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 пускателями с комбинированными максимально-тепловыми реле или плавкими предохранителями, а также пускателями ручного управлепия 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, новреждении витковой или мел дуфазной изоляции и др.- перегрузка в большинстве случаев несимметрична.
перегрузки защита вызывает отключение двигателя от сети.
Для повышения производительности мащины 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
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 выключеппой подаче. Однако очень часто в результате быстрого роста нагрузки двигатель опрокидывается и отключается от сети максимально тепловой защитой или маПосле каждого из таких отключений главный двигатель комбайна приходится запускать ЙОД нагрузкой, намного превышающей максимальный момент двигателя- Такой запуск комбайна носит затялсной характер и насчитывает за один цикл десятки включений и реверсирований двигателя.
Особенно тяжелы и длительны такие режимы пуска в 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 защтыбованной режущей цеии оказываются погруженными в массив угля. Отключение двигателя от сети при перегрузках и следующие за этим затяжные пуски являются одной из причин большого количества включений и реверсирований двигателя при работе комбайна, являющихся причиной повреждения двигателя.
С целью повыщения эксплуатационного срока службы двигателей комбайнов и уменьщения времени последних предлагается выполнить бесконтактное устройство для защиты двигателей угольных комбайнов таким образом, чтобы при перегрузке двигателей или перегреве их обмоток исполнительный элеменг устройства действовал не .на отключение двигателя от сети и не иа 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 TH-i, выпрямителя В и сопротивления уставки RI.
б)Чувствительный элемент по контролю за нагрузкой главного двигателя, состоящей из трансформатора тока TTj, трансформатора напряжения ТН-2, выпрямителя BZ и диода Д-.
в)Чувствительный элемент по контролю за нагрузкой двигателя грузчика, состоящий пз трансформатора тока ТТ, трансформатора к-апряжения ГЯз, выпрямителя В диода uz.
г)Чувствительный элемент по контролю за нагревом обмоток главного двигателя, состоящий из феррорезонаисного стабилизатора напряжения ФСН, выпрямителя В, полупроводникового термоуправляемого сопротивления ПТС, активного сопротивления Rz и диода Дз.
д)Измерительный орган и усилитель мощности, состоящие из полупроводниковых триодов ПТ и ЯГз, диода Д, конденсатора Cj, выпрямителя из и активных сопротивлений з,
тивление катущки ZH электромагнита исполнительного органа, воздействующего на нодающую 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 ПТ благодаря
положительной обратной связи полиостью запирается, катущка 2ц электромагиита обесточивается и комбайн подается на скорости, установленной машинистом.
С ростом нагрузки на любом из электродвигателей повышается папряжение на выходе чувствительных элементов, которое сравнивается с напряжением задающего элемента, и получаемая разность папряжений подается на вход измерительного органа.
При перемене полярности на входе триода IJTi последний запирается, а триод ПТ лавинообразно входит в режим насыщения. Катущка ZH 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 процессПри достижении температуры обмоток электродвигателя предельно допустимой, величина сопротивления ПТС резко снижается, ток в цепи В - ПТС и Й2-В возрастает. Падение напряжения на сопротивлении В через диод Да, независимо от нагрузки двигателей, сравпивается с напряжением задающего элемента. Далее процессы протекают аналогичио описанным выще.
Независимость действия всех чувствительных элементов обеспечивается диодами Д Д2,
Дз, включенными таким образом, что схема работает по припципу «ПЛИ - ИЛИ.
Рабочая точка входного триода ПТ термостабилизируется противовключенным диодом
Д.
Автоматическое изменение уставки в функции от напряжения в щахтпой сети осуществляется самим задающим элементом, так как напряжение на выходе выпрямителя В всегда пропорционально напрялсению сети.
Предмет изобретения
Бесконтактное устройство для защиты двигателей угольных комбайнов от опрокидывающих перегрузок и перегрева, содерл ащее задающий элемент, чувствительные элементы контроля за нагрузкой главного двигателя и двигателя грузчика, чувствительный элемент контроля за нагревом обмоток главного двигателя, измерительный орган и усилитель мощмагнит исполнительного органа, отличающееся тем, что, е целью уменьшения времени иростоя комбайна, сердечник указанного электромагнита, жестко связан с вентилем гидравлической системы иодачи комбайна, соединяю1:;л:,1 напорный трубопровод с полостью картера при перегрузке обоих двигателей или перегрева главного двигателя.
