CS203603B1 - Elektrické zapojení pohonu pásových dopravníků s proměnným zátěžným momentem - Google Patents

Description

Vynález se týká elektrického zapojení pohonu pásových dopravníků s proměnným zátěžným momentem, poháněných trojfázovým asynchronním motorem s kroužkovou kotvou, spouštěným rotorovým odporovým spouštěčem, který se samočinně okamžitě vyřadí, jestliže motor vlivem negativního zátěžného momentu při spouštění dosáhne přibližně synchronní otáčivé rychlosti.

Některé pásové dopravníky mohou měnit úhel sklonu. Jsou to· např. pásové dopravníky na výložnících pásových vozů. Změnou úhlu sklonu .se mění i zátěžný moment dopravníku, který tak může dosahovat .pozitivních nebo- negativních hodnot.

Rotorový spouštěč hnacího kroužkového asynchronního' motoru (dále jen hnacího motoru), pohánějícího- takový pásový dopravník, musí být dimenzován tak, aby spolehlivě rozběhl naložený dopravník s maximálním pozitivním zátěžným momentem (doprava směrem vzhůru). Zároveň však musí být zabráněno- tomu, aby při spouštění naloženého- do-pravníku s maximálním negativním zátěžným momentem (doprava směrem do-lůj došlo k nadměrnému zvýšení rychlosti nebo k nadměrnému zrychlení. Přitom je žádoucí, aby při změně úhlu sklonu d-opravníku nebo- při změně jeho- zatížení nebylo nutno- provádět změny v zapojení spouštěče.

Známý samočinný ro-toro-vý indukční spouštěč splňuje požadavek, -aby při spouštění do-pravníku s maximálním negativním zátěžným momentem nedošlo- k nadměrnému zvýšení rychlosti, neboť momentová charakteristika hnacího motoru s tímto spouštěčem je v okolí synchronní -otáčivé rychlosti dostatečně tvrdá. Pr-o-tože však spouštění hnacího motoru probíhá po jediné charakteristice, která musí být zvolena tak, aby hnací'motor spolehlivě rozběhl dopravník s maximálním pozitivním momentem, je při spouštění dopravníku s maximálním negativním momentem velký přebytek momentu hnacího- motoru a tudíž i velké zrychlení dopravníku.

Známý samočinný rotorový odporový spouštěč, vyřazovaný v závislosti -na. proudu hnacího- motoru, má z tohoto- hlediska téměř stejné vlastnosti jak-o- předcházející spouštěč indukční. Při spouštění dopravníku s maximálním negativním momentem dojde k vyřazení spouštěče ještě před dosažením synchronní otáčivé rychlosti hnacího· motoru, -takže nehrozí nadměrné zvýšení řychlo-sti. Přepínací proudy však musejí být zvoleny s o-hle-dem na rozběh dopravníku s maximálním pozitivním momentem, a proto rozběh dopravníku s maximálním negativním momentem probíhá s velkým přebytkem momentu a tedy i s velkým zrychlením. Další nevýhodou tohoto· spouštěče je nutný velký počet stykačů pro jeho postupné vyřazování.

Známý samočinný rotorový odporový spouštěč, vyřazovaný v závislosti na čase, musí být rovněž dimenzován na rozběh dopravníku s maximálním pozitivním momentem. Rozběh dopravníku s maximálním negativním momentem je rychlejší než odpovídá rychlosti vyřazování spouštěče, takže moment hnacího· motoru je menší, než při rozběhu dopravníku s maximálním pozitivním momentem a nedochází tedy k velkému zrychlení. Z téhož důvodu však hnací motor může dosáhnout synchronní otáčivé rychlosti již při zařazení některého z prvních spouštěcích stupňů, a v. důsledku , dosud měkké momentové charakteristiky může tuto rychlost nebezpečně překročit.

Posledně uvedený nedostatek odstraňuje elektrické zapojení pohonu pásových dopravníků s proměnným zátěžným momentem podle vynálezu, jehož podstatou je, že paralelně alespoň k části odporového· spouštěče jsou zapojeny hla.vní kontakty ochranného· stykače s cívkou, která je spolu se sériově s ní spojeným kontaktem ochranného prvku přemostěným pomocným kontaktem ochranného· stykače připojena do toho· místa řídicího· obvodu, které je při spouštění hnacího motoru pod napětím, přičemž snímací část ochranného prvku je připojena k hnacímu motoru.

Zapojení lze dále zdokonalit tak, že sériově s kontaktem ochraného· prvku je spo·jen zapínací kontakt časového relé, přičemž paralelně k sériové kombinaci zapínacího kontaktu časového relé, kontaktu ochranného· prvku a cívky ochranného· stykače je připojena cívka časového· relé.

Jako ochranný prvek je použito například proudové relé zapojené v přívodu hnacího motoru, které reaguje na zmenšení proudu hnacího motoru na předem stanovenou hodnotu sepnutím svého· zapínacího kontaktu.

Alternativně může být v obvodě zmíněné cívky stykače kontakt zpětného· wattového relé zapojeného· v přívodu motoru, které reaguje na změnu smyslu přenosu činného výkonu sepnutím svého kontaktu.

Alternativně může být v obvodě zmíněné cívky stykače kontakt proudového relé zapojeného v rotorovém obvodě, které reaguje •na zmenšení rotorového motoru k nule sepnutím svého· kontaktu.

Alternativně může být v obvodě zmíněné cívky stykače kontakt napěťového· relé zapojeného· v rotorovém obvodě, které reaguje na snížení rotorového napětí motoru k nule sepnutím svého kontaktu.

Alternativně může být v obvodě zmíněné cívky stykače kontakt kmitočtového relé zapojeného· v rotorovém obvodě, které reaguje na snížení kmitočtu rotového napětí motoru k nule sepnutím svého kontaktu.

Alternativně může být v obvodě zmíněné cívky stykače kontakt snímače rychlosti, který indukuje otáčivou rychlost motoru nebo rychlost dopravního pásu a reaguje ná dosažení přibližně synchronní rychlosti sepnutím svého· kontaktu,.

Příklad zapojení podle vynálezu je na přiloženém výkresu, kde na obr. la je nakresleno elektrické zapojení silových obvodů, na obr. 1b je nakreslen řídicí obvod, na obr. 2 jsou nakresleny 'momentové charakteristiky pohonu. Vzájemná příslušnost cívky a kontaktů téhož přístroje je na Obr. la, lb znázorněna čárkováním příslušných vztahových značek, např. k cívce 2 stykače přísluší kontakty 2‘, 2“, 2‘“. Na obr. la je pro přehlednost vynecháno jištění a trojfázové obvody jsou zakresleny jednopólově.

Na připojnice 1 (obr. la] je přes spínací kontakty 2‘ hlavního· stykače připojen hnací motor 3, který je přes neznázorněnou převodovku spojen s poháněcím bubnem pásového· dopravníku. K rotorovému vinutí hnacího motoru 3 je připojen odporový spouštěč 4 mechanicky spřažený s pomocným motorem 5, např. trojfázovým asynchronním motorem. Pomocný motor 5 je připojen k pomocným přípojnicím 8, např. ze sítě vlastní spotřeby jednak přes spínací kontakty 6‘ pomocného stykače, jednak reverzně přes spínací kontakty 7‘ pomocného reverzačního stykače (na obr. la značeno zjednodušeně). Paralelně . k odporovému spouštěči 4 jsou. zapojeny hlavní kontakty 9‘ ochranného· stykače, po přívodu hnacího motoru 3 je přes přístrojový transformátor proudu 11 připojen ochranný prvek 10, například proudové relé.

Řídicí obvod (obr. lb) je napájen ze,sítě vlastní spotřeby s vodiči U a V,.V tomto obvodu je známým způsobem zapojena cívka 2 hlavního· stykače přes sériovou kombinaci tlačítkového vypínače 12, tlačítkového spínače 13 a rozpínacího kontaktu 7“ pomocného· reverzačního stykače, přičemž tlačítkový spínač 13 a rozpínací kontakt 7“ pomocného reverzačního stykače jsou přemostěny pomocným kontaktem 2“ hlavního stykače. K cívce 2 hlavního stykače je přes vyřazovací koncový vypínač 14 paralelně připojena cívka 6 pomocného· stykače. Paralelně k tlačítkovému spínači 13, rozpojovacímu kontaktu 7“ pomocného· reverzačního· relé a cívce 2 hlavního stykače je připojena sériová kombinace cívky 7 pomocného reverzačního stykače, rozpínacího kontaktu 2‘“ hlavního· stykače, rozpínacího kontaktu 6“ pomocného stykače a zařazovacího koncového vypínače 15. K cívce 6 pomocného stykače je připojena paralelně jednak cívka 16 časového· relé, jednak sériová kombinace zapínacího kontaktu 16‘ časového relé, kontaktu 10‘ ochranného prvku 10 a cívky 9 ochranného stykače, přičemž zapínací kontakt 16‘ časového relé'a kontakt 10‘ ochranného prvku 10 jsou přemostěny pomocným kontaktem 9“ ochranného'stykače. 'Vyřazovací koncový vypínač 14 a zařazovací koncový vypínač 15 jsou nastaveny tak, že vyřazovací koncový vypínač je rozepnut ve vyřazené poloze odporového spouštěče 4 a zařazovací koncový vypínač 15 je rozepnut v zařazené poloze odporového spouštěče 4. Pomocný stykač s cívkou 6 zapíná pomocný motor ve směru pro· vyřazování odporového spouštěče 4 a pomocný reverzačni stykač s cívkou 7 ve směru opačném. Kontakt 10‘ ochranného prvku 10 lze použít spínací nebo rozpínací v souvislosti s provedením ochranného prvku 10 — funkce kontaktu 10* musí být taková, že při poklesu proudu pod stanovenou mez. sepne. . '

Stisknutím tlačítka 13 dostane přes sepnutý rozpínací kontakt 7“ pomocného revěrzačního' stykače napětí cívka 2 hlavního stykače, jehož spínací kontakty 2* připojí stator hnacího motoru 3 k síti a pomocný kontakt 2“ překlene tlačítkový spínač 13. Zároveň dostane přes sepnutý vyřazovací koncový vypínač 14 napětí cívka 6 pomocného· stykače a cívka 16 časového relé. Spínací kontakty 6* pomocného· stykače připojí k síti pomocný motor 5, který začne vyřazovat odporový spouštěč 4. Po vzrůstu statorového proudu hnacího· motoru 3 přitáhne ochranný prvek 10 (proudové relé) a rozepne svůj kontakt 10‘. Po· uplynul nařízeného· času sepne zapínací kontakt 16* oasového relé, avšak obvod cívky 9 ochranného stykače zůstává rozpojen kontaktem 10*. Po vyřazení odporového· spouštěče 4 rozepne vyřazovací koncový vypínač 14, . pomocný stykač s cívkou 6 odpadne a pomocný motor 5 se zastaví.

Jestliže během vyřazování odporového spouštěče 4 dosáhne hnací motor 3 vlivem negativního· zátěžného momentu přibližně synchronní otáčivé rychlosti, poklesne jeho statorový proud pod hodnotu přídržného proudu ochranného prvku 10 (proudové relé), které odpadne a jeho kontakt 10* sepne. Tím dostane napětí cívka 9 ochranného· stykače, jehož hlavní kontakty 9‘ sepnod a překlenou odporový spouštěč 4. Zároveň pomocný kontakt 9“ překlene kontakt 10‘, takže při případném opětném rozepnutí kontaktu 10* zůstane ochranný stykač s cívkou 9 přitažen. Vyřazování odporového spouštěče 4 pomocným' motorem 5 pokračuje. Po jeho· úplném vyřazení rozepne vyřazovací koncový vypínač 14 a pomocný stykač s cívkou 6 ochranný stykač s cívkou 9 i časové relé s cívkou 16 odpadnou, takže případný další pokles proudu hnacího· motoru 3 v ustáleném chodu již nezpůsobí sepnutí ochranného stykače. Při odpadnutí pomocného stykače se může neznázorněným způsobem vyřádit z činnosti ochranný prvek 19 (proudové relé), aby při změnách proudu hnacího motoru 3 zbytečně nespínalo. Opětné zařazeni odporového, spouštěče 4 po vyS pnutí, hnacího· motoru 3 se děje pomocí pomocného reverzačního stykače s cívkou 7. Jeho · obvod je na obr. lb zakreslen pouze pro· úplnost, neboť nesouvisí ,s podstatou vynálezu.

. Krátkodobé časové relé s cívkou 16 je zpožděné při přítáhu a brání sepnutí ochranného stykače s cívkou 9 současně s hlavním stykačem s cívkou 2 v okamžiku sepnutí tlačítkového spínače 13, kdy proud hnacího· motoru 2 teprve narůstá á ochranný prvek 10 (proudové relé) dosud nestačil rozepnout svůj kontakt 10*.

Jako ochranný prvek 10 lze alternativně poúžít i jiné prvky než proudové relé zapojené v přívodu hnacího motoru 3, například zpětné wattové relé zapojené v přívodu hnacího motoru 3 nebo proudové relé zapojené v rotorovém obvodu nebo napěťové relé zapojené v rotorovém obvodu nebo kmitočtové relé zapojené v rotorovém obvodu nebo snímač rychlosti indikující otáčivou rychlost hnacího· motoru 3 nebo dopravního· pásu.

Připojené cívky 9 ochranného stykače a souvisejících prvků, podle příkladu provedení, není vázáno na paralelní připojení k cívce 6 pomocného stykače. V případě užití jiného provedení řídicího· obvodu s jiným systémem vyřazování odporového· spouštěče 4, lze obecně připojit cívku 9 ochranného stykače k takovému bodu řídicího· obvodu, který je.při spouštění hnacího motoru 3 pod napětím.

Na obr. 2 jsou nakresleny momentové charakteristiky M_m = f (n) kroužkového· hnacího motoru 3 a negativní zátěžný moment M_d = f(n) pásového dopravníku. Přímka M_mí je momentová charakteristika hnacího motoru 3 při zařazení některého z prvních spouštěcích stupňů. Protože se spouštěč s ohledem na možný maximální pozitivní zátěžný moment dopravníku vyřazuje pomalu, rozběhl by se motor při znázorněném negativním zátěžném momentu po přímce M_Mi na otáčivou rychlost n^ Protože se při . synchronní otáčivé rychlosti n_s spouštěč ochranným stykačem 9 vyřadí, pokračuje rozběh po· přímce M_m2, což je momentová charakteristika motoru s vyřazeným spouštěčem. Otáčivá rychlost se ustálí na hodnotě n₂, která je podstatně nižší než n_b

Protože přepnutí z charakteristiky M_W1 na charakteristiku M_M2 se děje při přibližně synchronní otáčivé rychlosti, probíhá bez velkých momentových a proudových rázů, což je výhodné pro mechanickou i elektrickou část dopravníku.

Elektrické zapojení pohonu pásových dopravníků s proměnným zátěžným momentem podle vynálezu zajistí samočinné okamžité vyřazení rotorového· spouštěče, jestliže při spouštění z jakýchkoli důvodů motor dosáhne přibližně synchronní otáčivé rychlosti. Tak nastane účinné . nadsynchronní brzdění bez nadměrného zvýšení rychlosti, aniž by bylo nutné zapojení spouštěče indi-, viduálně přizpůsobovat okamžitému úhlu sklonu dopravníku a jeho zatížení. Protože vyřazení spouštěče se děje při přibližně synchronní otáčivé rychlosti motoru, probíhá bez^: velkých momentových a proudových rá-

Claims (2)

1. Zapojení pohonu pásového dopravníku s proměnným zátěžným momentem, který obsahuje hnací trojfázový asynchronní motor s kroužkovou kotvou, k níž je připojen odporový spouštěč, vyznačující se tím, že paralelně alespoň k části odporového' spouštěče (4) jsou zapojeny hlavní kontakty (9‘) ochranného stykače s cívkou (9), kťérá je spolu se sériově s ní spojeným kontaktem (1Ó‘) ochranného prvku (10) přemostěným pomocným kontaktem (9“) ochranného stykače připojena do· toho místa řídicího obzů. Ochranný stykač je možno navíc využít i pro' překlenutí spouštěče po normálním rozběhu, čímž se šetří kontakty spouštěče a zahrání se případné havárii spouštěče při jejich nedokonalém styku.

VYNALEZU vodu, které je při spouštění hnacího motoru (3) pod napětím, přičemž snímací část ochranného prvku (10) je připojena k hnacímu motoru (3).

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že sériově s kontaktem (10‘) ochranného prvku (10) je spojen zapínací kontakt (16*) časového relé, přičemž paralelně k sériové kombinaci zapínacího kontaktu (16‘) časového relé, kontaktu (10‘) ochranného prvku (10) a cívky (9) ochranného stykače je připojena cívka (16) časového relé.