CS202691B1 - Elektrioké zapojení pohonu spádových pásových dopravníků - Google Patents

Description

Elektrioké zapojení pohonu spádových pásových dopravníků

Vynález se týká elektrického zapojení pohonu spádových pásových dopravníků využívajících kombinaci stavěči brzdy se stálým, na otáčkách i čase nezávislým brzdným momentem, s elektrickou odporovou brzdou nezávislou na dodávce elektrické energie, kde tato elektrická odporová brzda je tvořena stejnosměrným generátorem se sériovým buzením, který pracuje do brzdného odporu, přičemž v době, kdy elektrická odporová brzda nepracuje, je zajištěna nabuzovací schopnost stejnosměrného generátoru se sériovým buzením jeho vlastním malým sériovým buzením udržujícím remaaentní magnetismus.

V autorském osvědčení č. 183321 je uvedeno zařízení pro rozběh a brzdění dopravníků, které používá pro rozběh a provozní brzdění elektrickou nadsynchronní brzdu asynchronního motoru. Při výpadku elektrické energie používá pro zábranu havárie spádového pásového dopravníku elektrickou odporovou brzdu vytvořenou stejnosměrným generátorem se sériovým buzením a brzdným odporem a pro jeho zastavení používá kombinaci této elektrické odporové brzdy se stavěči brzdou s brzdným účinkem na otáčkách nezávislým, avšak rovnoměrně stoupajícím v závislosti na čase.

Zajištění remanentního magnetismu stejnosměrného generátoru se sériovým buzením potřebného pro jeho vybuzení do žádaného brzdného momentu, je u zařízení podle čs. autorského osvědčení č_t 18^2) provedeno trvalým malým přihazováním sériového budicího vinutí

202631 stejnosměrného generátoru z usměrňovače, zapojeného do jednofázového můstku, napájeného z transformátoru připojeného na střídavou sít vlastní spotřeby, pokud tato má napětí.

Při ztrátě napětí na přípojnicích pohonu, připojí se na stejnosměrný generátor se sériovým buzením brzdný odpor spínačem s pracovním kontaktem. Stejnosměrný generátor se sériovým buzením, přibuzovaným z usměrňovače, si podrží remanentní magnetismus, který je zajišťován usměrňovačem až do ztráty napětí na střídavé síti vlastní spotřeby, ještě v okamžiku připojení brzdného odporu spínačem, čímž se nasadí spolehlivě brzdný účinek elektrické odporové brzdy.

Zařízení podle čs. autorského osvědčení č. 183321 má věak nevýhodu, že je tu potřeba k zajištění remanentního magnetismu zvláštní usměrňovač a transformátor, jejiohž funkce zanikne při výpadku elektrické energie na střídavé síti vlastní spotřeby, i když na přípojnicích pohonu je ještě napětí a pohon proto normálně praouje s využíváním elektrické nadsynchronní brzdy asynchronního motoru.

Poněvadž sít vlastní spotřeby je zranitelnější na ztrátu napětí než vysokonapětové přípojnioe pohonu, mohlo by se stát, že v případě nutnosti použití elektrické odporové brzdy by tato selhala, kdyby nebylo delší dobu sériové vinutí stejnosměrného generátoru přibuzováno z usměrňovače a kdyby proto remanentní magnetismus stejnosměrného generátoru zanikl, například vlivem otřesů poháněči stanice spádového pásového dopravníku.

Dalěí nevýhodou je, že stejnosměrný generátor se sériovým buzením se stále otáčí, i když jeho elektrická odporová brzda není v činnosti a generátor běží tedy naprázdno.

V takovém případě dochází ke značnému opotřebování kartáčků stejnosměrného generátoru. Ze zkušeností je známo, že opotřebení kartáčků se značně zmírni, vede-li se jimi malý proud, asi 30 % jmenovitého proudu. Toho by bylo možno docílit např. připojením pomocného zatěžovaoího odporu na tyto kartáčky. Přitom by však bylo nežádoucí, eby stejnosměrný generátor se sériovým buzením přibuzovaným z usměrňovače vyvinoval značný brzdný moment takto vytvořenou přídavnou elektrickou odporovou brzdou v době, kdy spádový pásový dopravník je brzděn nadsynchronní brzdou asynohronního motoru, poněvadž ta by pak rekuperovala do sítě méně energie o energii zmařenou v tomto pomocném odporu.

Kromě toho připínání hlavního brzdného odporu spínačem ke stejnosměrnému generátoru se sériovým buzením je spojeno s potíží, že pro tento spínač není možné použít stykač s pracovním kontaktem, nebot ten má sepnout právě v případě výpadku elektrické energie, kdy není k dispozici napětí pro jeho zapínací cívku. Zapínací impuls potřebuje i spínač s mechanickým střadačem. V takovýchto případeoh by bylo nutné použít pomocný točivý zdroj, např. dynamo malého výkonu poháněného od hnacího hřídele spádového pásového dopravníku, oož činí konstrukční i provozní obtíže. Kromě toho spínač musí být navržen pro jmenovitý proud elektrické odporové brzdy, což určuje jeho typovou velikost.

Uvedené nedostatky odstraňuje elektrické zapojení pohonu spádových pásových dopravníků podle vynálezu, jehož podstatou je, že stejnosměrný generátor se sériovým buzením je připojen k brzdnému odporu, přičemž k jeho sériovému budicímu vinutí je připojen bočník v sérii s praoovním kontaktem stykače s cívkou, v jejímž obvodu je pracovní kontakt napětového relé, připojeného paralelné přes transformátor napětí k přívodu asynchronního motoru.

Elektrické zapojení podle vynálezu zajiětuje malý vlastní proud o hodnotě asi 30 % jmenovitého proudu stejnosměrného generátoru se sériovým buzením, potřebného pro vyvinutí brzdného momentu o hodnotě rovné jmenovitému negativnímu momentu spádového pásového dopravníku.

Tento proud o hodnotě asi 30 % jmenovitého proudu podstatně snižuje opotřebování kartáčků stejnosměrného generátoru se sériovým buzením, které by nastalo v dlouhodobém provozním stavu bez funkce elektrické odporové brzdy v době, kdy negativní moment spádového pásového dopravníku je brzděn hospodárnou nadsynchronní elektrickou brzdou asynchronního motoru v době, kdy je na přípojnicích střídavé napětí.

Přitom toto elektrické zapojení umožňuje, aby elektrická brzda udržela rychlost spádového pásového dopravníku na hodnotě v širokém rozsahu jen málo závislé na nákladu spádového pásového dopravníku v případě, že došlo k výpadku elektrioké energie a když vodorovný pásový dopravník, na nějž spádový pásový dopravník předává svůj náklad, je v pohybu.

V případě, že při výpadku elektrické energie by se zastavil i vodorovný pásový dopravník, pak elektrické zapojení podle vynálezu umožní elektrickou odporovou brzdou samočinné zabrzdění spádového pásového dopravníku do klidu za cenu vytvoření závalu na vodorovném pásovém dopravníku, avšak bez havárie spádového oásového dopravníku.

Uvedené zapojení umožňuje v kombinaci se stavěči brzdou se stálým, na otáčkách i čase nezávislým brzdným momentem bezpečné zastavení spádového pásového dopravníku bez vytvoření závalu na vodorovném pásovém dopravníku, který se zastavil.

Na přiloženém výkresu je na obr. 1a nakresleno elektrické zapojení silového obvodu podle vynálezu, na obr. 1b je nakreslen řídící obvod a na obr. 2 jsou znázorněny voltampérové charakteristiky stejnosměrného generátoru se sériovým buzením.

Na obr. 1a, kde trojfázové obvody jsou pro přehlednost kresleny jednopólově, je na přípojnioi 1. např. vysokého trojfázového napětí přes vypínač 2 připojen trojfázový asynchronní motor 2» který přes nezakreslenou převodovku je spojen s hnacím bubnem spádového pásového dopravníku. S trojfázovým asynchronním motorem 2 3® mechanicky spojena kotva £ stejnosměrného generátoru 16 se sériovým budicím vinutím 2» trvale připojená k brzdnému odporu 2» přičemž k sériovému budicímu vinutí 2 3® paralelně připojen bočník 8 přes pracovní kontakt 6' stykače s cívkou 6, jak je znázorněno na obr. 1b, napájenou nízkým napětím, např. ze sítě vlastní spotřeby s vodiči S a N, přes zapínaoí kontakt 14' napětového relé 14. které je přes nezakreslený transformátor napětí připojeno paralelně k přívodu asynchronního motoru

Trojfázový asynchronní motor 2 3® ^{na obr}· ^1a znázorněn jako kroužkový, spouštěný přes známý samočinný rotorový indukční spouštěč 15. tvořený hlavním ohmiokým odporem 10. pomocným ohmiokým odporem J£ spojeným do série s tlumivkou J2. lato sériová kombinaoe 11 - á® připojena paralelně k hlavnímu ohmickému odporu 10. Stykačem 13 je možno rotorový indukční spouštěč 15 vykrátit.

Na obr. 2, kde jsou znázorněny voltampérové charakteristiky dle vztahu U f (I), stejnosměrného generátoru se sériovým buzením odpovídá charakteristika 20 plné otáčivé rychlosti s zeslabenému buzení, stavu, kdy bočník 8 je pracovním kontaktem 6' stykače ^— * připojen k sériovému budicímu vinutí £ stejnosměrného generátoru s kotvou £ a charakteristika 2£ odpovídá plné otáčivé rychlosti a plnému buzení, stavu, kdy bočník 8 je pracovním kontaktem 6' stykače odpojen od sériového budicího vinutí £ stejnosměrného generátoru s kotvou £. V obr. 2 je dále zakreslena přímka 22, udávající průběh napětí na brzdném odporu 2 ^v závislosti na jeho proudu.

Jestliže dojde ke ztrátě napětí na trojfázovém asynohronním motoru £ a ztratí se jeho schopnost elektricky nadsynchronně brzdit, rozepne napětové relé 14 svůj zapínaoí kontakt 14* v obvodu cívky 6 stykače a jeho pracovní kontakt 6* odpojí bočník 8 od sériového vinutí £ stejnosměrného generátoru 16 s kotvou £, čímž se stejnosměrný generátor se sériovým budicím vinutím tak nabudí,že jeho voltampérová charakteristika 20 se změní na charakteristiku 21 a do brzdného odporu 2 teče proud •^E21 dávající při dosud plné rychlosti brzdný moment elektrické odporové brzdy, který je schopen udržet spádový pásový dopravník při jen málo změněné rychlosti, než je jeho rychlost při elektrické nadsynohronní brzdě asynchronního motoru £ v době, kdy na něm nebylo napětí.

Jestliže je nutné spádový pásový dopravník zastavit, vyvolá se brzdný účinek stavěči brzdy, např. meohanické, vypnutím jejího elektrohydraulického odbrzďovače a to buď zásahem obsluhy nebo nezakresleným kontaktem druhého napětového relé, kontrolujícího napětí např. na asynchronním motoru vodorovného pásového dopravníku, přebírajícího náklad ze spádového pásového dopravníku.

Mechanické charakteristiky, tj. n » f (M) uvedené v čs. autorském osvědčení č. 183321 zůstávají v platnosti i pro předloženou přihlášku vynálezu.

Elektrické zapojení dle vynálezu zajištuje malý vlastní proud v hodnotě asi 30 %

I_Q potřebný pro snížení opotřebování kartáčků stejnosměrného generátoru se sériovým buzením. Tímto vlastním proudem se trvale zajištuje remanentní magnetismus stejnosměrného generátoru se sériovým buzením bez ohledu na to, má-li sít vlastní spotřeby napětí nebo ne a dále bez nutnosti použití jednofázového usměrňovače a transformátoru, které by při ztrátě napětí na síti vlastní spotřeby ztratily svoji funkci.

Zajištění remanentního magnetismu vlastním proudem stejnosměrného generátoru se sériovým buzením, zaručuje bezpečnou funkci elektrické odporové brzdy po vypnutí pracovního kontaktu 6' stykače.

Pracovním kontaktem 6' stykače protéká jen část proudu I^q, daná šuntovacím poměrem β^/Εθ, kde Ηθ je ohmická hodnota bočníku 8 a je ohmická hodnota odporu sériového budicího vinutí £. Z toho důvodu má tento stykač malou typovou velikost. Vzhledem k tomu, že odpor R^ je řádové několik tisícin ohmů, musí být stejného řádu i odpor Ηθ bočníku 8. Stačí proto místo stavebnicového odporu 8 použít vhodný kabel.

Pracovní kontakt 6' stykače samočinné odepne bočník 8 při výpadku napětí na přípojnicích 1, kdy je potřebné, aby elektrická odporová brzda nasadila brzdicí účinek, nebot napetové relé 14 rozepne svým zapínaoím kontaktem 14* obvod cívky 6 stykače dle obr. 1b. Není proto potřeba zvláštní točivý zdroj (tachodynamo) pro vypínací impuls stykače.

Trvalým proudem Ι^θ je stejnosměrný generátor trvale vyhříván proti kondenzaci vodních par.

Pořadnice průsečíků přímky 22 s charakteristikou 20 při proudu Ι^θ, t.j. asi 30 % jmenovitého proudu stejnosměrného generátoru 16 představuje napětí U asi 20 % jmenovitého napětí stejnosměrného generátoru 16. takže ztracený výkon v brzdném odporu X P_z = U . I₃₀ . 10³° .... fkW, V, a] činí 0,2 . 0,3 . In . 10³ - 0,06 . In .

. 10“³ kW, kde U_Q je jmenovité napětí a jmenovitý proud stejnosměrného generátoru 16. Brzdný moment M₂ = 9550. P_z/n ... |~N.m; kW, 1/min | je úměrný ztracenému výkonu P₀ a dosahuje hodnoty asi 0,06, tj. asi 6 % ze jmenovitého momentu stejnosměrného generátoru 16.

Brzdný odpor X je jednostupňový. Elektrické zapojení pohonu pásových spádových dopravníků snižuje opotřebení mechanické stavěči brzdy.

Elektrické zapojení je mimořádně jednoduché, a proto spolehlivé s minimální nutnou běžnou údržbou.

Claims (1)

1. Elektrické zapojení pohonu spádových pásových dopravníků s trojfázovým asynchronním motorem, spouštěným např. samočinným rotorovým indukčním spouštěčem, při napětí na přípojnicích a při negativním momentu spádového pásového dopravníku tvořícím elektrickou nadsynchronní brzdu a s elektrickou odporovou brzdou, tvořenou stejnosměrným generátorem se sériovým buzením a brzdným odporem, vyznačené tím, že stejnosměrný generátor (16) s kotvou (4) a sériovým budicím vinutím (5) je připojen k brzdnému odporu (7), přičemž k jeho sériovému budicímu vinutí (5) je připojen bočník (8) v sérii s pracovním kontaktem (6*) stykače s cívkou (6), v jejímž obvodu je zapínací kontakt (14^%) napěťového relé (14), připojeného paralelně k přívodu asynchronního motoru (3).