Устройство защиты шахтных электроустановок от перегрузки

И. Друбе 72) Авторы .изобретен арственньнститут проектно-конструктольного машиностро ль 71) Заявитед ЗАЩИТЫ ШАХТНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОТ ПЕРЕГРУЗКИ 4) УСТРОЙ защите ша асинхронны ва и перег По основному авт. св. В. 506096 ,известно устройство защиты шахтных эле 5 ктроустановок от перегрузки, содержащее датчик тока, квадратор с тепловым аналогом, выполненный на транзисторном термодатчике с блокинг-генератором, подключенным через логическую схему И к исполнительному органу1 .Однако шахтные машины и механизмы работают в тяжелых условиях, когда нагрузка на них во время работы нерезко превышает в 2-3 раза и более номиналы ную. В этом случае асинхронный электродвигатель привода развивает макси мальный момент, после чего происходит его остановка (" опрокидывание" ), Макси- го мальный момент, развиваемый электродвигателем, в сочетании с маховым моментом ротора электродвигателя в момент остановки, вызванной перегрузкой рабочьИзобретение относитс ных машин и механизмов электроприводом от пере зок,1 ,Хорин и А. В,;ычэвск 3%.: з3 у 7-" с го органа машины, создает значительные перегрузки в механической части привода и рабочего органа мащины, что нередко приводит к выходу их из строя.Отключить электродвигатель до разви тия им максимального момента и погасит инерцию ротора электродвигателя после отключения за минимальный. промежуток времени известное устройство 4 е может в силу инерционности нагрева датчиков тока, инерционности теплового аналога электродвигателя и отключающего блока.Целью изобретения является увеличе ние быстродействия защиты.Поставленная цель достигается таа, что в устройство защиты шахтных элевтроустановок от перегрузки введены ти ристорно-диодный переключатель с блоком управления, два блока согласования, два амплитудно-импульсных преобразователя, генератор заданной частоты и пороговый блок, причем тиристорно-диодный переключатель включен в силовую цепь между электродвигателем нагрузки и отключаю3 983869 щнм блоком, четыре входа блока управления подключены к фазам сети, четыре выхода - к управляющим электродам тириоторов тиристорно-диодного переключателя, управляющий вход - к первому выходу по рогового блока, второй выход которого соединен с вторым входом исполнительного органа, первый вход порогового блока через. первый амплитудно-импульсный преобразователь соединен с выходом первого 1 О блока согласования, вход которого подключен к двум фазам сети, второй вход порогового блока через второй амплитудно-импульсный преобразователь подключен к выходу второго блока согласования, вы ход которого соединен с датчиком тока, выходы генератора заданной частоты под ключены ко вторым входам амплитудно- импульсных преобразователей.На фиг. 1 приведена функциональная 20 электрическая схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы напряжений на входе или выходе функциональных блоков схемы. 25Устройство защиты шахтных электроустановок от перегрузки содержит датчики 1 и 2 тока, являющиеся одновременно квадраторами тока, тепловые аналоги на транзисторных термодатчиках 3,4 и бло- з 0 кинг-генераторах 5 и 6 логическую схему И 7, исполнительный орган 8, переменные резисторы 9 и 10, кнопки 11 и 12 для проверки его работоспособности, постоянные резисторы 1 3 и 14, отключающий блок 15, тиристорно-диодный переключатель 16 с блоком 1 7 управления, первый 18 и второй 19 блоки согласования, первый 20 и второй 21 амплитудно-импульсные преобразователи, генера тор 32 заданной частоты, пороговый блок 23 и нагрузку 24 в виде асинхронного электродвигателя электропривода шахтной машины или механизма.1Устройство работает следующим образом.При работе машины без перегрузки (момент нагрузки не превышает номинальный момент двигателя Мног Мхом фиг, 2 а и бзоны 1 и П) найряжение выходного сигнала блока 19 согласования по амплитуде меньц 1 е 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-импуньсных преобразователей 20 и 21 и могут быть выполнены, например, в виде разделительных согласующих трансформаторов,В результате амплитуды импульсов напряжения на выходе амплитудно-импульсного преобразователя 21 (фиг. 2 г) будут меньше амплитудысинфазных импульсов напряжения на выходе амплитудно- импульсного преобразователя 20 (фиг. 2 д)Генератор 22 заданной частоты работает постоянно во время работы машины (фиг. 2 в). Его сигналы поступают на вход амплитудно-импульсных преобразователей 20 и 21, которые представляют собой например, транзисторы, у которых на коллектор подается напряжение с соответствующих блоков 1 8 и 1 9 согласования, а на базу поступают сигнрлы генератора 22 заданной частоты. Выход амплитудно-импульсного преобразователя 20, задающего уровень перегрузки машины, соединен с первым входом с базой входного транзистора и - и - 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 напряжения (фиг. 2 е), которые не изменяют состояния порогово го блока 23, так как входной транзистор порогового блока 23 находится в режиме насыщения. Напряжение на выходе порогового блока 23 (фиг. 2 ж) через испол- нительный орган 8 поддерживает отключающий 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 проходит номинальный ток и выделяется такое количество тепла, что температура нагрева транзисторных термодатчиков 3 и 4 недостаточна для полного шунтирования положительной обратной связи блокинтъ-генераторов 5 и 6.При работе машины с перегрузкой (Мнсг 7 мно фиг 2 а и б зона Ш) На ряжение вйходного сигнала блока 19 со жасования растет, и как тош,ко амщщтуда его станет больше амплитуды напряжения выходного сигнала блока 18 согласования (М, 71,5 М., зона 1 У) на выходе порогового .блока 23 появлящтся отрицательные импульсы напряжения (фиг, 2 е), запирающие его входной транзистор, в результате чего напряже5 9838нне на выходе порогового блока 23 пропадает, Прн этом блок 17 управлениятнристорно-днодного переключателя 16, снимает,управляющее напряжение с управляющих электродов тнрнсторов тнрноторно-диодного переключателя 16 и тнрнсторы закрываются, снимая переменноенапряжение с электродвигателя 24 иподавая на одну нз его фаз однополупериодное выпрямленное напряжение. Элек 10тродвнгатель 24 из рабочего режимапереходит в режим динамического торможения, в котором происходит быстроегашение инерции ротора электродвигателя.Одновременно с выходов исполнительного 15органа 8 снимаются сигналы, так какпропадает сигнал с выхода пороговогоблока 23 и логической схемы И 7 врезультате возрастания величины тока,проходящего через датчики 1 и 2 тока, 20и количества тепла, выделяемого в ннх,в результате чего растет их температура. При определенной температуре транзисторные термодатчикн 3 н 4 шунтнруют положительную обратную связь блокннтФ 5генераторов 5 и 6, которые перестаютгенерировать, и:с входа логической схемы И 7 снамается сигнал,Из фнг. 2 (зона 1 У) видно, что припоявлении сигнала перегрузки в первыйже цолупернод синусондального напряжения, т,е. за время 10 м/с происходитсрабатывание порогового блока 23, ипереключение тиристорно-днодного переключателя л.6 на режим дннамнче кого 35торможения электродвигателя. Динамическое торможение электродвигателя 24производится до момента отключенияотключающего блока 15, время отключения которого колеблется в пределах 80- о100 м/с,Изобретение позволяет увеличить быстродействие срабатывания устройства за 69 6щиты шахтных электроустановок от пере рузкие формула изобретения Устройство защиты шахтных электроустановок от перегрузки по авт. св.М 506097, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены тиристорно-диодный переключатель с блоком управления, два блока согласования, два амплитудно- импульсных преобразователя, генератор заданной частоты и пороговый блок, причем тнрнсторно-диодны В переключатель включен в силовую цепь между электродвигателем нагрузки н отключаюппщ бло кск, четыре входа блока управления подключены к фазам сети, четыре выходак управляющим электродам тирнсторов тирнсторно-диодного переключателя, упра вляющнй вход - к первому выходу порогового блока, второй выход которого соединен с вторым входом исполнительного органа, первый вход порогового блока через первый амплитудно-импульсный преобразователь- соединен с выходом пер вого блока согласования, вход которого подключен к двум фзам сети, второй вход порогового блока через второй,амплитудно-нмпульсный преобразователь подключен к выходу второго блока согласовання, выход которого соединен с датчиком тока, выходы генератора заданной частоты подключены к вторым входам амплитудно-импульсных преобразователей. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ио 506097, кл. Н 02 Н 3/08, 1974.иал ППП Патент, г. Ужгороа, ул. Проектная, 4 ВНИИ Юиг ИвеО Яее 983869 фи Заказ 9944/67 Тираж 669 Поппи