位器
C—100，500Ω
1
12
C
电容器
CZJD—1型4uF，400伏
1
13
HXD
信号灯
XDll
1
14
A
充电指示器
7310—2．5A
102
4、外形及安装尺寸
5、电路及工作原理
5．1、电气原理图
5．2．工作原理
交流电经整流变压器，改变电压后，输至硅整流元件组成的三相半波整流电路，输出电压的调节是通过改变饱和电抗器直流线圈的激磁电流大小来决定的。
当不加激磁电流时，饱和电抗器上交流线圈压降最大，输出电压最低，当通以直流激磁电流时，改变饱和电抗器交流线圈上的压降，从而达到改变输出电压目的：
（1）手动调压：
是通过人工调整瓷盘电阻值大小，改变直流激磁电流的大小，从而改变输出电压。
（2）自动稳压及初充电恒流：
是通过由取样信号及晶体管触发电路，可控硅元件组成的反馈回路由输出电压的变化而控制直流激 磁电流来达到稳压和恒流的目的。
6、安装与使用
6．1 在安装之前先检查受损或松动的零部件修复后方可安装使用。
6．2 充电架应用底脚螺栓固定在地坪上，整流器部分应保持通风干燥避免受潮。
6．3 充电架在使用前先进行空载通电试验，首先将面板上的纽子开关打向手动，合上电源开关，电源指示灯及手动指示灯亮，左右调节手动旋纽，电压表指示值随之改变，表示正常，可投入运行。
6．4手动调压：
加上负载在输人电压380V±10%，输出电流在15～150A范围内时通过调节手动旋纽使输出电压保持在5±0．1V范围之内。
6．5 自动稳压，打开操纵面板，将机内控制线路板上拨动开关打向恒压位置，将操纵面板上纽子开关打向自动，此时自动指示灯亮，加上15～150A泛围内的负载，调节自动电位器，使输出电压保持在5±0．1V，锁紧螺母，当负载在上述范围内变化，输入电压在380V±10%范围内变化时，可自动保持输出电压在5±0．1V范围之内。
6．6充电自动恒流 ：
将机内控制线路板上拨动开关打向恒流位置，操纵面板上纽子开关打向自动，必须在第一序位置上放置新灯，负载在15～150A时，调节自动电位器，使第一序号位新矿灯的充电电流为1A，则其余各灯相应地为1A左右锁紧自动电位器，当负载在上述范围内变化，电网电压在380V±10％范围内变化时，可恒定在1±0。
1A范围之内（以第一序号位充电指示器指示值为准）。
7、使用注意事项
7．1 在充电过程中，如遇外电源突然中断，需立即将电源切断，并将每个灯头反旋180度，使其断开充电接触回路。
7．2充电架在运行过程中，输出端或插头与接触座之间不得有任何短路现象发生。
7．3 整流器部分应定期检查，清除机内灰尘等。
第三节充电架的维修操作与故障处理
1．安装与使用
（1）充电设备在安装前，应先检查充电接触装置硅整流器等各部零件是否有因运输途中受振损坏或松脱情况，如发现有上述情况应修整后方可使用。
（2）当充电的矿灯数量有增减时或输入交流电压有波动时。
充电设备的直流输出电压将会发生变化，此时，应注意将直流输出电压调整到规定值。
（3）停止充电时先将电压调节器调低到不能充电的位置。
然后将电源切断。
这时充电设备的电压表的指示为矿灯电池的端电压。
（4）充电设备除能进行日常充电外，还可对新灯进行初充电，初充电时应将直流输出电压调到6。
5伏，但充电电流不得大于102安。
在初充电过程中，充电工应加强检查，并注意调整输出电压到规定值。
（5）初充电前应将指示灯小灯泡取出。
以免在充电后期由于直流输出电压的增高而烧坏指示灯灯泡。
初充电完毕后仍将指示灯灯泡装好，为恢复日常充电做好准备。
2．使用中的注意事项
初次使用的新整流器和停上使用三个月以上的整流器，必须无负荷空运行1小时，使半导体元件干燥后，再使用。
充电没备在开始使用时，硅整流元件、变压器和电抗器等的温度不能很快达到稳定，加之充电矿灯数量的增减，直流输出电压可能变动很大，充电工应随时注意将电压调整到规定值，以免损坏矿灯电池。
充电架在运行期间不允许在直流输出端或充电插座上有短路发生，以免烧坏硅整流元件，熔断器及充电指示器。
充电过程中，如遇外电源突然断电，则必须把矿灯灯头向反时针方向旋转，切断充电回路，否则会损坏充电指示器。
为了保证矿灯充电良好，除应保持整流器和充电架各部件清洁外，可建立充电维修制度，如每班清扫充电架尘土一次，
充电架故障分析和处理
序号
故障现象
可能原因
排除方法
1
充电架有交流输入及有矿灯负载时，直流电压表不动或指示为零，或指示灯不亮
1交流输入熔断器烧断；
2电源开关接触不好；
3电压表断线；
4指示灯接触不良或烧坏；
⑤直流输出侧快速熔断器烧坏
1更换熔断器
2检修电源开关
3接好断线或换连线
4检查指示灯，更换烧坏的灯泡
5更换熔断器
2
交流输入电压正常，直流输出电压低
1电压调节器开路
2硅整流元件烧坏
①修理或更换电压调节器
②更换硅整流元件
3
交流输入电压正常，
直流输出电压有跳跃现象
电压调节器开路或接触不良
修理或更换电压调节器
4
矿工充电时，充电指示器向反方向指示
①矿灯内部极性接反
②充电指示器接反
3充电架断路
①取下矿灯灯头，检查接线极性；
②找出断路点，重接③
5
充电指示器指计打至满度
①直流输出电压高于额定值②矿灯内部短路
调整充电电压修理矿灯
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