УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА КАНАТНОЙ ДОРОГИ Российский патент 2000 года по МПК B61B7/00 B60L3/04 

Изобретение относится к области безопасности эксплуатации канатных дорог, в частности к средствам защитного аварийного отключения, предотвращающим обрыв тяговых канатов.

Известны устройства автоматического аварийного отключения электропривода канатной дороги, содержащие изолированный предохранительный канат, протянутый вдоль всей линии ниже траектории, описываемой вагонетками (см., например, Беркман М. Б. Развитие канатного подвесного транспорта за рубежом. - Подъемно-транспортное оборудование. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш. - 1983 г., с. 9; Подвесные канатные дороги /М.Б. Беркман, Г.Н. Бовский и др. - М.: Машиностроение, 1984, с. 133).

Недостатком известных устройств является то, что они срабатывают после наступления аварийной ситуации.

Известно также устройство аварийного отключения электропривода канатной дороги, имеющей тяговый и несущий канаты, содержащее трансформатор, соединенный последовательно с релейным элементом (компаратором), конечный выключатель, диод и исполнительный орган (см. , например, авт. свид. СССР N 1224200, B 61 B 7/00, 1983 г.).

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает безопасность работы канатной дороги, так как приходит в действие при обрыве тягового каната дороги, который нарушает ее нормальную работу и создает опасную ситуацию.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство аварийного отключения электропривода канатной дороги, реагирующее на повышение тока при перегрузке и содержащее трансформатор тока, установленный в цепи питания электродвигателя основного привода, токовый релейный элемент (компаратор), подключенный своим входом к выходу указанного трансформатора тока, а выходом - к элементу выдержки времени, и исполнительный орган (см., например, Андреев В.Ф., Бондаренко Е.В. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1975, с. 312 - 313).

Недостатком известного устройства является неспособность быстрого срабатывания и отключения двигателя при возникновении и развитии аварийной ситуации, т.е. возникновения обрыва тягового каната.

Техническим результатом данного изобретения является повышение безопасности работы канатной дороги путем предотвращения обрывов тягового троса и сходов вагонеток с несущего каната.

Технический результат достигается тем, что устройство для аварийного отключения электропривода канатной дороги, содержащее установленный в цепи питания электродвигателя основного привода трансформатор тока, к выходу которого подключен согласующий трансформатор, исполнительный орган, который через основной компаратор и выпрямитель функционально связан с выходом основной вторичной обмотки согласующего трансформатора, снабжено элементом измерения скорости изменения тока электродвигателя, подключенным своим входом к дополнительно введенной вторичной обмотке согласующего трансформатора, элементом совпадения, выход которого подключен ко входу исполнительного органа, а выходы подключены соответственно к выходу основного компаратора и дополнительно введенных двух компараторов, один из которых подключен к выходу вновь введенного датчика частоты вращения электродвигателя основного привода, а другой через дополнительно введенный усилитель к элементу измерения скорости изменения тока электродвигателя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для аварийного отключения электропривода канатной дороги.

Устройство состоит из трансформатора 1 тока, установленного в цепи питания электродвигателя 2 основного привода канатной дороги и подключенного своим выходом ко входу согласующего трансформатора 3 с двумя вторичными обмотками - основной (верхней) и дополнительной (нижней); основного компаратора 4, подключенного через выпрямитель 5 к основной вторичной обмотке трансформатора 3; первого дополнительного компаратора 6, подключенного через последовательно соединенные усилитель 7 и элемент 8 измерения скорости изменения тока электродвигателя 2 к дополнительной вторичной обмотке трансформатора 3; второго дополнительного компаратора 9, вход которого подключен к выходу датчика 10 вращения электродвигателя 2; элемент совпадения 11, входы которого подключены к выходам компараторов 4, 6 и 9, а выход - входу исполнительного органа 12, подключенного своим выходом к управляющему входу выключателя 13, установленного в цепи питания электродвигателя 2.

Компаратор 4 реагирует на изменение величины тока электродвигателя 2. При помощи этого компаратора осуществляется сравнение выходного сигнала выпрямителя 5, пропорционального величине тока, с заданным значением (уставкой).

Компаратор 6 приходит в действие, когда скорость изменения (нарастания) тока электродвигателя 2 превышает скорость его изменения в нормальном режиме работы канатной дороги. Скорость изменения тока электродвигателя при аварии значительно больше скорости изменения тока в нормальном режиме.

Компаратор 9 срабатывает при снижении частоты вращения электродвигателя 2.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы канатной дороги сигналы на выходах компараторов 4, 6 и 9 отсутствуют.

При возникновении аварийной ситуации, например из-за нерасцепления вагонетки с тяговым канатом на разгрузочной станции, резко возрастает скорость изменения тока электродвигателя 2 и одновременно снижается скорость его вращения. Снижение скорости электродвигателя на 3 - 5% от номинальной приводит к значительному возрастанию тока нагрузки электродвигателя.

При этом на входах компараторов 4, 6 и 9 появляются сигналы, превышающие заданные уровни, и последние срабатывают. На их выходах появляются сигналы (лог. 1), поступающие на входы элемента совпадения 11. В результате происходит срабатывание исполнительного органа 12 и отключение выключателя, установленного в цепи питания электродвигателя 2.

Использование устройства, обеспечивающего одновременное измерение величины тока нагрузки, скорости его изменения и числа оборотов электродвигателя дает возможность определения (распознавания) начала аварийной ситуации и быстрого упреждающего отключения двигателя основного привода, что существенно уменьшает вероятность обрыва тягового каната и повышает безопасность работы канатной дороги в целом.

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности канатных дорог и предназначено для использования при реализации защитного отключения с целью предотвращения обрыва тягового каната. В предложенном устройстве имеются три компаратора, первый из которых реагирует на повышение величины тока электродвигателя, второй - на увеличение скорости нарастания тока, а третий - на снижение частоты вращения электродвигателя. При возникновении аварийной ситуации, например из-за нерасцепления вагонетки с тяговым канатом, одновременно на выходах всех компараторов появляются сигналы, превышающие заданные уровни, и происходит срабатывание исполнительного органа защиты. Возможность распознавания начала аварийной ситуации предопределяет быстрое упреждающее отключение электродвигателя, что существенно уменьшает вероятность обрыва тягового каната и повышает безопасность в работе канатной дороги. 1 ил.

Устройство для аварийного отключения электропривода канатной дороги, содержащее установленный в цепи питания электродвигателя основного привода трансформатор тока, к выходу которого подключен согласующий трансформатор, исполнительный орган, который через выпрямитель и основной компаратор функционально связан с выходом основной вторичной обмотки согласующего трансформатора, отличающееся тем, что оно снабжено элементом измерения скорости изменения тока электродвигателя, подключенным своим входом к дополнительно введенной вторичной обмотке согласующего трансформатора, элементом совпадения, выход которого подключен к входу исполнительного органа, а входы подключены соответственно к выходу основного компаратора и выходам дополнительно введенных двух компараторов, один из которых подключен к выходу введенного датчика частоты вращения электродвигателя основного привода, а другой через дополнительно введенный усилитель - к элементу измерения скорости изменения тока электродвигателя.