Устройство для запуска конвейера Советский патент 1992 года по МПК B65G43/10 

соединен с входом блока логики, у которого третий выход подключен к катушке шунтирующего контактора, три замыкающих контакта которого включены между выводами роторной обмотки..

Устройство обеспечивает плавное нарастание момента приводного электродвигателя с нулевого значения до момента, необходимого для пуска конвейера, и обеспечивает разгон конвейера с линейной характеристикой во времени, т.е. с постоянным ускорением. Темп разгона двигателя определяется задатчиком интенсивности, расположенным в блоке логики, причем изменение времени пуска в пределах 10-60 с осуществляется установкой на месте перемычки в плате блока логики Дополнительного резистора до 510 кОм. Последнее значение его соответствует г аксимальному времени пуска 60 с.

Очевидно, что при использовании УПТФ время разгона каждого конкретного конвейера является величиной постоянной как в случае холостого пуска, так и в случае пуска с частичной или полной нагрузкой и выбирается максимальным для данного конвейера, рассчитанным на самый тяжелый режим запуска с полной нагрузкой. Следовательно, известное устройство не обеспечивает автоматическую адаптацию интенсивности разгона в зависимости от загруженности конвейера и его технического состояния.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для запуска конвейера, содержащее управляемый тиристорный мостовой преобразователь, подключенный входами к роторной обмотке приводного электродвигателя конвейера, к силовой цепи которого подключены последовательно соединенные преобразователь активной мощности, блок аналоговой памяти и блок управления задатчиком интенсивности, блок синхронизации, входы которогосоединены.с роторной обмоткой приводного электродвигателя, первые выходы подключены к первым входам модулятора импульсов, а второй выход соединен с первым входом блока управления режимом запуска, второй вход которого соединен с выходом блока управления задатчиком интенсивности, первый выход блока управления режимом запуска подключен к второму входу модулятора импульсов, вторые выходы подключены к управляющим входам блока шунтирующих тиристоров, а третий выход соединен с управляющим входом блока аналоговой памяти и с катушкой шунтирующего контактора, три замыкающих контакта которого включены между соответствующими фазами роторной обмотки приводного электродвигателя, при этом выходы модулятора импульсов подключены куправляющим входам управляемого тиристорного мостового преобразователя, один из выходов которого соединен с входом блока шунтирующих тиристоров, выходы которого подключены к соответствующим ступеням балластного резистора, подключенного к выходам управляемого тиристорного мостового преобразователя.

Известное устройство обеспечивает более полную адаптацию алгоритма пуска конвейера, так как темп разгона его приводного двигателя при каждом пуске (кроме первоначального) определяется по значению активной мощности двигателя, измеренному перед остановом, что позволяет оценивать не только интегральную загрузку ленты конвейера, но и его техническое состояние, т.е. учитывать энергетические затраты, теряемые на трение.

В то же время в известном устройстве величина активной мощности, измеренная в момент, предшествующий остановке конвейера, не всегда может служить для оценки загруженности конвейера и его технического состояния, особенно при аварийных отключениях, вызванных срабатыванием блокировочных устройств.

Это объясняется тем, что блок аналоговой памяти переходит в режим хранения (блокируется по входу) только при снятии сигнала с выхода блока управления режимом запуска, что произойдет после отключения тока статора (выключения выключателя статора) и последующего за этим исчезновения тока ротора.

Вполне очевидно, что при аварийных ситуациаях, вызывающих резкие изменения момента сопротивления на валу приводного электродвигателя, блок аналоговой памяти в известном устройстве успевает до блокировки входа зафиксировать резкие изменения величины активной мощности.

Рассмотрим случай, когда нарушение в работе натяжной станции конвейера приводит к значительному проскальзыванию ленты конвейера относительно приводного барабана. При этом реле контроля скорости (например, УКС) фиксирует понижение скорости ниже допустимого и подает сигнал в схему управления конвейерной линией (выполненную, например, на комплексе. АУК.1М), где в свою очередь формируется сигнал на отключение выключателя статора.

Вполне очевидно, что к тому времени, когда блок управления режимом запуска в известном устройстве отреагирует на отключение приводного электродвигателя и переведет блок аналоговой памяти цз режима слежения за активной мощностью в режим хранения (забл.окируется по входу), в последнем может зафиксироваться величина активной мощности, характеризующая не установивщийся режим транспортировки, предществующий аварийному, а.именно режим аварийного отключения.

В рассматриваемом нами случае это может быть резкое снижение активной мощности. Кроме того, при отключении выключателя статора как в аварийном, так и в рабочем режимах, возникают перенапряжения, которые также могут исказить значение активной мощности и привести к недопустимым динамическим перегрузкам при последующем запуске конвейера.

Целью изобретения является повышение надежности запуска путем исключения влияния величины активной мощности, измеренной в аварийных и переходных режимах при отключении конвейера.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для запуска конвейера, содержащее управляемый тиристорный мостовой преобразователь, подключенный входами к роторной обмотке приводного электродвигателя конвейера, а выходами замкнутый на балластный резистор, блок синхронизации, входы которого соединены с роторной обмоткой приводного электродвигателя, первые выходы подключены к первым входами модулятора импульсов, а второй выход соединен с первым входом блока управления режимом запуска, второй вход которого соединен с выходом блока управления задатчиком интенсивности, первый выход блока управления режимом запуска подключен к входу модулятора импульсов, вторые выходы подключены к управляющим входам блока шунтирующих тиристоров, а третий выход соединен с катушкой шунтирующего контактора, три замыкающих контакта которого включены между соответствующими фазами роторной обмотки приводного электродвигателя, к силовой цепи которого подключены последовательно соединенные преобразователь активной мощности и блок аналоговой памяти, при этом выходы модулятора импульсов подключены к управляющим входам управляемого тиристорного мостового пресбразователя, один из выходов которого соединен с входом блока шунтирующих тиристоров, выходы которого подключены к соответствующим ступеням балластного резистора, введены второй блок аналоговой памяти и блок коммутации, первые входы и выход которого соединены соответственно

с выходом и управляющим входом первого блока аналоговой памяти, а вторые вход и выход - с выходом и управляющим входом второго блока аналоговой памяти, при этом

управляющий вход блока коммутации соединен с третьим выходом блока управления режимом запуска, а третий выход блока коммутации соединен с входом блока управления задатчиком интенсивности, при этом

0 выход преобразователя активной мощности соединен с вторым входом второго блока аналоговой памяти, а блок коммутации содержит счетный триггер, два элемента И, два ключа и генератор импульсов, вход которого является входом блока коммутации, а выход соединен с входом счетного триггера и с первыми входами элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока коммутации, первым и вторым входами которого являются входы соответственно первого и второго ключей, соединенные между собой выходы которых являются третьим выходом блока коммутации, прямой выход счетного

5 триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с управляющим входом второго ключа, а инверсный выход счетного триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с управляющим входом перво0 го ключа.

Сущность изобретения заключается в том, что значение активной мощности, потребляемой приводным электродвигателем конвейера, периодически отслеживается и

5 запоминается двумя блоками аналоговой памяти, работающими попеременно в протиЕофазе, т.е. если один из блоков находится в фазе отслеживания входного напряжения, то второй - в фазе хранения

0 (заблокирован по входу) и наоборот. При этом время разгона при каждом последующем пуске (кроме первоначального) выбирается пропорциональным величине активной мощности, считываемой из того блока ана5 логовой памяти, который в момент отключения конвейера находился в фазе хранения. Периодичность актуализации (отслеживания и обновления) значения активной мощности в блоках аналоговой памяти выбирают такой, чтобы с одной стороны исключить влияние резких изменений активной мощности, имеющих место в аварийных и переходных режимах при отключении конвейера, а с другой сторны не допустить значительной погрешности в выборе времени разгона из-за неравномерности загрузки конвейера и больших интервалов актуализации.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для запуска конвейера:

на фиг.2 - функциональная схема блока коммутации; на фиг.З - диаграмма работы блока коммутации.

Устройство для запуска конвейера содержит асинхронный двигатель 1, управляемый тиристорный мостовой преобразователь 2, блок 3 шунтирующих тиристоров, балластное сопротивление 4, блок 5 синхронизации, модулятор 6 импульсов, блок 7 управления режимом запуска, шунтирующий контактор 8 с тремя замыкающими контактами 8.1,8.2 и 8.3, преобразователь 9 активной мощности, блоки 10 и 11 аналоговой памяти, блок 12 коммутации и блок 13 управления задатчиком интенсивности разгона.

Блок 12 коммутации содержит генератор 14 импульсов, счетный триггер 15, элементы И 16 и 17 и ключи 18 и 19 для коммутации сигналов напряжения постоянного тока. Тиристорный преобразователь 2 подключен к ротору двигателя 1, выходы тиристорного преобразователя 2 замкнуты на балластное сопротивление 4, а его управляющие входы соединены с выходами модулятора 6 импульсов. К ротору подключен также блок 5 синхронизации, выходы которого соединены с входами модулятора 6 импульсов, входом блока 7 управления режимом запуска, соединенного одним выходом с модулятором 6 импульсов, а группой выходов - с управляющими входами блока 3 шунтирующих тиристоров. Преобразователь 9 активной мощности подключен к силовым цепям двигателя 1, а его выход соединен с входами блоков 10 и 11 аналоговой памяти, выходы которых через последовательно включенные блок 12 коммутации и блок 13 управления задатчиком интенсивности разгона соединены с вторым входом блока 7 управления режимом запуска, при зтом входы управления блоков 10 и 11 аналоговой памяти подключены к соответствующим выходам блока 12 коммутации, управляющий вход которого подключен к выходу блока 7, связанному с катушкой контактора 8, шунтирующего ротор двигателя контактами 8.1, 8.2 и 8.3.

В блоке 12 коммутации выход генератора 14 импульсов соединен со счетным входом триггера 15 и с первыми входами элементов И 16 и 17, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера 15, а выходы - к первому и второму выходам (а 1 и а 2) блока 12. Первый и второй входы (Ь 1 и b 2) блока 12 через соответствующие ключи 18 и 19, управляемые соответственно инверснымипрямым выходами триггера 15, соединены с третьим выходом (а 3) блока, а вход

запуска генератора 14 импульсов соединен с управляющим входом (Ь 3) блока 12.

Управляемый мостовой тиристорный преобразователь 2 представляет собой

трехфазный мостовой управляемый выпрямитель, подключенный к выводам контактных колец электродвигателя 1 и нагруженный на балластный резистор 4. Тиристорный преобразователь 2 предназначен

0 для плавного регулирования тока ротора, а следовательно, и вращающего момента двигателя за счет изменения угла управления выпрямителя.

Блок 5 синхронизации предназначен

5 для разделения высокого напряжения цепей ротора двигателя 1 от низковольтных цепей схемы управления, а также для синхронизации схемы управления с напряжением ротора двигателя. Модулятор 6

0 импульсов служит для формирования управляющих импульсов, необходимых для управления тиристорами мостового преобразователя 2 и представляет собой систему импуг.ьсно-фаэового управления, работающую

5 по вертикальному принципу, блок 7 управления режимом запуска предназначен для осуществления логических операций по шунтированию частей балластного резистора 4 с помощью шунтирующих тиристоров блока 3, а также для определения интенсивности разгона двигателя с помощью задатчика интенсивности разгона, входящего в состав блока 7. Шунтирующий контактор 8 предназначен для шунтирования ротора двигателя при скорости более 95% от номинальной. Преобразователь 9 активной мощности предназначен для измерения активной мощности, потребляемой приводным электродвигателем. В качестве

0 преобразователя 9 может использоваться любой серийно выпускаемый преобразователь активной мощности трехфазного тока с унифицированным выходным сигналом напряжения постоянного тока.

5 Блоки 10 и 11 аналоговой памяти предназначены для периодического отслеживания и запоминания входного напряжения, пропорционального активной мощности, потребляемой приводным электродвигателем конвейера. Блоки 10 и 11 работают попеременно в противофазе, т.е. если один из блоков находится в фазе отслеживания входного напряжения, то второй - в фазе хранения (заблокирован по входу) и наоборот. Блоки 10 и 11 могут быть выполнены, например, на основе аналогового комм/гатора с памятью.

Работа блока аналоговой памяти заключается в следующем. В состоянии Включено (при наличии разрешающего сигнала на

управляющем входе) блок аналоговой памяти отслеживает входное напряжение и точно передает его на выход, а в состоянии Выключено блок переходит в режим хранения того значения входного напряжения, каким оно было в момент выключения.

Попеременное включение блоков 10 и 11 аналоговой памяти осуществляется парафазными сигналами с выходов (а 1 и а 2) блока 12 коммутации, а выключение - отсутствием этих сигналов.

Блоки 10 и 11 аналоговой памяти при включении питания обеспечивают запоминание значения напряжения, соответствующего максимальному для данного конвейера времени разгона, и обеспечивают безаварийный пуск конвейера с номинальной нагрузкой. Это выполнено для того, чтобы при аварийном останове конвейера под нагрузкой и при длительном обесточивании устройства на время, превышающее время хранения в блоках памяти, последующий при этом запуск не привел к недопустимым динамическим перегрузкам.

Блок 12 коммутации (фйг.2) предназначен для периодического переключения режимов работы блоков 10 и 11 аналоговой памяти и попеременной коммутации их выходного напряжения на вход блока 13 управления задатчиком интенсивности разгона.

При работающем генераторе 14 импульсов на прямом и инверсном выходах счетного триггера 15 присутствует парафазная импульсная последовательность, с помощью которой через элемехты И 16 и 17 осуществляется попеременное переключение режимов работы блоков 10 и 11 аналоговой памяти, а через ключи 18 и 19 коммутация их выходных напряжений на выход (а 3) блока 12, причем соответствующие каждому блоку аналоговой памяти элемент И и ключ работают в противофазе, так как подключены к противоположным выходам счетного триггера 15, т.е. если в данный момент времени разрешается работа элемент I/I 16(17), то запрещается работа ключа 18(19) и наоборот.

Запуск генератора 14 импульсов осуществляется сигналом, поступающим на управляющий вход(Ь 3) блока 12 коммутаций с выхода блока 7 управления режимом запуска, вызывающим шунтирование роторной цепи. При отсутствии сигнала на управляю.щем входе блока 12 генератор 14 импульсов заторможен, а на его выходе постоянно удерживается нулевой сигнал, запрещающий работу элементов И 16 и 17, в результате чего оба блока 10 и 11 аналоговой памяти на время разгона конвейера заблокированы

по входу с целью исключения влияния на их выходные сигналы пусковых перегрузок.

При первоначальном пуске или при пуске после длительного останова, сопровождающегося снятием питания с устройства, независимо от состояния счетного триггера 15 один из ключей 18 (19) в блоке 12 будет обязательно включен, при этом выходное напряжение блока 10 (11) аналоговой памяти, соответствующее максимальному для данного конвейера времени разгона, поступает в блок 13 и обеспечивает безаварийный пуск конвейера с возможной номинальной нагрузкой.

5 Блок 13 управления задатчиком интенсивности разгона предназначен для изменения времени разгона конвейера в зависимости от его загруженности и может представлять собой управляемый резистор, подключенный последовательно вместо перемычки в блоке 7 управления режимом запуска к постоянному резистору времязадающей цепи задатчика интенсивности разгона, обеспечивая тем самым уп5 равление последним.

Управляемый резистор может быть выполнен, например, на полевом транзисторе с управлением от выходного напряжения блока 10 или 11 аналоговой памяти, поступающего через соответствующий ключ 18 или 19 блока 12 коммутации.

Устройство для запуска конвейера работает следующим образом.

При поступлении команды на включение двигателя напряжение ротора подводится к упр-р.ляющему мостовому тиристорному преобразователю 2, работающему на балластный резистор 4. Балластный резистор выбран таким, чтобы

0 обеспечить момент, достаточный для пуска конвейера с номинальной нагрузкой.

Модулятор 6 импульсов формирует управляющие импульсы, синхронизированные с напряжением ротора, обеспечивающие

5 плавное регулирование угла управления выпрямителя тиристорного преобразователя 2, что, в свою очередь, создает плавное нарастание момента двигателя с нулевого значения. Одновременно с поступлением команды на включение начинается процесс нарастания напряжения на выходе задатчика интенсивности разгона, входящего в состав блока 7 управления режимом запуска. Это напряжение, воздействуя на модулятор 6

5 импульсов, открывает тиристорный преобразователь 2.

Темп разгона двигателя определяется постоянной времени (НС-ц«почкой) задатчика интенсивности разгона. Величина тока заряда емкости и соответственно время ее

заряда определяется сопротивлением, образованным постоянным резистором, расположенным в блоке 7, и переменным представленным управляемым резистором блока 13 управления задатчиком интенсивности разгона.

По мере разгона двигателя отдельные секции балластного резистора 4 шунтируются тиристорными ключами блока 3. При скорости двигателя более 95% от номинальной его роторная цепь закорачивается контактором 8 и управляемым блоком 7.

Время разгона конвейера при первоначальном пуске или при пуске после длительного останова, сопровождающегося снятием питания с устройства, выбирается, ка.к было указано максимальным для данногЬ конвейера, обеспечивающим его безаварийный пуск с возможной номинальной нагрузкой. В случае использования в качестве блоков 10 и 11 памяти аналоговых коммутаторов с памятью на конденсаторе зто можно осуществить путем заряда в момент включения питания конденсаторов до определенного значения напряжения, которое затем с выхода одного из блоков 10 (11) аналоговой памяти через соответствующий ему ключ 18 (19) блока 12 коммутации поступает в блок 13 и, воздействуя на его управляемое сопротивление, задает необходимый темп разгона двигателя.

Для того, чтобы при запуске конвейера пусковые моменты на валу двигателя не приводили к иска кению выходных сигналов блоков 10 и 11 аналоговой памяти, последние блокируются на время разгона нулевыми сигналами с выходов (а 1 и а 2) блока 12 коммутации, а при скорости более 95% от номинальной одновременно с шунтированием роторной цепи двигателя блокировка снимается и, начиная с этого момента, блок 12 коммутации управляет попеременной работой блоков 10 и 11 аналоговой памяти в противофазе, обеспечивая периодическое отслеживание и запоминание в них значения активной мощности,потребляемой электроприводом конвейера.

При остановке конвейера счетный триггер 15 в блоке 12 коммутации остается в состоянии, обеспечивающем считывание сигнала напряжения из того блока аналоговой памяти, который в момент отключения шунтирующего контактора В находился в фазе хранения.

Следовательно, при последующем запуске конвейера время разгона выб.ирается пропорциональным величине активной мощности, измеренной не в аварийном (переходном) режиме при отключении конвейера, а в предшествующем ему установившемся режиме транспортирования.

Периодичность актуализации (отслеживания и обновления) значения активной

мощности в блоках аналоговой памяти определяется частотой генератора 14 импульсов и выбирается такой, чтобы с одной стороны исключить влияние резких изменений активной мощности, имеющих место в

0 аварийных и переходных режимах при отключенииконвейера, а с другой стороны не допустить значительной погрешности в выборе времени разгона из-за неравномерности загрузки конвейера и больших интервалов актуализации. .

Таким образом, применение предлагаемого устройства повышает надежность запуска конвейера, так как темп разгона его приводного двигателя при каждом пуске

0 (кроме первоначального) определяется по значению активной мощности, измеренной в установившемся режиме, предшествующем остановке, что позволяет исключить влияние резких изменений активной

5 мощности, имеющих место в аварийных и переходных режимах при отключении конвейера.

Благодаря этому исключается возможность недопустимых динамических перегру0 зок при запусках конвейера,

сЬормула изобретения Устройство для запуска конвейера, содержащее управляемый тиристорный мостовой преобразователь, подключенный

5 входами к роторной обмотке приводного электродвигателя конвейера, а выходами замкнутый на балластный резистор, блок синхронизации, входы которого соединены с роторной обмоткой приводного электродвигателя, первые выходы подключены к первым входам модулятора импульсов, а второй выход соединен с первым входом блока управления режимом запуска, второй вход которого соединён с выходом блока

5 управления задатчиком интенсивности, первый выход блока управления режимом запуска подключен к входу модулятора им-, пульсов, вторые выходы подключены к управляющим входам блока шунтирующих

0 тиристоров, а третий выход соединен с катушкой шунтирующего контактора, три замыкающих контакта которого включены между соответствующими фазами роторной обмотки приводного электродвигателя, к силовой цепи которого подключены последо-. вательно соединенные преобразователь активной мощности и блок аналоговой памяти, при этом выходы модулятора импульсов подключены к управляющим входам управляемого тиристорного

мостового преобразователя, один из выходов которого соединен с входом блока шунтирующих тиристоров, выходы которого подключены к соответствующим ступеням балластного резистора, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности запуска путем исключения влияния величины активной мощности, измеренной в аварийных и переходных режимах при отключении конвейера, введены второй блок аналоговой памяти и блок коммутации, первые вход и выход которого соединены соответственно с выходом и управляющим входом первого блока аналоговой памяти, а вторые вход и выход - с выходом и управляющим входом второго блока аналоговой памяти, при этом управляющий вход блока коммутации соединен с третьим выходом блока управления режимом запуска, а третий выход блока коммутации соединен с входом блока управления задатчиком интенсивности, при этом выход преобразователя активной мощности соединен с вторым входом второго аналоговой памяти, а блок коммутации содержит счетный триггер, два элемента И, два ключа и генератор импульсов, вход которого является входом блока коммутации, а выход соединен с входом счетного триггера и с первыми входами элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока коммутации, первым и вторым входами которого являются входы соответственно первого и второго клюЦей, соединенные между собой выходы которых являются третьим выходом блока коммутации, прямой выход счетного триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с управляющим входом второго ключа, а инверсный выход счетного триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с управляющим входом первого ключа.

КЬлокдЮ К блоку П

ifmSAOKQ7

с--.

03 КЬл6ку1д

Изобретение относится к системам автоматизации конвейерного транспорта. Цель изобретения - повышение надежности запуска путём исключения влияния величины активной мощности, измеренной в аварийных и переходных режимах при отключении конвейера. Устройство содержит приводной асинхронный двигатель 1, управляемый тиристорный мостовой преобразо-Изобретение относится к системам автоматизации конвейерного транспорта.Известно устройство для плавного пуска приводного злектродвигателя конвейера, содержащее управляемый тиристорный мостовой преобразователь, подключенный входами к роторной обмотке электродвигателя, связанный с входами блока синхронизации, а выходами замкнутый на балластное сопротивление, блок шунтирующих тири-ватель 2, блок 3 шунтирующих тиристоров, балластное сопротивление 4, блок 5 синхронизации, модулятор 6 импульсов, блок 1 управления режимом запуска, шунтирующий контактор 8, преобразователь 9 активной мощности, блоки 10 и 11 аналоговой памяти (БАП), блок 12 коммутации и блок 13 управления задатчиком интенсивности разгона. Значение активной мощности, потребляемой приводным злектродвигателем, периодически отслеживается и запоминается двумя БАП 10 и 11, работающими попеременно в противофазе, т.е. если первый из БАП находится в фазе отслеживания входного напряжения, то второй - в фазе хранения. При этом время разгона при каждом пуске (кроме первоначального) выбирается пропорциональным величине активной мощности, считываемой из того БАП, который в момент отключения конвейера находился в фазе хранения. Повышение надежности запуска конвейер1а позволяет исключить влияние резких изменений активной мощности, имеющих место в аварийных и переходных режимах при отключении конвейера. 3 ил.сторов, входы управления которого подключены к группе первых выходов блока логики, а выходы - к соответствующим ступеням балластного сопротивления, и модулятор импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя, один вход соединен с вторым входом блока логики, а группа вторых входов - с группой первых выходов блока син- хронизации, второй выход которого>&м>&'^VJО 00VJ о^>&