ВСЕСОЮЗНАЯ !ПАТЕНТНО-Т1ХННЧЕОКАЯ| Советский патент 1971 года по МПК H02P1/54 H02K51/00 H02P15/00 

Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами различных транспортных и горных машин.

Известны устройства для автоматического управления электроприводами системы выемочная машина-конвейер (быстроходные струговые установки, узкозахватные очистные комбайны, работающие с рамы скребкового конвейера и т. п.), содержат блок управления муфтами сцепления, переключающими и реверсирующими кинематические передачи машины и конвейера, функциональные датчики и конечные выключатели.

Целью изобретения является отключение машины с одновременным увеличением тягового усилия конвейера при его перегрузке и повторного включения машины в прежнем направлении со ступенчатым повышением скороfTi-r конвейера после снижения нагрузки до заданной величины.

Для этого коммутирующие элементы блока управления соединены в две трехстаб.ильные спусковые схемы, выходы которых через командоаппарат и пуско-регулировочные резисторы подключены к обмоткам возбуждения муфт с электрически.м управлением, а выходы - к конечным выключателям, датчикам направления движения машины и .нагрузки конвейера.

На фиг. 1 схематически показана система выемочная лгашина - конвейер; на фиг. 2 - один из вариантов принципиальной электрической схемы устройства.

Нагрузка приводных электродвигателей конвейера, с рамы которого работает выемочная машина, в процессе работы изменяется в широких пределах в зависимосги от скорости, мощности и направления движения машины,

глубины снимаемой ею стружки полезного исlionaeMoro, изменения крепости и наличия самообрушающихся пачек его на пути движения

машины вдоль става конвейера и т. д.

В связи с тем, что определяющим фактором

высокопроизводительной работы системы является работоспособность конвейера и надежность всей системы в целом, устройства для автоматического управления ее электропривг дами должны не допускать перегрузки приводных электродвигателей конвейера и сглаживать пики кратковременно действующих перегрузок.

Устройство состоит из муфт /-8 сцепления с электрическим управлением передаваемых

ими крутящих моментов от двигателей 9-12 К приводным звездочкам 13-16, датчиков 17-20 нагрузки и движения с токовыми реле 21-30 системы электроприводов, конечных выключателей 31 и 32, а также из коммутирупускорегулировочных резисторов 46-49, переключателя 50 подачи напряжения питапия -муфтам и звукового предупредительного сигнала, входящих в блок 5} управления. Для достижения высокого быстродействия и надежности работы пр.и возможных частых переключениях в устройстве применены бесконтактные коммутирующие элементы, например кремниевые управляемые вентили-тиристоры. В качестве датчиков нагрузки электроприводов системы могут быть применены реле, питаемые от трансформаторов тока, а датчиками ускорения и направления движения системы могут служить акселерометры, устанавливаемые на выходных 1валах приводных звездочек и запонимающие релейные элеметы, срабатывающие по сигналу включения соответствующих обмоток возбуждения муфт. В качестве командоаппарата может быть использован универсальный переключатель, обеспечивающий раздельное включение как муфт сцепления электропривода выемочной мащины, так н муфт привода .коявейера лри проведении ремонтных и наладочных работ. Пускорегулировочные резисторы обусловливают плавный разгон электропривода системы за счет ограничения в первый период сцепления муфт .их токов возбуждения и передаваемых ими ктутящих моментов на время выборки лифтов в кинематических передачах системы, а также демпфирование муфтами пиков кратковременных -перегрузок при работе системы за счет их предельной пробуксовки при ступенчатом уменьшении токов возбуждения муфт на время действия п.ика перегрузки, фиксируемое датчиками ускорения движения системы. Б езопасность эксплуатации электроприводов системы выемочная машина-конвейер с предлагаемым устройством обеспечивается подачей оператором перед запуском системы звукового предупредительного сигнала сиренами при предварительно разогнанных вхолостую приводных двигателях, а таклсе при необходимости экстренных остановок работающей системы отключением напряжения питания обмоток возбуждения муфт с помощью кнопок, установленных по всей длине конвейера. В качестве коммутирующих бесконтактных элементов используют тиристоры (см. фиг. 2), соединенные в трехстабильные спусковые схемы при помощи конденсаторов. При включении приводных электродвигателей подается напряжение на понижающий трансформатор 52 напряжения и выпрямительный мост. При нажатии кнопки 53 включаются сирены звуковой предупредительной сигнализации 54. Кратковременным нажатием на кнопку 55 пуска конвейера в трехстабильной спусковой схеме соединений коммутирующих элементов (управляемых диодов) 38-38 через пускорегулировочный резистор 46 включаются муфты 1 и 7 нормальной рабочей скорости конвейера. После этого с кнопки 53 снимается фиксация и отключаются сирены. Одновременно включается токовое реле 27 датчика движения конвейера, с помощью н. 3. контакта 56 которого отключается питание реле 57 времени, а с помощью iH. о. контактов 55 и 55 подготовляется шунтирование резисторов 46 или 47. Реле 57 своим контактом 60 через определенный промежуток времени при помощи другой трехстабильной спусковой схемы соединения управляемых диодов 33, 34, 35 зашунтирует пускорегулировочный резистор 46 ,и тем самым обеспечит передачу муфтами номинального крутящего момента. После включения муфт 1 и 7 появляется возможность пустить машину в направлении «встречно или согласно с направлением движения конвейера. Нажатием кнопки 61 в трехстабильной спусковой схеме соединений управляемых диодов 42, 43, 44 включаются муфты 4 я 6 встречного хода машины с конвейером через пускорегулировочный резистор 49 с последующей его щунтировкой аналогично вышеописанной схеме пуска конвейера с помощью реле 62 времени и его н. 3. контакта 63, токового реле 30 датчика движения и его контактов 64 и 65, запоминающего реле 66 и его н. о. контакта 67 и трехстабильной спусковой схемы соединений управляемых диодов 39, 40, 41. Нажатием кнопки 68 в той же схеме соединения управляемых диодов 42, 43, 44 включаются муфты и 5 хода мащины, согласного с конвейером, и автоматически отключаются муфты противоположного хода. Муфты 5 и 5 включаются через пускорегулировочный резистор 48 с последующей его шунтировкой с помощью реле 69 времени .ri. з. контакта 70, токового реле 29 датчика движения и его контактов 71 и 72, запоминающего реле 73 и его н.о. контакта 74 и трехстабильной спусковой схемы соединений управляемых диодов 39, 40, 41. В дальнейшем машина управляется автоматически с помощью конечных выключателей 31 и 32, установленных по концам конвейера или на специальном приспособлении, связанном с трансмиссией машины. По достижении нагрузки электроприводов конвейера заданной величины срабатывает реле датчика 17 нагрузки, которое н.о. контактом 75 включает диод (запирающий) 43 в трехстабильной спусковой схеме соединений управляемых диодов 42, 43, 44. В результате мащина, движущаяся в любом направлении, останавливается. Одновременно н.о. контакт 76 реле датчика 17 нагрузки при помощи другой трехстабильной спусковой схемы соединения управляемых диодов 36, 37, 38 переключает цепи подачи питания с муфт / и 7 на муфты 2 н 8, обеспечивая ступенчатое автоматическое переключение скорости движения конвейера с нормальной рабочей на пониженную, а также другим н. о. контактом 77 реле датчика /7 нагрузки, установленным в общей электрической цепи

жения машины, подготавливает с помощью их н. о. контактов 78 и соответственно 79 ее повторный пуск в ту же сторону после снижения нагрузки приводов конвейера. По достижении нагрузки на приводе конвейера заданной величины реле датчика 17 нагрузки отключается, что вызывает € помощью его н. з. контактов SO и 81 и н. о. контактов 52 и 85 автоматическое восстановление нормальной рабочей скорости движения конвейера и пуск машины в прежнем направлении движения.

В случае возникновения в электроприводах системы кратковременных пикообразных перегрузок трехстабильными спусковыми схемами соединений управляемых диодов 33, 34, 35 и 39, 40, 41 при помощи н. о. и н. з. контактов 84-91 токовых реле 21-26 датчика движения выемочной машины и конвейера обеспечивается дешунтирование на время действия пика перегрузки пуско-регулировочных сопротивлений 46-49. Это приводит к резкому спаду передаваемых муфтами /, 7 (2, 8} конвейера или 3, 5 (4, 6) мащины крутящих моментов к их кратковременной защитной пробуксовке под действием предельного момента перегрузки и тем самым к демпфированию пиков перегрузки.

После прекращения действия кратковременной пикообразной нагрузки контакты датчиков ускорения возвращаются в исходное положение и пуско-регулиповочпые резисторы 46- 49 вновь шунтируются управляемыми диодами 33(35) или 39(41. Это приводит к восстановлению номинальных передаваемых муфтами моментов и к прекращению их защитной предельной пробуксовки.

При технологических монотонно нарастающих перегрузках электроприводов системы срабатывают токовые реле датчиков 18, 19 защиты от перегрузок, выключающие с одной стороны н. о. контактами 92, 93 запирающие управляемые диоды 37 и 43 в трехстабильных спусковых схемах. В результате отключаются муфты 2, 8 или 3, 5 (4, 6), останавливаются конвейер и машина, а с другой стороны включаются н. о. контактом 94 реле 28 (и его контакта 95} датчика движения конвейера на пониженной скорости.

После этого при повторных запусках конвейера под нагрузкой при помощи н. о. контакта 96 реле 28 датчика двилсения конвейера последний первоначально разгоняется посредством Муфт 2 и 8 на пониженной скорости с наибольщим крутящим моментом на приводной звездочке, которая через определенную заданную выдержку времени отпадания реле 28, отключаемого контактом 97 реле 28, автоматически ступенчато повышается с помощью н. 3. контакта 98 реле 28 и муфт 1, 7 до нормальной рабочей скорости, обеспечивающей требуемую производительность конвейера.

Таким образом, описанное устройство содержит замкнутую систему автоматического управления дискретного действия с отрицательной обратной связью по параметрам нагрузки и движения конвейера и выемочной машины. Защита электромагнитных муфт /-8 сцепления и подходящих к ним кабелей от токов короткого замыкания осуществляется автоматами 99-106, а защита от недопустимого снижения напрял ения питания муфт пр.и помощи реле 107, отключающего н.о. контактом 108 пускатель 109, который контактами 110 отключает понижающий трансформатор 52

при падении напряжения в электросети ниже заданной величины или в случае нажатия кнопки /// экстренной остановки всей системы. Для исключения возможности пуска мащины без работающего конвейера цепи управляющих электродов диодов 42, 43, 44 подсоединены к конвейеру, лТвижущемуся с рабочей скоростью, управляющий электрод которого получает питание с помощью н.о. контакта

112 токового реле 27 и н. з. контакта 113 токового реле 18.

Ремонтные работы на машине и конвейере, связанные с натяжением и соединением .их цепных тяговых органов, ведутся путем созДания кинематического замка при помощи одновременного включения муфт в реверсивной передаче машины (после опрокидывания ее приводного двигателя с последующим его отключением) с помощью подсоединения кнопкой 114 с фиксацией параллельно конденсатору 115, включенному между управляемыми диодами 42 и 44, разрядного сопротивления 116. Ручное отключение исполнительных органов системы выемочная машина - конвейер

осуществляется с помощью кнопок 117 и 118 или с помощью контактов 119-132 универсального командоаппарата 45. Параллельно катушкам возбуждения электромагнитных муфт для защиты их от перенапряжений при

отключении от выпрямительного моста 133 присоединены разрядные цепочки 134-137, представляющие собой последовательное соединение стабилитронов, диода и сопротивления.

Устройство может быть применено как цля раздельных, так и для объединенных электроприводов системы выемочная мащина - конвейер.

50

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления электроприводами системы выемочная машина - конвейер, содержащее блок управления муфтами сцепления, переключающими и реверсирующими кинематические передачи мащины и конвейера, функциональные датчики и конечные выключатели, отличающееся тем,

что, с целью отключения машины с увеличением тягового усилия конвейера при его перегрузке и повторного включения мащины в прежнем направлении движения со ступенчатым повышением скорости конвейера после

коммутирующие элементы блока управления соединены в две трехстабильные спусковые схемы, выходы которых через комалдоаппарат и пускорегулировочные резлсторы подключены к обмоткам возбуждения муфт с электрическим управлением, а входы--к концевым выключателям и датчикам направления движения машины и нагрузки конвейера.

23

22Г

а CZ325

J Г5

-VJ-л

7,