Устройство дистанционного управления шахтным вентилятором местного проветривания Советский патент 1980 года по МПК E21F1/00 

I

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для автоматического непрерывного контроля количества воздуха, поступающего к забою тупиковой выработки, проветриваемой вентиляторами местного проветривания (ВМП) в шахтах, опасных по газу и пыли, и для защитного отключения электроэнергии при нарушении нормального режима проветривания.

Известно устройство дистанционного управления щахтными вентиляторами, содержащее датчик контроля скорости воздуха, линию связи, приемник сигналов, блок автоматического повторного включения и пусковое реле 1.

Данное устройство, выполняя функцию по автоматическому разгазированию проветриваемой выработки импульсами на включение и отключение ВМП, не позволяет осуществить оперативную остановку ВМП с выносного пульта управления, так как кнопка «Пуск аппаратуры зашунтирована контактами пускового реле, которое после импульсного запуска остается во включённом состоянии, и, следовательно, ВМП в этом

случае теряет управляемость. Это снижает надежность и безопасность работы.

Известно также устройство дистанционного управления щахтным вентилятором местного проветривания, содержащее датчик контроля скорости воздуха, линию связи, приемник сигналов, времязадающий блок, блок автоматического повторного включения с времязадающей RC-цепью, с транзисторным мультивибратором и транзисторным ключем с пусковым реле, источник питания, включающий выпрямительный мост, сглажи10вающий фильтр, усилитель постоянного тока и регулирующий транзистор, блок-контакт пускателя, резисторы, конденсаторы, диоды и стабилитроны 2.

Блок автоматического повторного вклю15чения ВМП, входящий в устройство дистанционного управления шахтными вентиляторами местного проветривания, позволяет осуществлять автоматический импульсный запуск ВМП при кратковременном отключении 20 питающего напряжения и последующем его восстановлении в течении 1 -1,5 мин. Если же напряжение питания восстановится за время, превышающее 1 -1,5 мин, то автоматического повторного включения ВМП не

произойдет. Последующий запуск ВМП необходимо осуществлять вручную при помощи кнопок «Пуск и «Стоп после проверки концентрации метана в тупиковой выработке. В противном случае тупиковая и близлежащие выработки загазуются, что может привести к взрывопожарной опасности и создать угрозу для жизни людей.

Недостатком известного устройства является также необходимость в первоначальном ручном запуске ВМП, что при низкой квалификации обслуживающего персонала может вызвать или затянувщийся запуск ВМП или включение ВМП на постоянную работу при ненаполненном вентиляционном трубопроводе, что, в свою очередь, может привести к его разрыву из-за динамического воздействия воздущной струи.

Кроме того, при кратковременном отключении и подаче питающего напряжения ВМП может без команды включиться, что создает возможность травмирования обслуживающего персонала при ремонте и наращивании вентиляционных труб.

Цель изобретения - повыщение надежности и безопасности работы устройства.

Это достигается за счет того, что устройство снабжено переключающим блоком на двух транзисторах, двумя дополнительными времязадающими RC-цепями, дополнительными транзистором и конденсатором, причем выход первой дополнительной времязадающей RC-цепи, подключенной через блок-контакт пускателя к источнику питания, через резистор соединен с базой дополнительного транзистора, коллектор которого через дополнительный конденсатор подключен к входу транзисторного ключа, а выход второй дополнительной времязадающей НС-цепи, подключенной к выпрямительному мосту, сое динен через резистор и стабилитрон с базой первого транзистора переключающего блока, коллектор которого через другой стабилитрон соединен с базой второго транзистора, эмиттер-коллекторный переход которого щунтирует вход усилителя постоянного тока,

На чертеже приведена принципиальная схема устройства дистанционного управления шахтным ВМП.

Устройство состоит из датчика 1 контроля скорости воздуха, линии связи 2 и исполнительного блока 3, который содержит приемник сигналов 4, времязадающий блок 5 для управления групповым аппаратом, питающим токоприемники тупиковой выработ.ки, стабилизированного источника питания 6 блока 7 автоматического повторного включения, узла 8 автоматического запуска, переключающего блока 9, осуществляющего быстрый разряд конденсатора 10. Блок 7 автоматического повторного включения выполнен на базе автоколебательного мультивибратора на транзисторах 11, 12 с выходным реле 13, задающим длительность включенного и отключенного состояний ВМП и транзисторного ключа, и транзисторов 14, 15

с мостовой времязадающей RC-цепью 16, 17, 18, 19, 20, 21 с пусковым реле 22, задающим количество циклов при импульсном запуске ВМП.

Узел 8 автоматического запуска содержит времязадающую RC-цепь 23, 24, питаемую через блок-контакт 25 пускателя от стабилизированного источника питания 6, транзистор 26, коллектор которого через конденсатор 10 соединен с базой транзистора 15 транзисторного ключа. Переключающий блок 9 содержит времязадающую RC-цепь 27, 28, питаемую от выпрямительного моста 29, два транзистора 30 и 31. Коллектор через стабилитрон соединен с входом усилителя постоянного тока 32 стабилизированного источника питания 6.

Кнопка «Пуск 33, служащая для первоначального запуска ВМП, включена параллельно транзистору 14 блока 7 авто.матического повторного включения.

Источник питания 6 содержит выпрямительный мост 29, сглаживающий фильтр 34 и стабилизатор напряжения компенсационного типа, включающий усилитель постоянного тока 32 и регулирующий транзистор 35. Резистор 36 включен параллельно фильтру 34 для разряда конденсатора при снятии напряжения питания.

Работа устройства начинается с запуска ВМП путем кратковременного нажатия кнопки «Пуск 33. При этом транзистор 14, закорачивается, конденсатор 19 начинает заряжаться по цепи: «плюс источника питания - кнопка 33 - резистор 17 - конденсатор 19 - эмиттерный переход транзистора 15 - «.минус источника питания. Зарядным током конденсатора 19 открывается транзистор 15, включается реле 22, которое включает пускатель ВМП. Коллекторным током транзистора 15 открывается транзистор 14. Поскольку транзистор 14 открыт, заряд конденсатора 19 продолжается и после отпускания кнопки 33 и размыкания ее контакта.

Одновременно с открыванием транзистора 15 на мультивибратор подается питающее напряжение. Выходное реле 13, включенное в цепь коллектора транзистора 11 мультивибратора, поочередно замыкает и размыкает свой контакт, включенный в цепь управления пускателем ВМП, с частотой переключения .мультивибратора. Мультивибратор работает до тех пор, пока будут открыты транзисторы 14 и 15. После заряда конденсатора 19 до напряжения, задаваемого делителем 16, 20, диод 18 отпирается и этот заряд прекращается. Транзисторы 14 и 15 запираются, а конденсатор 19 разряжается через диод 18, резистор 20 и диод 21. В момент запирания транзистора 15 запирается и транзистор 11, что приводит к отключению реле 13, а пускатель ВМП остается во включенном состоянии. Таким образом, запуск ВМП продолжается и после отпускания кнопки «Пуск 33.

После запуска ВМП и установления нормального режима проветривания тупиковой выработки датчик 1 контроля скорости воздуха выдает в линию связи 2 сигнал, который поступает в приемник сигналов. В приемнике 4 срабатывает выходное реле, воздействующее на времязадающий блок 5, который начинает отрабатывать выдержку времени 5, 10, 15, 20 мин (в зависимости от уставки) . После отработки выдержки времени срабатывает выходное реле, включающее групповой аппарат, питающий токоприемники тупиковой выработки (на чертеже не показаны). При нарущении проветривания тупиковой выработки прекращается поступление сигнала датчика 1, что приводит к отключению выходного реле времязадающего блока 5 и соответственно к отключению группового аппарата.

Узел 8 автоматического запуска обеспечивает автоматическое повторное импульсное включение ВМП при восстановлении в течение 1 -1,5 мин питающего напряжения. Информация о работе ВМП поступает в узел 8 от пускателя ВМП через блокконтакт 25. При работе ВМП блок-контакт 25 пускателя замкнут, конденсатор 23 заряжен почти до напряжения источника питания. После отключения напряжения питающей сети конденсатор 23 разряжается через эмиттерный переход транзистора 26 и некоторое время (1 -1,5 мин) удерживает его в открытом состоянии. Если напряжение питающей сети восстановится в течение времени, когда транзистор 26 открыт, то в момент подачи напряжения питания конденсатор 10 начинает заряжаться по цепи: «плюс источника питания - эмиттерколлектор транзистора 26 - конденсатор 10 - эмиттерный переход транзистора 15 - «минус источника питания.

Зарядным током конденсатора 10 открывается транзистор 15, а следовательно, открываются и транзисторы 14 и 11. Конденсатор 19 заряжается, удерживая зарядным током в открытом состоянии транзистор 15 и после окончания заряда конденсатора 10. Таким образом, в этом случае происходит автоматический импульсный запуск ВМП. Если напряжение в сети появится по истечении 1 -1,5 мин, то конденсатор 23 успеет разрядиться до напряжения, меньщего порогового уровня, и транзистор 26 закроется. После подачи напряжения питания цепь заряда конденсатора 10 будет разомкнута и автоматического пуска ВМП не произойдет, Осуществить пуск ВМП можно только путем нажатия кнопки «Пуск 33. Время разряда конденсатора 23 до порогового уровня устанавливается путем подбора величины сопротивления резистора 24.

Автоматическое повторное включение ВМП при кратковременных (до 1 с) глубоких понижениях или отключениях питающего напряжения с последующим его восстановлением обеспечивается тем, что конденсатор 27, заряженный до напряжения выпрямительного моста 29, при отключении питающего напряжения сравнительно быстро разряжается через эмиттерный переход транзистора 30 и некоторое время удержив ает его в открытом состоянии. После разряда конденсатора 27 транзистор 30 закрывается, открывается транзистор 31 и щунтирует базовую цепь усилителя постоянного тока 32, запирая его. Также закрывается и регулирующий транзистор 35. На выходе источника питания напряжение уменьщается до единиц вольт. Конденсатор фильтра 34 при этом разряжается через резистор 36.

При восстановлении питающего напряжения конденсатор 27 быстро заряжается, открывается транзистор 30, транзистор 31 закрывается, а на выходе источника питания восстанавливается нормальное напряжение. Резистор 28 служит для подбора вре.мени разряда конденсатора 27 до порогового уровня.

В данном случае при кратковременных (до 1с) глубоких понижениях или отключениях питающего напряжения конденсатор 10 разряжается, но при восстановлении питающего напряжения производится автоматическое повторное включение ВМП.

Формула изобретения

Устройство дистанционного управления шахтным вентилятором местного проветривания, содержащее датчик контроля скорости воздуха, линию связи, приемник сигналов, времязадающий блок, блок автоматического повторного включения с времязадающей RC-цепью, с транзисторным мультивибратором и транзисторным ключом с пусковым реле, источник питания, включающий выпрямительный мост, сглаживающий фильтр, усилитель постоянного тока и регулирующий транзистор, блок-контакт пускателя, резисторы, конденсаторы, диоды и стабилитроны, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы, оно снабжено переключающим блоком на двух транзисторах, двумя дополнительными времязадающими RC-цепями, дополнительными транзистором и конденсатором, причем выход первой дополнительной времязадающей RC-цепи, подключенной через блок-контакт пускателя к источнику питания, через резистор соединен с базой дополнительного транзистора, коллектор которого через дополнительный конденсатор подключен к входу транзисторного ключа, а выход второй дополнительной времязадающей RC-цепи, подключенной к выпрямительному мосту, соединен через резистор и стабилитрон с базой первого транзистора переключающего блока, коллектор которого через другой стабилитрон соединен с базой эторого транзистора, эмиттер- коллекторный переход которого шунтирует вход усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кильман А. Ш. и др. Повышение безопасности и эффективности проветривания тупиковых выработок, М., «Уголь, 1974, № 6, с. 69-70.

2.Авторское свидетельство СССР № 648740. кл. Е 21 F 1/00, 24.12.75.