Устройство для защиты от перегрузки двигателей горных машин Советский патент 1979 года по МПК H02H7/08 

Настоящее изобретение предназначено для. защиты электродвигателей привода резания горных мащин от динамических перегрузок и опрокидывания и может быть использовано, например, на проходческих комбайнах и буровых машинах. Известны устройства для защиты электродвигателей от перегруза и опрокидывания I, 2, 3. Наиболее близким по технической сущности является устройство для защиты двигателей приводов подачи и резания горных мащин от опрокидывания и перегрузки, описанное в 3. Известное устройство содержит датчик тока, соединенный последовательно через элемент сравнения с безынерционным и инерционны.м электронными реле, контакты которых включены соответственно в цепи управления механизма подачи режущего органа и двигателя привода резания. С помощью безынерционного электронного реле в известном устройстве обеспечивается отключение механизма подачи режущего органа при опрокидной величине нагрузки. Если в результате величина нагрузки не снизится до значения, меньщего заданной уставки защиты, то через заданное постоянное время выдержки инерционное электронное реле обеспечивает отключение электродвигателя привода резания. Однако известное устройство имеет ряд недостатков: 1.Уставка защиты не учитывает влияния колебаний напряжения питающей сети на величину устойчивой мощности электродвигателей привода резания. 2.Отключение электродвигателя привода резания инерционной защитой с заданной постоянной выдержкой времени уменьшает эффективность и надежность устройства, так как приводит к тому, что при возникновении опасных по величине пиковых перегрузок в элементах привода резания и механизма подачи (двигатели, трансмиссии и т. п.) в течение времени отключения будут действовать в значительные усилия, которые могут явиться причиной выхода мащины из строя. Установка же постоянного малого времени отключения нецелесообразна, так как при-этом существенно увеличится число отключений привода резания при кратковременных перегрузках, абсолютная величина которых .незначительно превышает уставку защиты. 3. Устанавливаемое постоянное время отключения двигателя резания не обеспечивает дифференцированный подбор величины времени зандиты для различных по мощности типов двигателей,, а также не учитывает колебаний их мощности в реальных условиях эксплуатации, что затрудняет настройку устройства защиты, сужает область его применения, и, в конечном счете, уменьшает его эффективность и надеж4. Отсутствие в известном устройстве многоканального входа номинальных настроек защиты затрудняет его использование для многодвигательных приводов различной мощЦелью изобретения является повышение эффективности и надежности защиты элекоотродвигателеи привода резания горной ма -F F р перегрузок и опро щины от динамических перегрузок и опрор Р.7 и кидывания, улучшение динамических свойств привода и увеличение срока службы горных мащин. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики тока, входы которых подсоединены к задатчику мощности двигателей, а выходы через логическую схему ИЛИ к элементу сравнения, к выходу которого последовательно подсоеди нены безынерционное и инерционное электронные реле, контакты которых включены в цепи управления механизмом подачи режущего органа и двигателей привода резания, дополнительно снабжено блоком автоматической коррекции уставки защиты- по напряжению питающей сети, выход которого подключен к элементу сравнения, а входы служат для подключения к напряжению питающей сети и напряжению, пропорциональному сигналу уставки защиты, и блоками коррекции времени отключения двиГЯ.Р.РЙ ппм«ппя пряяиия по нрлицинр их гателей привода резания по величине их мощности и уровню действующих перегрузок, выходами, подключенными к инерционному электронному реле, а входами - соответственно к задатчику .мощности двигателей и выходу элемента сравнения. На фигурах 1, 2 представлены соответственно функциональная и принципиальная схема устройства защиты электродвигателей привода резания горной машины от дина.мических перегрузок и опрокидывания. Устройство защиты, воздействующее на механизм подачи режущего органа 1 горной .мащины и электродвигатели привода резания 2, содержит: датчики тока 3,4; логическую схему ИЛИ на диодах 5; элемент сравненияс ф ильтрами б; блок автоматической7оррекции уставки защиты по напряжению питающей сети 7, состоящий из задатчика уставки защиты 8, источника переменного нестабилизированного напряжения 9, пропорционального напряжению питающей сети и выпрямителя; безынерционное электронное реле 10 с выходным реле 11, размыкающий контакт которого включен в цепь управления механизма подачи режущего органа 1; блок коррекции времени отключения двигателей привод-а резания по уровню действующих перегрузок 12 с выходным реле 13; блок коррекции времени отключения двигателей привода резания но величине „х мощности 14, выполненный на перекто ателе 15; инерционное электронное реле 16 с выходным реле 17, размыкающий контакт которого включен в цепь управления электродвигателей привода резания 2; задатч„к мощности 18, выполненный на переключа jg „воздействующий на наклон выходных характеристик датчиков путем щунтирования их нагрузки. Связь задатчика мощности 18 с блоком коррекции времени lvIulJJ llV- J Г1 1 J V.. Ut wr vylvl DUdVlCnn , гг -. г отключения 14 механическая, то есть при .г,- установке переключателем 19 требуемой мощности защищаемых двигателей второй панелью переключателя 15 одновре.менно устанавливается требуемое время защиты. Работает устройство следующим образом. Величины, пропорциональные TOKaivt двигателей резания горной машины, элемента.ми которой являются механизм подачи режущего органа 1 и электродвигатели реза„„я 2, поступают с выходов датчиков тока 3, . выход логической схемы ИЛИ 5. Сигнал, пропорциональный величине нагрузки наиболее загруженного двигателя, поступает на вход элемента сравнения 6, где сравнивается с уставкой защиты, скорректированной блоком коррекции уставки 7 пропорционально величине напряжения питающей сети. При величине перегрузки, превыщающей скорректированное значение уставки зазиты, срабатывает безынерционное электр онное реле 10, осуществляющее быстродействующим контактом 11 отключение механизма подачи режущего органа 1. Если при снятии скорости подачи (вплоть до нуля) перегруз продолжает удерживаться на уровне, превышающем уставку защиты (например, при заклинивании режущего органа), то через время, скорректированное блоком коррекции времени по перегрузу 12 пропорционально величине действующего перегрузка и блоком коррекции времени по мощности 14 пропорционально мощности защищаемых двигателей 2, инерционное электронное реле защиты 16 размыканием контакта 17 обеспечит отключение электродвигателей привода резания 2, после чего устройство вернется в исходное состояние, Воздействием с помощью задатчика мощности 18 на характеристику датчиков то,ка 3, 4 осуществляется настройка устройства защиты на требуемый тип двигателей по мощности. Максимальное время отключения двигателей резания задается устройством коррекции 14, минимальное - устройством коррекции 12. При работе устройства время отключения электродвигателей резания автоматически выбирается в этом диапазоне в зависимости .от величины действующего перегруза, а заданное значение уставки защиты изменяется пропорционально отклонению напряжения питающей сети. Формула изобретения Устройство для защиты от перегрузки двигателей горных машин, содержащее датчики тока, входы которых подсоединены к задатчику мощности двигателей, а выходы через логическую схему ИЛИ к элементу сравнения, к выходу которого последовательно подсоединены безынерционное и инерционное электронные реле, контакты которых включены в цепи управления механизмом подачи режущего органа и двигателей привода резания, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности и надежности защиты, оно дополнительно снабжено блоком автоматической коррекции уставки защиты по напряжению питающей сети, выход которого подключен к элементу сравнения, а выходы служат для подключения к напряжению питающей сети и напряжению пропорциональному сигналу уставки защиты, и блоками коррекции времени отключения двигателей привода резания по величине их мощности и уровню действующих перегрузок, выходы которых подключены к инерционному электронному реле, а входы подключены соответственно к задатчику мощности двигателей и выходу элемента сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 201499, кл. Н 02 Н 3/08, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР № 458917, кл. Н 02 Р 13/16, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР № 532150, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.

Фиг. f

XI7

Cfmax

риг-.2