CS203404B1 - Elektrické zapojení pohonu kolesa - dobývacího stroje dvěma asynchronními kroužkovými motory - Google Patents

Description

Vynález se týká elektrického zapojení pohonu kolesa dobývacího stroje dvěma asynchronními kroužkovými motory, z nichž každý je opatřen vlastním samočinným vícestupňovým rotorovým indukčním spouštěčem.

Dosud se u elektrického zapojení pohonu kolesa dobývacího stroje dvěma asynchronními kroužkovými motory používají stykačové rotorové spouštěče, které jsou však. složité á mají velký počet kontaktních míst, podléhajících rychlému opotřebení a chemickým vlivům agresivního prostředí povrchových doilů, zejména vlivu kysličníku siřičitého, nepříznivě působícího na postříbřené kontakty stykačů, na něž nepříznivě působí i vliv prachu a otřesů.

V případě zaklínováni kolesa, způsobeného vysokým rypným odporem horniny, jsou u dosavadního pohonu oba asynchronní kroužkové motory odepínány od sítě nadproudovou ochranou a musí se znovu spouštět přes rotorový odporový stykačový spouštěč. Vzhledem k tomu, že se případy zaklínování kolesa jsou v provozu časté, je životnost dosavadních spouštěčů značně omezená.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny elektrickým zapojením pohonu kolesa dobývacího stroje dvěma asynchronními krťmž2 kovými motory podle vynálezu tak, že paralelně k rotorovému vinutí každého asynchronního krožkového motoru je připojena samostatná sériová kombinace trojpólového rotorového spínače s vyrovnávacím trojfázovým nastavitelným odporem, v jejíž jedné táži je zařazena cívka jednofázového maximálního proudového relé a sériová kombinace trojfázové tlumivky s pomocným troíjfázovým odporem. Dále je k rotorovému vinutí paralelně připojen hlavní trojfázový odpor, do jehož jedné fáze je sériově zařazená cívka jednofázového minimálního proudúvpho relé.

V sérii s cívkou trojpólového rotorového spínače je zapojena sériová kombinace pracovního kontaktu Časového relé, pracovního kontaktu jednofázového minimálního proudového relé a klidového kontaktu jednofázového maximálního proudového relé.

Vyrovnávací trojfázový nastavitelný odpor může však být také vřazen mezi vývod z rotorového vinutí asynchronního kroužkového motoru a bod, k němuž je připojena sériová kombinace trojpólového rotorového spínače s cívkou jednofázového maximálního proudového relé.

Dalším možným řešením je, že paralelně k jedné fázi hlavního trojfázového odporu případně k její části je připojena cívka stej203404 nosměťáétio podpěťového relé¹ přes vlastní jednofázový usměrňovači můstek, ia vlastní předřadný nastavitelný odpor a. paralelně k jedné fázi vyrovnávacího trojfázového nastavitelného odporu nebo k její části je rovněž přes vlastní jednofázový usměrňovači můstek a vlastní předřadný nastavitelný Odpor připojena cívka stejnosměrného napěťového relé.

Elektrické zapojení pohonu kolesa do-bývacího strioje podle vynálezu je jednoduché a spolehlivé, protože je v něm použito minimálního počtu kontaktních míst. Spouštění pohonu je přitom samočinné a plynulé. Po ukončení rozběhu pracují motory na tvrdé charakteristice, čímž je kladně ovlivněna i produktivita práce dobývacího stroje.

Paralelní chod dvou asynchronních kroužkových motorů, které jsou spolu mechanicky vázány, tj. docílení shodných charakteristik n = f (Mj v případě, že oba motory nejsou přesně stejné, lze docílit vložením vyrovnávacích trOjfázových nastavitelných odporů o malé ohmické hodnotě do Obvodu trOjpólových rotorových spínačů, takže je možné nastavit stejné skluzy, momenty a výkony obou asynchronních kroužkových motorů.

Další výhodou elektrického zapojení podle vynálezu je, že v případě zaklínování kolesa se motory neodepínají od sítě nadproudovoiu ochranou, ale zůstávají Stát ppď malým proudem a po nadzvednutí výkl-ožníku se samočinně opět rozběhnou, čímž se rovněž zvyšuje produktivita práce dobývacího stroje. ..

Na obr. 1 je jako příklad jednopólově znázorněno elektrické zapojení- podle .vynálezu pro případ, kde proudová relé jsou na střídavý proud. Na obr..2 je nakreslen,řídicí obvod trójpólóvého -rotorového,', spínače. Na obr. 3 jsou .uvedeny. příslušně .charakteristiky, .lij; průběhy, proudů, případně průběhy napětí na. jednotlivých součástech šamoičiňného vícestupňového rotorového. indukčního spouštěče. Jsou zde-uvedeny i hoidnoty proudů,případně napětí, na které použitá relé reagují., Zakreslen jé .i...průběh momentů pró jeden asynchronní, kroužkový motor, docílený elektrickým zapojením podle vynálezu, a jtó,-jak & vyrovnávacím odporein, ták i bez něj.. Dála jsou V tomto', diágramu; zakresleny. průběhy .protimpmentů , odlehčeného i jmenovitě · zatíženého i kolesa a přotim-oment při -jeho - zaklínování.. .Tyto hodnoty jsou uvedeny rovněž pro jedéň motor. ί··-.,'; ·..·

Na přípojnici 1, například vysokého'napětí, jsou přes vypínač pohonu 2 připojena statorová vinutí 3A, 3B Obou asynchronních kroužkových motorů. Ke každému rotorovému vinutí 3‘A, 3*B motorů,' jó. připojen.samočinný vícestupňový rotorovýindukční spouštěč; tvořený z paralelně k. rotorovému vinutí 3‘A, 3‘B připojeného trojpólového.rotorového spínače 8A, 8B, hlavního třójfá4 zového odporu ,4A, 4B a s paralelně připojenou sériovou kombinací pomocného- trojfázovéhó odporu SA, 5B s trojfázovou tlumivkou 6A, 6B, .přičemž k trojpólovému rotorovému spínači 8A, 8B je sériově .připojen'vyrovnávací trojfázový nastavitelný odpor 7A, 7B a do jedné fáze této sériové kombinace je zařazena cívka 10A; 1QB jednofázového maximálního própdóýého relé a do jedné fázé hlavního trojfázového odporu 4A, 4B je vřazena cívka 9A, 9B jednofázového minimálního proudového relé. V sérii s cívkou 8‘A, 8‘B trojpólotvého -rotorového spínače 8A, 8B je zapojena mezi fázový vodič R pomocné sítě a nulový vodič O pomocné sítě sériová kombinace pracovního kontaktu 11A, 11B -nezakresleného časového relé, pracovního kontaktu 9‘A, 9‘B jedn-ofáz-ového minimálního proudového relé a klidového kontaktu 10‘A, 10‘B jednofážovéhó maximálního proudového relé.

Alternativním řešením, které není na ob'.rázku znázorněno, může být,-ževyrovnávací trojfázový nastavitelný odpor 7A, 7B je vřazen do vývodu z rotorového vinutí 3‘A, 3‘B asynchronního kroužkového motoru, tj. mezi rotorové vinutí 3‘A, 3‘B a bod, k němuž je připojena sériová kombinace trojpólovéhO'rotorového spínače 8A, 8B s cívkou 10A, 10B jednofázového maximálního proudového relé.

Další,;, alternativou; -která není na obrázku rovněž -znázorněna, může být zapojení, kde jednófázová proudová relé, tj. j-ednofázové minimální proudové relé, případně jednofázové maximální proudové relé, jsou nahrazena srtejixo.směrnýml_y.r!elé a sice stejnpsjměťnyiů podpěťovým relé a stejnosměrným. napěťovým řelé„.;z nichž. každé je při.pojeno. tpř.es Vlastní. jé.dripfážQVý. usměrňovaní' .můstek aí vlastní předřadný nastavitelný odpor tak, že cívka stejnosměrného podpěťpvé.ho relé .je připojena.· .paralelně k jedné ' fázi,. neb.o, k?. Její: Části,, hlavního ťrojfázo' .vého odípořu.á cívka stejn-osmůrného napěťového, relé .je připojena ,k jedné, fázi, nebo

k. její části',;.výrovňávač.ího..tr'ojfázřóvého na.štaviteiného.'Odporu,ZA, 7B^ ;; Vztahio^ini zhačk-phii a symboly uvedenými vdl^grámu'ně.obr.^!3 J^cfu označeny:

„ 2P„ .— .přirozená. momentová charakteristika asynchronního kroužkového motorů v . .. závislosti ná otáčkách M. = í(ii).

— momentová charakteristika v závislosti na otáčkách M == f(nj, docíle,;.ná Součinností samočinného vícestup. nového rotorového, indukčního spouš. těče s vyrovnávacím trojfázovým nastavitelným odporem 7A, případně 7B.

— momentová charakteristika, v závislosti na Otáčkách, docílená samočinným vícestupňovým rotorovým indukč......ním spouštěčem při otevřeném tr-oj pólovém rotorovém, spínači 8A, · případně BB..

— charakteristika rotorového proudu asynchronního kroužkového motoru v závislosti na otáčkách Iz = F(n), při uzavřeném trojpólovéra rotorovém spínači 8A, případně 8B.

— charakteristika rotorového proudu asynchronního kroužkového motoru při otevřeném trajpólovém rotorovém spínači 8A, případně 8B.

— charakteristika proudu Ie = f (n) v pomotném trojfázovém odporu 5A, případně 5B a v trojfázové tlumivce BA, případně 6B.

— charakteristika proudu Ϊ4 = F(n) v hlavním trojfázovém odporu 4A, případně 4B.

— charakteristika fázového, napětí Ui = = f(n) na hlavním trojfázovém odporu 4A, případně 4B.

— protimomentová charakteristika pohonu v závislosti na otáčkách při chodu na prázdno.

— jmenovitá protimomentová charakteristika pohonu v závislosti na otáčkách.

— charakteristika stálého protimomentu při zaklínování kolesa.

Funkce elektrického zapojení pohonu kolesa podle vynálezu je následující: Výložník s kolesem je zvednut, takže koleso není v záběru, vypínač pohonu 2 je vypnut a jsou vypnuty i 'trojpólové rotorové spínače 8A, 8B, neboť je dosud rozpojen pracovní kontakt 1ÍA, případně 11B časového relé, které není zakresleno. Po uplynutí nastaveného času uzavře časové relé, které se uvedlo v činnost sepnutím vypínače pohonu 2, svůj pracovní kontakt HA, případně 11B. Cívka 8‘A, případně 8‘B trojpólového rotorového spínače 8A, případně 8B má však dosud přerušen svůj obvod v pracovním kontaktu 9*A, případně 9*B jednofázového minimálního proudového relé, neboť jeho proud h, klesající z hodnoty I4 _max podle charakteristiky 28, nedosáhl ještě svou minimální hodnotu I4 min při otáčkách n₀. Při dosažení hodnoty li _min reaguje na ni jednofázové minimální proudové relé a uzavře pracovní kontakt 9‘A, případně 9‘B. Poněvadž klidový kontakt 10*A, případně 10*B jednofázového maximálního proudového relé je dosud uzavřen, nabudí se cívka 8‘A, případně 8‘B trojpólového rotorového spínače 8A, případně 8B, který se uzavře. Tím se připojí k samočinnému vícestupňovému rotorovému indukčnímu spouštěči paralelně malý vyrovnávací trojfázový nastavitelný odpor 7A, případně 7B a pohon s malým momentovým rázem přejde při otáčkách n₀ na tvrdou část charakteristiky 21 a s malým proudovým rázem na charakteristiku 23.

Při zatížení protimomentem podle charakteristiky 29 přejde pohon do otáček n_a a na proud I_2n na charakteristice 23. Uzavřením tnojpólového rotorového spínače 8A, případně 8B jde téměř celý rotorový proud I2 trojpólovým rotorovým spínačem 8A, případně 8B a proud v jednofázovém minimálním proudovém relé je téměř nulový, takže jednofázové minimální proudové relé drží dále svůj pracovní kontakt 9‘A, případně 9‘B uzavřený.

Při zaklínování kolesa protimomentem 30 se pohon zastaví a rotorový proud I2 dosáhne hodnoty I_{2 k}.

Na proud I₂ k reaguje jednofázové maximální proudové relé tak, že otevře svůj klidový kontakt 10‘A, případně 10‘B a přeruší obvod cívky 8‘A, případně 8‘B trojpolovéfto rotorového spínače 8A, případně 8B, který se otevře a rychle zařadí do činnosti opět samočinný vícestupňový rotorový indukční spouštěč.

Tím se změní momentová charakteristika na charakteristiku 22, dávající při dosud stojícím zapnutém a zaklínovaném pohonu jen malý proud I_2k o hodnotě asi 2,5násobku jmenovitého rotorového proudu. Na jemu odpovídající statorový proud nadproudwá ochrana motoru nereaguje, něhot musí být nastavena výše, aby Ytmožnila rozběh samočinným vícestupňovým rotorovým indukčním spouštěčem a normální chod se jmenovitým proudem. Proto není vypínač pohonu 2 vypnut. Asynchronní kroužkový motor snese bezpečně proud I‘_{2 k} po· dobu, než je zvednuto koleso ze záběru, které se pak znovu rozbíhá podle charakteristiky 22 do otáček n₀ a popsaný děj se opakuje. Rozběh kolesa do otáček n_o je rychlý a prakticky rovnoměrně zrychlený pro téměř stálé značné urychlovací momenty, dané rozdílem momentových hodnot charakteristik a 28.

Je-li místo jednofázového minimálního proudového relé použito, stejnosměrného podpěťového relé připojeného na napětí na jedné fázi hlavního trojfázového odporu 4A, případně 4B, nebo na její části, pak při dosažení otáček n₀ klesne toto. napětí podle charakteristiky 27 do hodnoty U_{4 mia}, na níž stejnosměrné podpětové relé reaguje.

Je-li místo jednofázového maximálního proudového r.elé použito stejnosměrného^ ' napěťového relé, připojeného na napětí na jedné fázi vyrovnávacího trojfázového nastavitelného odporu 7A, případně 7B nebo na její části, stoupne na něm při zaklínování kolesa napětí vlivem velkého rotorového proudu ,I_{2 k}, takže stejnosměrné napěťové relé na ně reaguje.

Claims (3)

1. Elektrické zapojení pohonu kolesa do·bývacího stroje dvěma asynchronními kroužkovými motory, z nichž každý je opatřen vlastním samočinným vícestupňovým rotorovým indukčním spouštěčem, sestaveným z trojpólového rotorového spínače, trojfázové tlumivky, pomocného trojfázového¹ odporu a hlavního trojfázového odporu, vyznačené tím, že paralelně k rotorovému vinutí (3‘A, 3‘Bj asynchronního^: kroužkového· motoru je připojena sériová kombinace trojpólového rotorového spínače (8A, 8B) s vyrovnávacím trojfázovým nastavitelným odporem (7A, 7B), v jejíž jedné fázi je zařazena cívka (10A, 10B) jednofázového* maximálního proudového relé, sériová kombinace trojfázové tlumivky (6A, 6B) s pomocným trojfázovým odporem (5A, 5BJ, dále je k rotorovému vinutí (3‘A, 3‘B) paralelně připojen hlavní trojfázový odpor (4A, 4B), do jehož jedné fáze je sériově zařazena cívka (9A, 9B) jednofázového minimálního proudového relé, přičemž v sérii s cívkou (8‘A,. 8‘B) trojpólového rotorového spínače (8A, 8B} je zapojena sériová kombinace pracovního kontaktu (Í1A, 11B] časového relé,

VYNALEZU pracovního kontaktu (9‘A, 9‘B) jednofázového minimálního proudového relé a klidového kontaktu (10‘A, 10‘B) jednofázového maximálního· proudového relé.

2. Elektrické zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, žě vyrovnávací trojfázový nastavitelný odpor (7A, 7B) je vřazen mezi' vývod z rotorového vinutí (3‘A, 3‘B) asynchronního kroužkového motoru a bod, k němuž je připojena sériová kombinace trojpólového rotorového spínače (8A, 83) s cívkou (10A, 10B) jednofázového maximálního proudového relé.

3. Elektrické zapojení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že paralelně k jedné fázi, případně k její části hlavního trojfázového odporu (4A, 4B) je připojena cívka stejnosměrného podpěťového relé přes vlastní-jed nofázový usměrňovači můstek a vlastní předřádný nastavitelný opor a paralelně k jedné fázi, nebo· k její části, vyrovnávacího trojfázového nastavitelného odporu (7A, 7B) je připojena cívka stejnosměrného napěťového relé, rovněž přes vlastní jednofázový usměrňovači můstek a vlastní předřadný nastavitelný odpor. .