Устройство дистационного реверсивного управления забойной машиной Советский патент 1982 года по МПК E21C35/24 

1

Изобретение относится к дистанци оннсму управлению забойными машинами и механизмами и может быть применено в шахтной коммутационной аппаратуре, например, при установлении магнитными пускателями, работающей во взрывоопасных средах и имеющей искробезопасные цепи управления.

Известно устройство дистанционного управления, содержащее трансформатор с искробезопасной вторичной обмоткой, промежуточное реле и реле нулевой зашиты с кнопками управления в пульте управления. Достоинством известного устройства является наличие гальванического разрыва в линии управления 1 3Недостатком известного устройства является то, что на промежуточное реле подается переменное напряжение, что уменьшает надежность его срабатывания и удержания и представляет целый ряд Специфических требований к выбору этого реле.

Известно также устройство , содержащее трансформатор, резисторы, конденсатор, промежуточное двухобмотомное реле постоянного тока и пульт управления, причем вторичные обмотки трансформатора соединены по автотрансформаторной схеме, причем их выводы с большим и меньшим потенциалами

10 соответственно через замыкающийся контакт,промежуточного реле и замыкающий контакт блокировочного реле соединены с обмоткой промежуточного реле, включенной последовательно в лиISнию управления, а в пульте управления реле нулевой защиты подключено через диод, включенный встречно концевому диоду 2 .

20

Однако для включения реле нулевой защиты необходимо иметь дополнительную вторичную обмотку трансформатора с резистором, а для переключения питания промежуточного реле с меньшего на больший потенциал необходимо иметь блокировочное реле, время включения которого должно превышать время отключения реле нулевой защиты, что достигается установкой времязадающих цепочек. Все эти дополнительные элементы усложняют схему и понижают ее функциональную надежность К недостаткам известного устройства относится также его критичность к сопротивлению утечки в линии связи (при сопротивлении утечки порядка нескольких кОм оно не работает). В то же время в зависимости от длины линии связи и условий эксплуатации сопротивление утечки может колебаться в очень широких пределах (от нескольких сот Ом до десятков кОм и выше), поэтому схема управления не должна быть к этому критична. Кроме того, в известном устройстве затруднено получение паспортных режимов (так, например, при промышленной частоте 50 Гц электромагнитные реле постоянного тока работают при повышенной пульсации тока в обмотке) . Целью изобретения является повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя оптронами с тиристорами, причем последовательно с первой обмоткой промежу точного реле включен резистор, зашун тированный замыкающимся контактом промежуточного реле, последовательно с второй обмоткой промежуточного рел встречно-параллельно включены оптро ны, последовательно с которыми вклю чен замыкающийся контакт промежуточ ного реле, а тиристоры оптронов соединены встречно-параллельно и через разомкнутый контакт промежуточного реле подключены к цепям управления. В такой схеме отсутствует дополни тельная обмотка трансформатора с резистором и блокировочное реле с времязадающей цепочкой. Кроме того, устройство обладает повышенной устойчивостью к сопротив.лению утечки в линии связи и обеспечивает паспортные режимы реле нулевой защиты и промежуточного. На чертеже изображена принципиаль ная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из блока 1 управления, двухпроводной линии связи 9 1 k и пульта 2 управления. В блоке управления расположены высокочастотный трансформатор 3, двухобмоточное реле k постоянного тока, обмотка которого зашунтирована резистором 5 и конденсатором 6, резистор 7, зашунтированный контактами 8 реле А, оптроны 9 и 10, последовательно с которыми включен контакт 11 реле k, а также контакт 12 реле k, последовательно с которым включены встречно-параллельно тиристо ры 13 и 14 оптронов 9 и 10. В пульте управления расположены резисторы 15, выпрямительный мост 1б, светодиод 17, кнопки управления Вперед 18, Назад 19, Стоп 20, реле 21 и 22 нулевой защиты, обмотки которых зашунтированы RC-цепочками 23, и 25, 26, а также резисторами 27 и 28, контакты 29 и 30 реле нулевой защиты, шунтирующие кнопки Вперед и Назад, а также концевые диоды 31 и 32. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, если ни одна из пусковых кнопок не нажата, все реле выключены и светится светодиод 17, сигнализирующий о наличии напряжения на пульте управления, т. е. об исправной линии связи. При нажатии на кнопку/Вперед 18 по цепям управления протекает ток в полярности, определяемой концевым диодом 31 Величина этого тока, протекающего резистор 7, первую обмотку реле k, достаточна для его ера-, батывания, но недостаточна для включе ния реле 21 нулевой защиты. Реле , включившись, замыкает свои контакты 9, 11 и 12. Контактом 8 шунтируется резистор 7, а контактом 11 параллельно первой обмотке реле k подключается вторая обмотка, последовательно соединенная со встречно-параллельно включенными оптронами 9 и 10. Шунтирование резистора 7 и подключение второй обмотки промежуточного реле А параллельно первой уменьшает в четыре раза сопротивление, а следовательно, увеличивает ток в цепи до величины, достаточной для включения реле 21 нулевой защиты, которое своим контактом 29 шунтирует кнопку Вперед 18. В то же время, протекающий через вторую обмотку реле k ток включает светодиод оптрона 10, который включает выходной тиристор Т оптрона. Тем самым замкнутый контакт 1 реле k и тирис59тор Т4 создают цепь для включения ко такта пускателя в заданном направлен Схема работает аналогично и при замыкании кнопки Назад 19- Только соответственно включается светодиод оптрона 9 и выходной тиристор 13, а также реле 22 нулевой защиты. Опе ративное отключение схемы дистанционного управления производится кнопке Стоп 20. Такое включение промежуточного ре ле 4 позволяет значительно улучшить его рабочие параметры, так как п.ри параллельном включении обмоток условия удержания реле существенно улучшаются. В то же время подключение ре зистора 7 последовательно с первой обмоткой реле 6 и последующее его шунтирование и подключение параллель но -первой обмотки второй увеличивает рабочий ток в цепи управления в четы ре раза, что позволяет сохранить алгоритм работы устройства при изменениях параметров цепи управления. Основным требованием к алгоритму работы схем управления, содержащих реле нулевой защиты, является срабатывание этого реле после срабатывания промежуточного реле. Только в этом случае может быть обеспечено отсут ствие самовключений при воздействии утечек и переходных сопротивлений, характерных для линий управления забойных машин. Схема была реализована следующим образом: напряжение питания 2 В, частота 10 кГц, промежуточное реле типа РЭС- (две обмотки по 190 Ом, паспорт PC 1.569.251), резистор 7 ве личиной 200 Ом, оптроны типа АОУ103В реле нулевой защиты типа РЭС-10 . (паспорт PC ..308) . При таком соотношении сопротивлений обмоток реле k и резистора 7 сра батывание реле в раза увеличивает ток в цепи управления, а следователь но, и через обмотку реле нулевой защиты обеспечивает четкое выполнение основного алгоритма. Функциональная надежность устройства повышается также за счет того, что при выбранной частоте конденсаторы обеспечивают практическое отсут ствие пульсации тока в обмотках реле которые работают в режиме постоянног тока. Устройство имеет высокую устой чивость к утечкам и переходным сопро тивлениям линии связи (порядка 1000м Таким образом, упрощение по сравнени 1 с известным устройством сочетается с улучшением режимов работы элементов, повышением устойчивости к внешним воздействиям, т. е. повышением функциональной надежности. Технико-экономическая эффективность применения устройства на стадии производства определяется его упрощением и уменьшением по сравнению с известным, что является весьма существенным при серийном производстве аппаратуры. На стадии эксплуатации технико-экономическая эффективность определяется повышением его функциональной надежности по сравнению с известным за счет лучших режимов применения элементов и большей устойчивости к утечкам и переходным сопротивлениям линий связи, что особенно важно при длинных кабелях управления в условиях повышенной влажности, запыленности агрессивных составляющих шахтной среды. Именно такие условия эксплуатации характерны для маневровых, тяговых и предохранительных лебедок, а также добычных и проходческих комбайнов, для которых предназначено предлагаемое устройство. Формула изобретения Устройство дистанционного реверсивного управления забойной машиной, содержащее трансформатор, резисторы, конденсатор, промежуточное двухобмоточное реле постоянного тока и пульт управления, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, оно снабжено двумя оптронами с тиристорами, причем последовательно с первой обмоткой промежуточного реле включен резистор, зашунтированный замыкающимся контактом промежуточного реле, последовательно со второй обмоткой промежуточного реле встречно-параллельно включены оптроны, последовательно с которыми включен замыкающийся контакт промежуточного реле, а тиристоры оптронов соединены встречно-параллельно и через разомкнутый контакт промежуточного реле подключены к цепям управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Е 21 С , 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № . кл. Е 21 С 33/00, 1373 (прототип).