Способ управления приводом исполнительного органа горной машины Советский патент 1992 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к горным машинам и может быть использовано для управления приводом исполнительного органа машин для механического разрушения горных пород, в частности для исполнительных органов, имеющих нерелигулируемый асинхронный короткозамкнутый самовен- тилируёмый электродвигатель и регулируемый механизм подачи, который изменяет усилие подачи исполнительного органа на забой и величину момента вращения электродвигателя.

Целью изобретения является повышение производительности путем снижения времени простоев при перегреве электродвигателя.

Способ заключается в том, что при перегрузке и перегреве электродвигателя его не отключают, а снижают нагрузку на валу

для увеличения скорости охлаждения электродвигателя.

На чертеже показана структурная схема устройства, поясняющая способ.

Устройство содержит блок 1 управления, электрически соединенный с коммутатором 2, датчиком 3 тока и с электротепловым реле 4 электродвигателя 5 привода исполнительного органа 6, перемещаемого относительно забоя с помощью регулируемого механизма 7 подачи. Управляющее реле 8 блока 1 управления посредством электрической связи и через датчик 3 тока соединено с цепью питания самовентилируемого асинхронного корот- козамкнутого электродвигателя 5 и связано с задатчиком 9 тока перегрузки, задатчиком 10 времени, задатчиком 11 тока опрокидывания и решающим элементом ИЛИ 12. Логический элемент И 13 и выход 14 по

XI

О xj

Ю 00

опрокидыванию, определяемому задатчи- ком 11, управляющего реле 8 соединены в решающем элементе ИЛИ 12 с выходом 15 электротеплового реле 4.

Устройство работает следующим образом.

Питание электродвигателя 5 исполнительного органа 6 производится через коммутатор 2. При нормальном режиме работы температура нагрева двигателя г остается ниже максимального допустимого уровня Тмакс, отсутствует перегрузка и опрокидывание двигателя. Элементы 16 и 17 сигнализируют об уровнях нагрева электродвигателя и перегрузки, не превышающих уставки реле 4 и задатчика 9 тока перегрузки.

При увеличении нагрузки на электродвигателе выше уровня уставки задатчика 9 тока перегрузки и длительности перегрузки, превышающей время задатчика 10 времени, управляющее реле 8 размыкается, Если при этом температура нагрева электродвигателя г остается ниже максимально допустимого уровня Тмакс и отсутствует остановка двигателя, выход 14 по отключению управляющего реле 8 и выход 15 электротеплового реле 4 остаются в исходном состоянии. Элемент 13 И в решающем элементе 12, в котором соединены входы (выходы) 15, остается в исходном состоянии, как и цепь управления 16 коммутатором 2, сигнал на отключение коммутатора 2 цепи питания электродвигателя отсутствует.

Элемент 16 сигнализирует о перегрузке, а элемент 17 - о нормальном уровне нагрева электродвигателя 5, не достигающем предельно допустимого уровня. В этом случае допускается возможность регулировать нагрузку электродвигателя 5 путем изменения подачи исполнительного органа 6 на забой с помощью механизма подачи 7 до значений моментов М на двигателе М М опр, где Мопр. - значение опрокидного момента, соответствующее уставке задатчика 11 тока опрокидывания.

Таким образом, обеспечивается возможность работы при условиях

Мопр М Мпер Т Тмакс,

где Мит- фактические значения нагрузки и температуры нагрева электродвигателя;

Мпер - значение момента перегрузки, соответствующее уставке задатчика 9 тока перегрузки.

При достижении температуры нагрева электродвигателя значения Тмакс выход (контакт) 15 электротеплового реле 4 меняет свое состояние на обратное (разомкнутое) исходному. Сигнальный элемент 17 сигнализирует о перегреве электродвигателя 5.

Состояние элемента И 13 в решающем элементе 12 при этом определяется выходом по перегрузке управляющего реле 8,

Если нагрузка на двигателе М выше

уровня, соответствующего уровню задатчика 9 тока перегрузки Мпер, и ее длительность превышает время задатчика 10 времени, выход по перегрузке управляющего реле 9 меняет свое состояние на обратное (разомкнутое). Элемент И в решающем элементе 12 изменяет свое состояние на обратное (разомкнутое) исходному, цепь 18 управления дает сигнал на отключение коммутатора 2 и электродвигателя от сети. Таким образом, при условиях т тмакс, М Мпер происходит отключение электродвигателя, т.е. исключается возможность работы с нагрузками, способствующими нагреву электродвигателя ВЫШе УРОВНЯ Тмакс.

Если нагрузка на двигателе М при достижении значения т Тмакс ниже уровня Мпер- определяемого задатчиками тока перегрузки 9 и времени 10, выход управляющего реле 8 остается в исходном (замкнутом) состоянии. Элемент И в решающем элементе 12 остается в исходном замкнутом состоянии, и решающий элемент 12 по цепи 18 управления сигнала на отключение коммутатора 2 электродвигателя 5 не выдает.

При этом элемент 17 сигнализирует о предельном нагреве двигателя, а элемент 16 - об отсутствии перегрузки. В этом случае имеется возможность изменить подачу исполнительного органа на забой, снизив ее

скорость до нуля с помощью механизма подачи 7, и снизить нагрузку на двигателе до нуля, установив М 0.

Этим обеспечивается возможность интенсивного охлаждения самовентилируемого закрытого электродвигателя без отключения его от сети за счет работы собственного вентилятора, охлаждение идет примерно в 2 раза быстрее, чем у подобного электродвигателя, отключенного от сети.

Охлаждение контролируется по состоянию выхода (контакта) 15 электротеплового реле 4. При достаточном охлаждении выход 15 вернется в исходное состояние и сигнальный элемент 17 укажет о возвращении в норму нагрева электродвигателя,

Т.е. Т Тмакс .

При возникновении условий для опрокидывания электродвигателя 5, когда нагрузка достигнет значения уставки задатчика 11 тока опрокидывания, соответствующего нагрузке М М0пр, выход (контакт) 14 управляющего реле 8 изменяет свое состояние на обратное (разомкнутое) исходному. Поскольку в решающем элементе 12

выход 14 по опрокидыванию управляющего реле 8 соединен с выходом схемы И, т.е. с выходом 13 по перегрузке управляющего реле 8 и выходом 15 электротеплового реле 4 по схеме ИЛИ, то цепь управления 18 дает сигнал на отключение коммутатора 2 цепи питания электродвигателя 5.

Таким образом, обеспечивается немедленное отключение электродвигателя при значении М М0пр независимо от уровня нагрева и длительности перегрузки, и увеличивается производительность горной машины за счет исключения непроизвольных простоев,

Формула изобретения Способ управления приводом исполнительного органа горной машины, заключающийся в задании сигналом уставки тепловой и электромагнитной защиты, формирования сигнала, пропорционального температуре двигателя и сигнала электромагнитной защиты, и при превышении последнего над сигналом уставки электромагнитной защиты отключении электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем снижения времени простоев при перегреве электродвигателя, при превышении текущего сигнала, пропорционального температуре электродвигателя над сигналом уставки тепловой защиты, снижают нагрузку двигателя ниже

номинальной до уменьшения текущего сигнала, пропорционального температуре электродвигателя, ниже сигнала уставки тепловой защиты.

Изобретение может быть использовано для управления приводом исполнительного органа машин для механического разрушения горных пород, в частности бурильных машин. Цель изобретения - повышение производительности путем снижения времени простоев при перегреве электродвигателя. Для этого задают сигнал уставки электромагнитной и тепловой защиты. Формируют сигналы, пропорциональные температуре и току электродвигателя. При превышении сигналом электромагнитной защиты сигнала электромагнитной уставки отключают электродвигатель. При превышении температурой электродвигателя уставки тепловой защиты снижают нагрузку электродвигателя ниже номинальной. 1 ил. fc