Устройство дистанционного отключения забойных механизмов Советский патент 1984 года по МПК E21C35/24 

1 1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к горной и горнорудной промышленности, и может быть использовано для дистанционной передачи стоповь х команд с постов управления в лаве. Известно устройство с дистанционным отключением забойного конвейера, автоматического фидерного выключателя (АФВ) насосных станций. Они входят составной частью в пульт оператора механизированного угледобьгоающего комплекса 1 . Недостатками устройства является необходимость применения в качестве линии связи многожильного кабеля и низкая надежность работы, обусловлен ная применением в качестве приемного и исполнительного элементов электромагнитных реле о Наиболее близким к изобретению является устройство дистанционного отключения забойных механизмов, содержащее источник переменного тока, связанньй через первую и вторую линии связи, а также стоповые элементы с концевым диодом, первый и второй исполнительные элементы, соединенные выходами соответственно с цепями управления пускателем и автоматическим выключателем 23Однако известное устройство характеризуется низкой надежностьюJ обусловленной применением в качестве приемных и исполнительньк элементов реле типа РКН, а в качестве линий .связи многожильных кабелей, использование которых удорожает устройство

Целью изобретения является повышение надежности при одновременном сокращении количества проводов линии связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дистанционного отключения забойных механизмов, содержащее источник переменного тока, связанный через первую и вторую линии связи, а также .стоповые элементы с концевым диодом, первый и второй исполнительные элементы, соединенные выходами соответственно с цепями управления пускателем и автоматическим выключателем, введены три компаратора, схема совпадения и четыре контура, состоящие каждый из последовательно соединенных двух резисторов и двух согласно включенных диодо причем в первую линию связи включен

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства, на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Устройство дистанционного отключения забойных механизмов содержит источник 1 переменного тока, связанный через первую 2 и вторую 3 линии связи, а также стоповые элементы 4-7 с концевым диодом 8, первьй 9 и второй 10 исполнительные элементы, соединенные выходами соответственно с цепями управления пускателем и автоматическим выключателем. Устройство содержит также три компаратора 11-13 схему 14 совпаден -1Я и четыре контура 15-18, состоящие каждый из последовательно соединенных двух резисторов 19 и 20 и двух согласно включенных диодов 21 и 22, 3 первую линию 2 связи включен измерительный резистор 23, а к яьгх;оду источника 1 переменного тока подключена цепочка из четырех последовательно соединенных зталонньк резисторов 24, 25-27, точки соединения которых соединены соответственно с объединенными выводами диодов первого 15, второго 16 и 2S измерительный резистор, а к выходу источника переменного тока подключена цепочка из четырех последовательно соединенных эталонных резисторов, точки соединения которых соединены соответственно с объединенными вьшодами диодов первого, второго и третьего контуров, объединенные выводы резисторов всех четырех контуров подключены к второй линии связи, к точке соединения измерительного резистора со стоповыми элементами, часть из которых зашунтирована дополнительными резисторами, подключен объединенный вывод диодов четвертого контура, точки соединения диодов с резисторами которого соединены Соответственно с неинвертирующими и инвертирующими входами всех трех компараторов,соответствующие точки соединения диодоз и резисторов первого, второго и третьего контуров соединены соответственно с инвертирующими и неинвертир-ующими входами третьего, второго и первого компараторов, выход первого компаратора связан с входом первого исполнительного элемента, а выходы второго к третьего компараторов через схему совпадения - с входом второго исполнительнего элемента. 31 третьего 17 контуров, объединенные выводы резисторов всех четнрех конту ров 15-18 подключены к второй линии связи. К точке соединения измеритель 1ГОГО резистора 23 со стоповыми эле:ментами 4-7, часть из которых (например 4 и 6) зашунтипована дополнитель ными резисторами 28 и 29, подключен объединенный вьгоод диодов 21 и 22 четвертого контура 18, точки соединения диодов с резисторами которого соединены соответственно с неинверти рующими и инвертирующими входами всех трех компараторов 11-13. Соответствующие точки соединения-диодов и резисторов первого 15, второго 16 и третьего 17 контуров соединены соответственно с инвертирующими и не инвертирующими входами третьего 13, второго 12 и первого 11 компараторов Выход первого компаратора 11 связан с входом первого исполнительного элемента 9, а вькоды второго 12 и третьего 13 компараторов через схему 14 совпадения - с входом второго исполнительного элемента 10. Устройство дистанционного отключения забойных механизмов работает следующим образом. При включении устройства на ком параторы 11-13 подается постоянное напряжение питания, а напряжентз источника 1 переменного тока прикладывается к диагонали питания моста с измерительным плечом, образованным резистором 23, первой линией связи 2, стоповыми элементами 4-7, концевым диодом 8, второй линией связи 3, и образцовым плечом, образованным эталонными резисторами 24-27 Переменный ток создает на эталонных резисторах 24-27 в течение обоих полупериодов питающего Harib жения, равные по величине падения напряжений. Временная диаграмма ., этих напряжений изображена на фиг.2 (нормальная работа, обрьш, короткое замыкание). В измерительном плече напряжения первого и второго полупериодов не равны по величине. В течение первог полупериода напряжения в линии U UA , где и - падение напряжения на концевом диоде в проводящем состоянии, а в течение второго л f,o причем IU.QJ и, (фиг. 2 нормальна работа). 24 Напряжения в измерительном и образцовом плечах синхронны и синфазны, так как все элементы моста имеют только активные сопротивления и питаются от одного источника напряжения. Величины резисторов 24-27 выбраны таким образом, чтобы в течение первого полупериода (2b.2,)(2f.26.27) () а в течение второго полупериода (2S.n.27)(26.2.)V ( Напряжения ид ии,, U,,) ) в первом полупериоде через диоды 22, а во втором - через диоды 21 соответствующих контуров подаются на разноименные неинвертирующий и инвертирующий входы компараторов 1113. При выполнении условий (1) и (2) напряжения на выходах компараторов 11-13 переменные. Замыкающие контакты, исполнительных элементов 9 и 10 в цепях управления конвейером и автоматическим выключателем замкнуты. При разрьше контактов стоповых элементов 4 или 6 в измерительное плечо вводится добавочное сопротивление (резисторы 28 и 29). Величины этих резисторе разнь: и выбраны таКИМ образом, что U2g + (J Uj , так как И (27) участвует лишь в задании режима работы компаратора 11, то для последнего условие (1) нарушается. В течение обоих полупериодов -А(27)(. А )В первом полупериоде положительное напряжение на неинвертирующем входе компаратора 11 больше положительного напряжения на инвертирующем. На выходе компаратора появляется положительное напряжение. При сохранении условия (2) знак на выходе компаратора 11 во втором полупериоде не изменяется. Выходное напряжение постоянное. Контакт исполнительного элемента 9 размыкается и отключает пускатель конвейера. При нажатии стоповых элементов (кнопок) 5 или 7 ток в линии связи отсутствует Условие нарушается для всех трех компараторов, точки о и t фиг. 1 становятся эквипотенциальными, а напряжение в точке а равно (i4ч-г5+26 27)() (г) Оба исполнительных элемента 9 и 1 размыкают свои контакты в цепях управления и пускателем конвейера и автоматическим фидерным выключателем (фиг. 2 обрыв). При обрьше линии ситуат ия аналогична. Если линия шунтирована сопротивле нием утечки R, то устройство работает нормально, до тех пор, пока не нарушены условия (1) и (2). Как правило, при увеличении утечки (уменьшении его сопротивления), сопротивление утечки R) шунтирует диод во втором полупериоде, при этом нарушается условие (2) и на выходе компараторов появляется постоянное напряжение (режим короткого замыкания линии можно рассматривать как случай, при котором R. О, фиг. 2 короткое замыкание). Если сопротивление утечки Р, соизмеримо с сопротивлением образдово плеча, то разброс параметров резисторов и диодов контуров может привести к аварийной ситуации - потере управления, когда условия (1) и (2) выполняются и при обрыве линии связи. Для исключения условий возникновения аварийной ситуации исполнительный элемент, отключающий АФВ, соединен через схему 14 совпадений с двуЦя - вторым 12 и третьим 13 компараторами. Входы этих компараторов подключены к образцовым плечам с разсопротивлениями Rjj f + Rj, личными Ситуация, при которой сопротивление утечки R,j было бы соизмеримо одновременно с обоими образцовыми, исключена. Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность устройства дистанционного отключения забойных механизмов и сократить число проводов линий связи.

tfif3UJDhO1tf lf4g

ого 1Эд пшюыошдО t nHdhwif iuio Hifuab)

Мормальндя Обрыв Ктте Несимметрия

работа.

ОиППтП«,r liaLji mji,fjf- t

Фиг.г

до аконие

УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЗАБОЙНЬ Х МЕХАНИЗМОВ, .содержащее источник переменного тока, связанный через первую и вторую линии связи, а также стоповые элементы с концевым диодом, первьй и второй исполнительные элементы, соединенные выходами соответственно цепями управления пускателем и автоматическим выключателем, отличающееся тем, что, с целью пйвышения надежности при одновременном сокращении количества проводов линии связи, в устройство введены три компаратора, схема совпадения и четыре контура у состоящие каждый из последовательно соединенных двух резисторов и двух согласно включенных диодов, причем в первую линию связи включен измерительный резистор, а к выходу источника переменного тока подключена цепочка из четырех последовательно соединенных эталонных резисторов, точки соединения которых соединены соответственно с объединенными вьгоодами диодов первого, второго и третьего контуров, объединенные резисторов всех четырех контуров подключены к второй линиисвязи, к точке соединения измерительного резистора со стоповыми элементами часть из которых зашунтирована допол9 нительными резисторами, подключен объединенный вывод диодов четвертого контура, точки соединения диодов с резисторами которого соединены соответственно с неинвертирующими и инвертирующими входами всех трех компараторов, соответствующие точки соед: нения диодов и резисторов первого, второго и третьего контуров соединены соответственно с инвертирующими и неинвертирующими входами третьего, второго и первого компараторов, выход первого компаратора связан с входом первого исполнительного элемента, а вьгходы второго и третьего компараторов через схему совпадения с входом второго исполнительного элемента.