Бесконтактное устройство для защиты двигателей угольных комбайнов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

20I499

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.IV.1962 (№ 772385724-7) с присоединением заявки №

Приоритет

О публиковано 08.IX.1967. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.XI,1967

Кл. 21с, 59/40

МПК Н 02j

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК— ский .::, f, Авторь| изобретения

Ю. Г. Веснин, C. А. Волотковский и H. М. Зеле

Заявитель

БЕСКОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

УГОЛЬНЫХ КОМБАЙНОВ

Согласно правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах электродвигатели от токов короткого замыкания и от перегрева должны защищаться автоматическими выключателями с максимальными токовыми реле, магнитными пу скателями с комбинированными максимально-тепловыми реле или плавкими предохранителями, а также пускателями ручного управления с плавкими предохранителями.

Электродвигатели перегреваются,в результате перегрузки двигателей по току, которая вызывается как причинами технологического характера, так и появлением повреждений в его электрических цепях.

В угольных комбайнах к причинам технологического характера относятся: работа на высоких скоростях подачи, заштыбовка режущей цепи, попадание режущих зубков в твердую породную прослойку, почву или кровлю пласта. Указанные факторы вызывают симметричную перегрузку электродвигателя по току.

При появлении повреждений в электрических цепях — обрыве одной фазы, повреждении витковой или междуфазной изоляции и др.— перегрузка в большинстве случаев несимметрична

В обычно применяемых схемах дистанционного управления комбайнов при любых видах перегрузки защита вызывает отключение двигателя от сети.

Для повышения производительности машины и увеличения срока службы двигателя необходима защита избирательного действия, которая при коротких замыканиях и асимметричных перегрузках должна вызывать мгновенное отключение двигателя от электрической сети, а при перегрузках, обусловленных причинами

1о технологического характера, — выключить подачу комбайна.

Необходимость такой защиты диктуется следующими обстоятельствами. На всех современных комбайнах в качестве главного двигателя применяются асинхронные машины с короткозамкнутым ротором. В силу специфических условий работы комбайна ни один из способов облегченного пуска двигателя в шахтных условиях неприменим. Поэтому двигатели комбайнов пускаются прямым включением в сеть.

В угольных комбайнах для уменьшения статической нагрузки на вал ротора двигателя пуск осуществляется с выключенной подачей, а отключению двигателя от сети должна предшествовать проработка исполнительного органа при выключенной подаче. Однако очень часто в результате быстрого роста нагрузки двигатель опрокидывается и отключается от сети максимально тепловой защитой или ма30 шипистом комбайна.

201499

После каждого из таких отключений главный двигатель комбайна приходится запускать .под нагрузкой, намного превышающей максимальный момент двигателя Такой запуск комбайна носит затяжной характер и насчитывает за один цикл десятки включений и реверсирований двигателя.

Особенно тяжелы и длительны такис режимы пуска B лавах с горизонтальными и пологопадающими пластами, когда машина под действием реакции забоя и продольной составляющей силы тяжести не может отойти от груди забоя, и зубки заштыбованной режущей цепи оказываются погруженными в массив угля. Отключение двигателя or сети при перегрузках и следующие за этим затяжные пуски являются одной из причин большого количества включений и ревсрсирований двигателя при работе комбайна, являющихся причиной повреждения двигателя, С целью повышения эксплуатационного срока службы двигателей комбайнов и уменьшения времени последних предлагается выполпить бесконтактное устройство для защиты двигателей угольных комбайнов таким образом, чтобы при перегрузке двигателей или перегреве их обмоток исполнительный элемепг устройства действовал не,на отключение двигателя от сети и не на механизм, регулирующий скорость подачи, а непосредственно на гидравлическую систему подающей части, соединяя напорный трубопровод со сливом, т. е. выключая подачу.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для защиты двигателей угольного комбайна с гидравлической подающей частью от опрокидывающих перегрузок и их обмоток от перегрева.

В состав этого устройства входят следующие блоки: а) Задающий элемент, состоящий из трансформатора напряжения ТН,, выпрямителя В1 и сопротивления установки R>. б) Чувствительный элемент по контролю за нагрузкой главного двигателя, состоящей из трансформатора тока ТТ,, трансформатора напряжения ТН„выпрямителя В и диода Д1. в) Чувствительный элемент по контролю за нагрузкой двигателя грузчика, состоящий из трансформатора тока ТТ„трансформатора напряжения ТНз, выпрямителя Вз диода Д2.

r) Чувствительный элемент по контролю за нагревом обмоток главного двигателя, состоящий из феррорезонансного стабилизатора напряжения ФСН, выпрямителя В4, полупроводникового термоуправляемого сопротивления

ПТС, активного сопротивления R2 и диода с .4. д) Измерительный орган и усилитель мощности, состоящие из полупроводниковых триодов ПТ1 и ПТ,, диода Д4, конденсатора С1, выпрямителя В.- и активных сопротивлений Rz, R4 R5

Нагрузкой выходного каскада усилителя мощности служи активно-индуктивное сопро5

65 тцвлепие катушки Л„электромагнита исполнительного органа, воздействующего па подающую часть комбайна.

Схема работает следующим образом.

При отсутствии перегрузки и перегрева двигателей напряжение задающего элемента, снимаемое с сопротивления Ri, открывает входной триод ПТ, и вводит его в режим насыщения. При этом второй триод ПТ2 благодаря положительной обратной связи полностью запирается, катушка Л„электромагнита обесточивается и комбайн подается на скорости, установленной машинистом

С ростом нагрузки на любом из электродвигателей повышается напряжение на выходе чувствительных элементов, которое сравнивается с напряжением задающего элемента, и получаемая разность напряжений подается на вход измерительного органа.

При перемене полярности на входе триода

ПТ, последний запирается, а триод ПТ, лавинообразно входит в режим насыщения. Катушка Е„получает питание и втягивает свой сердечник, жестко связанный с вентилем (не показан), соединяющий при этом напорный гидропровод гидронасоса подачи с полостью картера, т. е. вводит насос в режим холостого хода. Гидродвигатель останавливается, подача комбайна на забой прекращается. Нагрузка на двигатель комбайна при выключенной подаче снижается, При снижении нагрузки происходит обратный процесс

При достижении температуры обмоток электродвигателя предельно допустимой, величина сопротивления ПТС резко снижается, ток в цепи В4 — ПТС и В,— В4 возрастает. Падение напряжения на сопротивлении Вд через диод

Д., независимо от нагрузки двигателей, сравнивается с напряжением задающего элемента.

Далее процессы протекают аналогично описанным выше.

Независимость действия всех чувствительных элементов обеспечивается диодами Д1, Д2, Д,, включенными таким образом, что схема работает по принципу «ИЛИ вЂ” ИЛИ».

Рабочая точка входного триода ПТ1 термостабилизируется противовключенным диодом

Д4

Автоматическое изменение уставки в функции от напряжения в шахтной сети осуществляется самим задающим элементом, так как напряжение на,выходе выпрямителя В; всегда пропорционально напряжению сети.

Предмет изобретения

Весконтактное устройство для защиты дни* гателей угольных комбайнов от опрокидываю. щих перегрузок и перегрева, содержащее задающий элемент, чувствительные элементы контроля за нагрузкой главного двигателя и двигателя грузчика, чувствительный элемент контроля за нагревом обмоток главного двигателя, измерительный орган и усилитель мощности, к .выходу которого подключен электро201499

Составитель В. Сельц редактор Б. Шнейдерман Текред Т. П. Курилко Корректор Л. Â. Наделяева

Заказ 3396/11 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 магнит исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью умеги шсния времени простоя комбайна, сердечник указанного электромагнита, жестко сьязан с вентилем гидравлической системы подачи комбайна, соединяюнапориый трубопровод с полостью картера ири перегрузке обоих двигателей или перегрева главного двигателя.