Способ пуска конвейера

Изобретение относится к горной электротехнике и может быть использовано в уст - ройствах управления электроприводом скребковых, пластинчатых и других типов конвейеров, содержащих асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Оно может найти применение также для механизмов, запуск которых требуется производить со ступенью пониженной скорости и при этом обеспечивать высокие пусковые моменты приводных электродвигателей. Цель изобретения - повышение надежности пуска и его безопасности.Окончательный разгон двигателя конвейера, подключенного к преобразователю, производят путем перевода преобразователя в режим регулятора напряжения, а предварительный процесс пуска производят в два этапа, причем на первом этапе преобразователь работает в квазичастотном режиме с фазовым регулированием напряжения при плавном изменении угла отпирания тиристоров преобразователя, а па в-,ором этапе преобразователь работает в квазичастотном регулировании при фиксированном угле отпирания тиристоров преобразователя, а затем производят окончательный разгон.1-а фиг. 1 изображена принципиальная схс ма устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2 - принципиальная схема блока квазисинусоидального управления, входящего в устройство; на фиг, 3 - диаграмма работы блока квазисинусоидального управления; на фиг. 4 - диаграммы работы устройства, реализующего предлагаемый способ, а также диаграммы скоростей приводного двигателя конвейера и тягового органа на натяжной (концевой) станции конвейера. Для осуществления способа предлагается устройство (фиг. 1), которое содержит силовой тиристорный коммутатор 1, состоящий из подключенных к обмоткам статора приводного электродвигателя 2 трех пар встречно-параллельно соединенных тиристоров 3 - 8. К сети со стороны входа силового коммутатора 1 подключен входом блок синхронизации 9 с напряжением сети, к выходу которого тактирующими входами шестиканальный блок импульсно-фазового управления 10 и блок квазисинусоидального управления 11. Выходы последнего подключены к первым входам шести элементов ИЛИ 12 - 17, а выходы блока импульсно-фазового управления 10 подключены к первым входам шести элементов И 18 - 23, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ 12 - 17. Выходы элементов И 18 - 23 подключены через шестиканальный узел гальванической развязки 24 к цепям управления соответствующих тиристоров 3 - 8 силовоо коммутатора 1, а вторые входы элементов ИЛИ 12 в 17 со 5 10 15 20 25 30 3540 45 50 55 единены между собой, с первым входом седьмого элемента ИЛИ 25, выход которого подключен к входу запрета 26 блока квазисинусоидального управления 11, и с выходом первого инвертора 27. Отрицательный вывод 28 источника 29 напряжения является обгцим выводом устройства. К выходу дополнительного источника 29 напряжения подключены параллельно друг другу две цепи, состоящие из соединенных последовательно резистора (соответственно 30 и 31) и время- задающего конденсатора (соответственно 32 и 33), а также цепь из последовательно соединенных резистора 34, тиристора 35 и светодиода оптрона 36, и два потенциометра 37 и 38, средние точки которых через резисторы связи 39 и 40 соединены с инвертирующими входами первого и второго компараторов соответственно 41 и 42. Общие точки резисторов 30, 31, 34 подключены к выводу положительной полярности дополнительного источника 29 напряжения. Точки соединения резистора 30 и конденсатора 32, а также резистора 3 и конденсатора 33 соединены соответственно через резисторы связи 43 и 44 с неинвертирующими входами компараторов соответственно 41 и 42. Выход компаратора 41 подключен к входу второго инвертора 45 и через резистор связи 46 - к входу операционного усилителя малой скорости 47, выход которого соединен с входом через конденсатор 48 обратной связи. Выход инвертора 45 соединен с клеммой 49 вывода предупредительной сигнализации и с вторым входом седьмого элемента ИЛИ 25. Выход компаратора 42 соединен с первым входом седьмого элемента И 50 и через резистор связи 51 - с входом операционного усилителя 52 номинальной скорости, выход которого соединен с входом через конденсатор 53 обратной связи и через резистор связи 54 - с неинвертирующим входом третьего компаратора 55 и с инвертирующим входом регулирующего операционного усилителя 56. Выход последнего соединен с его инвертирующим входом через резистор 57 обратной связи, а также подключен к аноду фотодиода оптрона 36. Инвертирующий вход компаратора 55 и неинвертирующий вход операционного усилителя 56 через резисторы связи соответственно 58 и 59 подключены к выводу 60 обратной связи по скорости. Выходы операционных усилителей 47 и 56 подключены к катодам диодов соответственно 61 и 62 и анодам соответственно диода 63 и фото- диода оптрона 36. Аноды диодов 61 и 62 соединены с общим выводом 28, а катоды диода 63 и фотодиода оптрона 36 соединены между собой и с управляющим входом 64 блока импульсно-фазового управления 10. Выход третьего компаратора 55 соединен с вторым входом элемента И 50, выход которого подключен к управляющему входу тиристора 35. Анод последнего соединен с входом первого инвертора 27.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 3Вариант принципиальной схемы блока квазисинусоидального управления 11 приведен на фиг. 2. Этот блок содержит шесть дифференциальных КС-цепей, состоящих из конденсаторов 65 - 70 и резисторов 71 - 76, шестивходовой элемент ИЛИ 77, семиканальный кольцевой распределитель 78 импульсовшестиканальный кольцевой распределитель 79 импульсов, шесть элементов ИЛИ 80 - 85. Общие точки резисторов соединены с общим выводом устройства (28) (фиг. 1). Свободные выводы конденсаторов 65 - 70 являются входами блока квазисинусоидального управления 11 (фиг, 1) и подключены к выходам узла 9 синхронизации с напряжением сети. Вторые выводы этих конденсаторов через шестивходовой элемент ИЛИ 77 подключены к тактирующему входу семиканального кольцевого распределителя 78 импульсов, выход которого соединен с тактирующим входом шести канального кольцевого распределителя 79 импульсов. Выходы этого распределителя соединены с первыми входами элементов ИЛИ соответственно 80 - 85 и с вторыми входами элементов ИЛИ соответственно 81 - 85, 80. Выходы этих элементов являются выходами блока квазисинусоидального управления 11 (фиг. 1) и подключаются к первым входам элементов ИЛИ 12 - 17, Входы запрета распределителей 78 и 79 соединены с выводом 26. Блок квазисинусоидального управления 11 работает следующим образом, С выхода блока синхронизации 9 на вход данного блока 11 поступают П-образные импульсы, совпадающие с положительными и отрицательными полуволнами напряжений 1 1 в, .с сети (фиг, 3). С выходов дифференцирующих КС-цепей (элементы 65 - 76) снимаются импульсы ограниченной длительности, совпадающие с точками перехода полуволн этих напряжений через нуль (с передними фронтами входных импульсов). С выхода элемента ИЛИ 77 эти импульсы 077 подаются на вход семиканального распределителя 78, С выхода последнего импульсы Ьу 8 с частотой следования в семь раз меньшей частоты импульсов .77 поступают на вход шести- канального распределителя 79. Выходные импульсы последнего расширяются в два раза (1 з - .8) посредством элементов ИЛИ 80 - 85 и поступают через каналы узла гальванической развязки 24 (фиг. 1) к цепям управления тиристоров 3 - 8 коммутатора 1. На выходе последнего формируется трехфазная система квазисинусоидальных напряжений (Ц, Ц, Ц). Их частота определяется коэффициентом деления распределителя 78. Для получения максимальной амплитуды квазисинусоидальных напряжений необходимо передние фронты управляющих импульсов (-3 -8) формировать не позднее моментов естественной коммутации соответствующих тир исторов 3 - 8 коммутатора (точки А - Аб, фиг. 3).Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения в схему начинают заряжаться времязадающие конденсаторы 32 и 33. Пороги срабатывания компараторов 41 и 42 задаются потенциометрами соответственно 37 и 38. Первоначально с выхода компаратора 41 снимается О и на выходе инвертора 45 установлена 1 (14 з, фиг. 4). Она подается на клемму 49 подключения предупредительной сигнализации и через седьмой элемент ИЛИ 25 поступает на вход запрета 26 блока квазисинусоидального управления 11, предотвращая рабсту последнего. При достижении напряжением на конденсаторе 32 (.ж, фиг. 4) величины, равной порогу срабатывания компаратора 41 (14), последний переключается. На его выходе устанавливается 1 ( 4). В результате на выводах (26 и 49) устанавливаются 0. Прекращается работа предупредительной сигнализации, начинается работа блока квазисинусоидального управления 11 (.1), операционный усилитель малой скорости 47 начинает интегрировать, изменяя по линейному закону напряжение сети на своем выходе ( 47). Это напряжение через диод 63 подается на управляющий вход 64 блока импульсно-фазового управления 10. По мере изменения этого напряжения уменьшаются до нуля углы отпирания тиристоров 3 - 8 силового коммутатора 1, вырабатываемые блоком импульсно-фазового управления 10, Сигналы управления с выходов блоков импульсно-фазового 1 О и квазисинусоидального 11 управления подаются на входы элементов И 18 - 23. Этим определяется совместная работа блоков 10 и 11. Приводной электродвигател ь 2 конвейера начинает работать, причем скорость вращения его ротора определяется частотой следования выходных импульсов (.)з -8, фиг. 3) блока квазисинусоидального управления 1. В соответствии с законом изменения выходного напряжения операционного усилителя малой скорости 47 величина напряжения, прикладываемого к статору двигателя 2, изменяется от нулевого до амплитудного значений. Этим определяется плавное нарастание скорости электродвигателя (Ч, фиг. 4) по линейному закону от нуля до значения, определяемого частотой модуляции квазисинусоидального напряжения, прикладываемого к его статору, на участке выбора кинематических зазоров (с момента времени 1 до 1, фиг. 4). По истечении времени 1, определяемого параметрами конденсатора 48, операционный усилитель малой скорости 47 входит в насыщение. Это определяет максимальное (амплитудное) значение напряжения квазисинусоидального режима, подводимого к статору приводного электродвигателя 2. Последний работает на ступени пониженной скорости, развиваяпри этом повышенный пусковой электромагнитный момент. На отрезке времени 1 - 1 з происходит вытягивание тягового органа, и в момент времени 1 з начинается движение тягового органа на натяжной (концевой) станции конвейера (Ч фиг. 4). Скорость тягового органа плавно увеличивается до значения, опредсляемого приводным электродвигателем 2 и составляющего 15- 20 номинальной скорости тягового органа. Она остается такой до окончания работы приводного электродвигателя 2 конвейера на ступени пониженной скорости.При достижении напряжением на конденсаторе 33 (11 з) величины порога срабатывания второго компаряторя 42 1 зз) нз выходе последнего устанавливается 1 (1.1.1 1 и Операционный усилитель номинальной скорости 52 начинает интегрировать.1-1 апряжсние выхода операционного усилигсля 52 ;,) сравни,.зется с сигналом образиной связи по скорости .)оо) посредством компарзгорз 55. При равенстве этих сигналов на выходе компзратора 5 Г устанавливается 1 ь), которая подается на второй вход элемента И 50. На его первый вход т 1 ккс 110 дянз 1 1с выходя второго ком зояторс 42, 1 оэтому нз вьходе элемента И 50 также устанавливается 1, которая зк,поцзст тиристор 35. Н; аноде последнего появляется Япряжение, близкое по величине к О. Поэтому на выходе первого инвертора 27, подключенного к этому аноду, появляется 1. Воздействуя через элемент Ю 1 И 25 нз вход запрета 26 Олока квази. ипусоидзльпого управления 11, она цре. пятствует работе последнего, а поступая ца вторыс входы элементов ИЛИ 12 - 17, Обеспечивает работу блока импульсно-фазового управления 10. В момент времени 14 (фиг. 4) приводной двигатель 2 плавнб переходит в режим набора скорости при питании его напряжением промышленной частоты. Снимаемое с выхода операционного усилителя номинальной скорости 52 линейно возрастающее напряжение 1)ы сравнивается с сигналом обратной связи по скорости посредством регулирующего операционного усилителя 56. Сигнал рассогласования с вы хода последнего подается на вход управления 64 блока импульсно-фазового управления 10 и поддерживает заданный закон нарастания скорости приводного электродвигателя конвейера. По истечении времени 15 разгона конвейера, определяемого параметрами конденсатора 53, усилитель 52 входит в режим насыщения. Блок импульсно- фазового управления 10 задает нулевые углы отпирания силовых тиристоров 3 - 8 коммутатора 1. Приводной двигатель конвейера выходит на естественную характеристику, и тяговый орган движется с номинальной скоростью (Ч, фиг, 4). Диоды 61 и 62 отсекают возможные отрицзтельнье значения выходных напряженй операционных усилителей 47 и 56.Преимущество данного технического решения по сравнению с применяемым электроприводом конвейеров, содержащим нерегулируемые гидромуфты, заключается в том, что оно позволяет существенно повысить безопасность пуска конвейера, особенно 30большои длины и в стесненных условцях, а также снижает количество несостоявшихся пусков, повышая надежность пуска конвейера. Это достигается тем, что страгивание тягового органа конвейера по всему его контуру и начальное движение тягового органа Эосуществляется на ступени пониженной скорости.