Устройство для токовой защиты электропривода шахтной подъемной установки Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 

1. Изобретение относится к устройств вам зайдаты механизмов, имеющих гибкий тяговый орган, например, электро привод ц|ахтной подъемной установки, и может найти свое применение в системах управления другими машинами и механизмами. Известны устройства токовой защиты электропривода механизмов 1. Известно также устройство токовой защиты, содержащее реле максимальног тока, обмотка которого через регулируемое сопротивление rtoдключeнa на падение напряжения в главной цепи электропривода, реле напряжения двигателя, реле времени и блоки предупредительной сигнализации и аварийно защиты 2. Известное устройство токовой защиты электропривода шахтной подъемно установки имеет следующие недостатки: вторая ступень защиты осуществля ется только выше определенной скорое ти движения .подъемных сосудов; эффек тивность защиты снижается при перего не порожних подъемных сосудов; дйя некоторых, клетевых подъемных установок вторай ступень защиты срабатывает при спуске груза. Целью изобретения является обеспечение безаварийной работы шахтной подъёмной установки. Для этого в устройство токовой защиты электропривода шахтной подъемной установки, содержащее датчик тока якоря электродвигателя, блоки аварийной защиты и предупредительной сигнализации, к первым входам которых однов1ременно подключен выход блока суммирования входных сигналов, два коммутатора, первый вход первого из которых соединен с выходом блока фильтров, введены блоки памяти и программирования режимов токовой защиты, первый выход которого одновременно подключен к первому входу второго и второму входу первого коммутаторов, а йтррой - ко вторым входам блоков аварийной защиты и предупредительной С11гнапиэации., причем выход указанного датчика тока через блок фильтров одновременно подключен к первому входу упомянутого блока суммирования и второму входу второго коммутатора, и выход первого коммутатора через последовательно соединенные блок памяти и третий вход второго коммутатора подключен ко второму входу блока суммирования вхолмых сигналов, , „:,,, , , . - - :. На чертеже приведена блок-схема устройства токовой защиты электропри вода шахтной подъемной устанбвкй. Устройство содержит датчик тока якоря электродвигатели, блок фильтvpoB 2, первый коммутатор 3, блок памяти 4, второй коммутатор 5, суммато б, блоки аварийной защиты 7 и предупредительной сигнализации 8, блок 9 программирования режимов токовой защиты {функционирующий в темпе с известным блоком программированйЙгЬ за дания скорости). Первый выход блбка 9 одновременно подкл очен к перззым входам второго и первого ikoNiMyTatopb 5 и 3. Второй выход блока 9 подключен к первым входам блоков 7 и 8, Вы ход датчика 1 тока через блок 2 одно временно подключенко вторым входам сумматора б, второго и первого кбм мутаторов 5 и 3. Выход первогокомму татора 3 через последовательные блок 4 памяти н второй коммутатор 5. подключен к первому входу сумматора б, а вахйД пЬбледнего одно врщёнйб подключен ко вторым входам блоков 7 и.8 Известно, что после, подачи (сигнал на пуск -двигателя подъемной Ус тановк бёййчйна тока разгона машины нарастает в темпе,.определяемом частотой oq, -i где Тп - время нарастания то 1 rj t ... . , подъемной машины двигателя. После достижения заданного ускорений высокочастотная сос тавляющая тока затухает в, интерва ле BperteHH, близком к (1+2) Тп. На /. .основании этого, рабочие режимы блотна 2 выбраны в ,зави-С1 мости от реальной величины Trt. Отметим также, что. до начала цикла движения диаграмма -изменения скоростивала двигателя из вестна и поэтому можно заранее определить д;иаграмму движущего усилия на Ъалу двигателя или желаемую диаграмм изменения тока двигателя. Последняя операция легко может быть решена про раммированием дйaгpa - мц изменения то ка, Что позволит программировать режимы настройки токовой защиты электро привода. Допустим, такая диаграмма заложена в блоке 9 и До начала разгона электродвигателя, выход датчика 1через блок 2 одновременно подключен ко второму входу icyMMaTOpa б, через ёторой вход коммутатора 5 к первому входу сумматора б и через второй вход коммутатора 3 - к входу блока ,4 памяти. Выход блока 4 памяти в этом случае при помощи коммутатора :5 отключен от первого входа сум латора б. Так как выходной сигнал блЬка 2в этом случаев на взводысуШаТора поступает в протйвофаэе между собой то разностный сигнал на выходе сумматора б близок к нулю. Блоки 7 и 8, настроенные на различную величину сиг ИалА отключения, остаются включенными. В таком случае аппаратура сигнализации и аварийной за1аиты не задействованы. После достижения необходимого ускорения блок 9 при помощи первого коммутатора 3 отключает вход блока 4 от выхода 2, Блок 4 запоминает велйчйну -тока двигателя, установившегося к моменту упомянутого переключения. С некоторым опережением процесса перек,точения блок 9, на первые входы блоков 7 и 8 подает сигналы запрета на отключение этих блоков. Блок 9 с некоторой задержкой, определяемой временем установления запрещающего сигнала на входах блоков 7 и 8 при помощи коммутатора 5 отключает первый вход сумматора б от выхода блока 2 и подключает к выходу блока 4. После истечения времени примерно (1-2) Тп входные. си.гн.алы с первых входов блоков 7. и 8 снимаются, т.е. защита задействована. В этом случае, выходной сигнал блока.2, мгновенное значение которого загтоммено блоком 4 в момент сзтключения его входа, служит уставкой для устройств.а. токово.й защиты электропровода до следующего переключения коммутаторов. 3 .и 5. Так как в этом случае уставка учитывает нагрузку (вес згруза и т.д.) и величину скорения, то любые дефекты в рассматриваемой системе приведут к появлению разностного сигнала на выходе сумматора 6. Если разностный сигнал превышает зону нечувствительности блока 8,то он отключается и задействует предупредительную сигнализацию. Если же разностный сигнал возрастает до « ёёышёния зоны нечувствительности блШа 7,тр последний отключается и отключает двигатель- сработает пре-т дойранительный тормоз (не показанный на чертеже) подъемной установки. Принцйп работы устройства при последующих преднамеренных изменениях ускорения аналогичен. Следует также отметить, что время перенастройки устройства,, равное (1-2) Т/р,, обычно составляет 0,01. часть общего времени цикла движения сосудов и поэтому не играет определяющую роль в защите электропривода и подъёмной установки в целом. Отметим также, что существующая токовая защита с уставкой (2-2,5} якоря нагрузки, в схеме электропривода останется постоянно задействованной и и не зависит от режимов функционирования описываемого устройства. Тйким образом, из описания принципа работы устройства очевидно, что эффективность действия защиты не зависит от величины допустимых нагрузок на валу двигателя, не зависит от направления движеннгя и величины ускорения сосудов, что обеспечивает своевременное выявление дефектов в элеентах подъемнрй установки, т.е. обесечивается безаварийная работа шахтой подъемной установки. Формула изобретения Устройство токовой защиты электро привода шахтной подъемной установки, содержащее датчик тока якоря электродвитателя, блоки аварийной защиты и предупредительной сигнализации, к пе вым входам которых одновременно подключен выход блока суммирования вход ных сигналов, два коммутатора, первы вход первого из которых соединен с выходом блока фильтров, отличающееся тем, что, с целью обеспе чения безаварийной работы шахтной подъемной установки, в него введены блоки памяти и программирования режимов токовой защиты, первый выход которого одновременно подключен к первому входу второго и второму входу первого коммутаторов, а втброй - ко вторым входам блоков аварийной защиты и предупредительной сигнализации, причем выход указанного.датчика тока через блок фильтров одновременно подключен к первому входу упомянутого блока сушшрования и второму входу второго коммутатора, и выход первого коммутатора через последовательно соединенные блок памяти . и третий вход второго коммутатора подклзрчен ко второму входу блока суммирования входных сигналов. Источники информации, принятые во внимание 11ри экспертизе 1.БЫЧКОВ В. П. Электропривод и автоматизация металлургического производства, М., Недра, 1966, с. 461. 2.Киричок Ю. Г.. и др., Привод шахтных подъемных установок большой Недра 1972, с. 150, мощности, М.