Устройство защиты шахтных электроустановок от перегрузки Советский патент 1982 года по МПК H02H3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ШАХТНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.

ОТ ПЕРЕГРУЗКИ Изобретение относится к защите шахтных машин и механизмов с асинхронным электроприводом от перегрева и перегрузок. По основнгалу авт. св. Мя 506096 .известно устройство зашиты шахтнь1х эле ктроустановок от перегрузки, содержащее датчик тока, квадратор с тепловым аналогом, выполненный на транзисторном термодатчике с бпокинг генератором, хгодключенным через логическую схему И к исполнительному органу С 1 . Однако шахтные машины и механизмы работают в тяжелых условиях, когда нагрузка на них во время работы нерезко превышает в 2-3 раза и более номиналь ную. В этом случае асинхронный электродвигатель привода развивает максимальный момент, после чего происходит его остановка (опрокидывание). Макс мальный момент, развиваемый электродви гателем, в сочетании с маховым моментом ротора Электродвигателя в момен остановки шлзванной перегрузкой рабоч го органа машины, создает значительные перегрузки в механической части цсжвода И рабочего органа мащины, что вередко приводит к выходу их из строя. Отключить электродвигатель до рвзвв тия им максимального момегвта и погаситЕ инердию ротора электродвигателя после отключения за минимальный .промежуток времени известное устройство может в силу инерционности нагрева датчиков тока, инерционности теплового аналога электродвигателя и отключающего блока. Целью изобретения является увеличение быстродействия защиты. Поставленная цель достш ается тем, чрго в устройство зажиты шахтных элез троустановок от перегрузки введены т ристорно-диодный переключатель с блоком управления, два блока согласования, два амплитудно-импульсных преобразователя, : генератор заданной частоты и пороговый блок, причем тиристорнопдводный перекшочатель включен в силовую цепь между электродвигателем нагрузки и отключак пщм блоком, четыре входа блока управления подключены к фазам сети, четыре выхода - к управляющим электродам тириоторов т.иристорно-диодного переключателя, управляющий вход - к первому выходу порогового блока, второй выход которого соединен с вторым входом исполнительног органа, первый вход порогового блока че. рез. первый амплитудно-импульсный преобразователь соединен с выходом первого блока согласования, вход которого подклчен к двум фазам сети, второй вход порогового блока через второй амплитудно-; импульсный преобразователь подключен к выходу второго блока согласования, выход которого соединен с датчиком тока, выходы генератора заданной частоты под. ключены ко вторым входам амплитудноимпульсных преобразователей.

На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на входе или выходе функциональных блоков схемЬ.

Устройство защиты шахтных электроустановок от перегрузки содержит датчики 1 И 2 тока, являющиеся одновременно квадраторами тока, тепловые аналоги на транзисторных термодатчшсах 3,4 и блокинр-генераторах 5 и 6 логическую схему И7, исполнительный орган 8, переменные резисторы 9 и 10, кнопки 11 и 12. для проверен его работоспособности, постоянные резисторы 13 и 14, отключа- ющийблок 15, тиристорно-диодный пер&ключатель 16 с блоком 17 управления, первый 18 и второй 19 блоки согласования, первый 20 и второй 21 амплитудно-импульсные преобразователи, тонера- тор 32 заданной частоты, пороговый блок 23 и нагрузку 24 в виде асинхронного электродвигателя электропривода

шахтной машины или механизма.

I

Устройство работает следующим образом..

При работе машины без перегрузки (момент нагрузки не превышает номинальныймомент двигателя , фиг. 2 а и б, .зоны I и П) напряжение выходного сигнала блока 19 согласования по амплитуде меньше напряжения выходного сигнала блока 18 согласования. Блоки 18 и 19 предназначены для гальванического разделения и согласования по уровню сигнала силовой сети 660 В с входами амплитудно-импу.яьсных преобразователей 20 и 21 и могут быть

выполнены, например, в виде разделительных согласующих трансформаторов.

В результате амплитуды импульсов напряжения на выходе амплитудно-импульного преобразователя 21 (фиг. 2 г) будут меньше амплитуды синфазных импулысов напряжения на выходе амплитудноимпульсного преобразователя 20 (фиг. 2д

Генератор 22 заданной частоты работает постоянно во время работы машины (фиг. 2 в). Его-сигналы поступают на вход амплитудно-импульсных преобразователей 2О и 21, которые предста&ляют собой например, транзисторы, у которых на коллектор подается напряжение с соответствующих блоков 18 и 19 согласования, а на базу поступают сиг нрлы генератора 22 заданной частоты.

Выход амплитудно-импульсного преобразователя 20, задающего уровень перегрузки машины, соединен с первым входом с базой входного транзистора Vi -р- VI - типа порогового блока 23, а выход амплитудно-импульсного преобразователя 21, выдающего сигнал, пропорциональный действительной нагрузке машины, соединен с вторым входом с эмиттером входного транзистора порогового блока 23. В результате на базе входного транзистора появляются положительные импульсы напряже П1я (фиг. 2е которые не изменяют состояния порогового блока 23, так как входной транзистор порогового блока 23 находится в режиме насыщения. Напряжение на выходе порогового блока 23 (фиг. 2ж) через исполкительный орган 8 поддерживает отклк чающий блок 15 во включенном положении, на другой вход которого поступает сигнал с выхода логической схемы И 7 так как в этом режиме через датчики 1 и 2 тока приходит номинальный ток и выделяется такое количество тепла, что температура нагрева транзисторных термодатчиков 3 И 4 недостаточна для по№, ного шунтирования положительной обратной связи блокинп-генераторов 5 и 6.

При работе машины с перегрузкой (, фиг. 2а и б зона Щ). Напряжение выходного сигн1ала блока 19 со тасования растет, и как только амплит да его станет больше амплитуды напряжения выходного сигнала блока 18 сопласрвания (M),5 1У) на выходе порогового ;блока 23 появляются отрицательные импульсы напряже-. ния (фиг. 2 е), запирающие его входной транзистор, в результате чего напряжение на выходе порогового блока 23 пропадает. При этом блок 17 управления тиристорно диодного переключателя 16 .снимает управляющее напряжение с улравляющих электродов тиристоров тириоторно-диодного переключателя 16 и т ристоры закрываются, снимая переменное напряжение с электродвигателя 24 и подавая на одну из его фаз однополулериодное выпрямленное напряжение. Элёк«тродвигатель 24 из рабочего режима переходит в режим динамического торможения, в котором происходит быстрое гашение инершш ротора электродвигателя Одновременно с выходов исполнительного органа 8 снимаются сигналы, так как пропадает сигнал с выхода порогового блока 23 и логической И 7 в результате возрастания величи1а 1 тока, проходящего через датчики 1 и 2 тока, и количества тепла, выделяемого в них, в результате чего растет их температура. При определенной температуре транзисторные термодатчики 3 и 4 шунтируют положительную обратную связь блокиш генераторов 5 и 6, которые перестают генерировать, и с входа логической сх&мы И 7 снимается сигнал.

Из фиг. 2 (зона 1У) видно, что при появлении сигнала перегрузки в первый же полупериод синусоидального напряжения, т.е. за время 10 м/с/ происходит срабатывание порогового блока 23, и переключение тиристорно-диодного переключателя 16 на режим динамического торможения электродвигателя. Динамическое торможение электродвигателя 24 производится до момента отключения отключающего блока 15, время отключения которого колеблется в пределах 801ОО м/с.

Изобретение позволяет увеличить бысродействие срабатывания устройства защиты шахтных электроустановок от перби грузки.

Формула изобретения

Устройство защиты шахтных электроустановок от перегрузки по авт. св. № 5О6О97, отличающееся , что, с целью увеличения быстродействия, в него введены тиристорно-дио ный переключатель с блоком управления, два блока согласования, два амплитудноимпульсных преобразователя, генератор заданной частоты и пороговый блок, причем тиристорно-диЬдныЙ переключатель включен в силовую цепь между электродвигателем нагрузки и отключающим бпо- ком, четыре входа блока управления подключены к фазам сети, четъ1ре выхода - к управляющим электродам тиристоров . тиристорно-диодного переключателя, упре вляющий вход - к первому выходу noptvгового блока, второй выход которого- сое динен с вторым входом исполнительного органа, первый вход порогового блока через первый амплитудно-импульсный преобразователь соединен с выходом первого блока согласования, вход которого подключен к двум фазам сети, второй вкод порогового блока через второй дмплитудно-импульсный преобразо-ватель подключен к выходу второго блока согласования, выход которого соединен с датчиком тока, выходы генератора заданной частоты подключены к вторым входам амплитудно-импульсных преобразователей.

Источники информации, принятые во в{тмание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 5О6097, кл. Н 02 Н 3/О8, 1974.

/SttS

tftHn fiMCM} , ifntet fHfot, MHffiiittrire «f

Фиг. 2