CS255032B1 - Elektrický pohon narážecího zařízení důlních vozíků do těžní klece - Google Patents

Abstract

Řešení se týká elektrického pohonu^ narážecího zařízení důlních vozíků do těžní klece. Motor pohonu má regulovatelný moment, tím je umožněno i regulovatelná zrychlení pohonu,· jakož i jeho otáčení podle volby obsluhy. Pohon sestává z trojfázového asynchronního klečového motoru, trojfázového transduktoru, dvou reostatů ovládaných spoJečnou řídicí pákou, jednorázového usmernovacího můstku, jívou stavitelných odporníků, dvou tro^polových směrových stykačů, jednofázového proudového transformátoru a zdroje stejnosměrného napětí.

Description

Vynález se týká elektrického pohonu narážecího zařízeni důlních vozíků do těžní klece. Jeho motor má regulovatelný moment, kterým je umožněno regulovatelné zrychleni pohonu, jakož i jeho otáčeni v obou smyslech pohybu podle volby obsluhy.

Jsou známy dvě soustavy narážecích zařízeni důlních vozíků:

1. Pneumatická nebo hydraulická.

2. Elektrická, s motorem o stálých otáčkách a jednom smyslu otáčeni.

Soustava pneumatická nebo hydraulická používá k narážení píst ve vzduchovém nebo hydraulickém válci, přičemž pohyb pístu se děje ovládáním tlakového media. Tato soustava má značné nevýhody, nebol; v tuzemsku vyráběné ucpávky a manžety tlakového media i potřebné hadice jsou rozleptávány a vznikají značné úniky media. To může narušovat hygienu prostředí pracoviště.

Kromě toho oba způsoby uvedené soustavy vyžadují v dolech dlouhé výlomy, neboř narážecí válec má velkou délku.

a

Soustava elektrická s motorem o stálých otáčkách a jednom smyslu otáčení používá trojfázového elektromotoru s klečovou kotvou pracujícího přes mechanickou převodovku'na lanový buben, který má vestavěnou planetovou převodovku. Obsluha ovládá dvě mechanické vzduchem řízené brzdy této planetové převodovky, tak že první brzdou je možné plynule měnit tah v lanu navinovaném na lanový buben a druhou brzdou je možné docílit opačný smysl otáčení lanového bubnu při stálém smyslu otáčení elektromotoru.

255 032

Lano navíjené na lanový buben ovládá řetěz s narážedlem, kterým se důlní vozíky narážejí do tážní klece.

»

Nevýhodou této druhé soustavy je, že představuje velmi složitý mechanismus, jenž je náročný jak na přesnost opracováni, tak i na správné seřízeni obou brzd podléhajících opotřebení.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny elektrickým pohonem narážecího zařízení důlních vozíků do těžní klece podle vynálezu, sestávajícím z trojfázového asynchronního klečového motoru, troj fázového transduktoru, dvou reostatů ovládaných společnou řídící pákou, jednofázového usměrňovačího můstku, dvou nastavitelných odporníků, dvou trojpólových směrových stykačů, jednofázového proudového transformátoru a zdroje stejnosměrného napětí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že trojfázové vinutí asynchronního klečového motoru je pres střídavé vinutí trojfázového transduktoru a přes první a druhý trojpólový směrový stykač připojeno na trojfázovou napájecí srí. Současně je stejnosměrné vinutí trojfázového transduktoru svým jedním koncem připojeno na spojku mezi prvním reostatem a druhým reostatem.

Druhý konec stejnosměrného vinutí trojfázového transduktoru je přes první nastavitelný odporník připojeno na kladný pól zdroje stejnosměrného napětí, jehož záporný pól je spojen s vodivou částí řídící páky. Kladný pól zdroje stejnosměrného napětí je dále spojen se spojkou cívek prvního a druhého trojpólového stykače. Záporný pól zdroje stejnosměrného napětí je spojen přes mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt prvního reostatu, mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt prvního reostatu a pomocný klidový kontakt druhého trojpólového směrového stykače s druhým koncem cívky prvního směrového stykače. Záporný pól zdroje je rovněž spojen přes mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt druhého reostatu, mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt druhého reostatu a pomocný klidový kontakt prvního trojpólového směrového stykače s druhým koncem cívky druhého trojpólového směrového stykače. Mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt prvního reostatu je překlenut po3

235 032 mocným pracovním kontaktem prvního trojpólového směrového stykače, zatímco mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt druhého reostatu je překlenut pomocným pracovním kontaktem druhého trojpólového směrového stykače. Na sekundární stranu jednofázového proudového transformátoru je připojen jednak druhý nastavitelný odporník a jednak střídavá strana jednofázového usměrňovač ího můstku, k jehož stejnosměrné straně je paralelně připojen první nastavitelný odporník tak, že kladný pól jednofázového usměrňovacího můstku je spojen s kladným pólem zdroje stejnosměrného napětí.

Výhodou elektrického pohonu narážecího zařízení důlních vozíků do těžní klece podle vynálezu je, že je podstatně jednodušší než dosavadní známé soustavy, tj. soustava pneumatická nebo hydraulická a soustava elektrická s planetovou převodovkou a jejími mechanickými vzduchem ovládanými brzdami. Zjednodušení vede k vyšší pracovní spolehlivosti, k podstatnému snížení spotřeby oceli, výrobních a montážních nákladů a především ke snížení spotřeby energie.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 uveden příklad zapojení elektrického pohonu podle vynálezu a na obr. 2 jsou momentové charakteristiky M=sf(n) trojfázového asynchronního klečového motoru při jeho různých svorkových napětích.

Na obr. 5 je vysvětlena funkce jednofázového proudového transformátoru a prvního nastavitelného odporníku na budicí proud stejnosměrného vinutí trojfázového transduktoru.

Vztahové znaky a symboly na obr. 2 a 3 značí:

M = moment n = počet otáček

U_n = jmenovité napětí sítě K) = snížené napětí na motoru

U2 = napětí na motoru, které je větší než , ale menší než U_R = proud stejnosměrné strany jednofázového usměrňovacího můstků 16 při stavu motoru 12 nakrátko = budicí proud ve stejnosměrném vinuti 14 trojfázového transduktoru £l4A ~ budicí proud ve stejnosměrném vinuti 14 trojfázového transduktoru při průchodu proudu 1^ —14B = budící proud stejnosměrného vinutí 14 trojfázového transduktoru při nulovém proudu

Rj4 = odpor stejnosměrného vinutí 14 trojfázového transduktoru R_1? = odpor prvního nastavitelného odporníku J_7 Ug = stálé napětí zdroje 9 stejnosměrného napětí = přirozená momentová charakteristika trojfázového asynchronního klečového motoru 12 při jeho jmenovitém napětí —n = momentová charakteristika trojfázového asynchronního klečového motoru 12 při napětí <U_n = charakteristika proti momentu důlních vozíků = momentová charakteristika asynchronního klečového motoru 12 při napětí

Elektrický pohon narážecího zařízení důlních vozíků do těžní klece sestává z trojfázového asynchronního klečového motoru 12, trojfázového transduktoru, prvního a druhého reostatu 15A a 15B ovládaných společnou řídící pákou _1_, jednofázového usměrňovač ího můstku 16, prvního a druhého nastavitelného odporníku 17 a 18, prvního a druhého trojpólového směrového stykače, jednofázového proudového transformátoru 15 a zdroje stejnosměrného napětí 9.

Statorové vinutí trojfázového asynchronního klečového motoru 12 je připojeno přes střídavé vinutí 11 trojfázového transduktoru a přes první a druhý trojpólový směrový stykač na trojfázovou napájecí síí 10. Stejnosměrné vinutí 14 trojfázového transduktoru je svým jedním koncem připojeno na spojku mezi prvním reostatem 15A a druhým reostatem 15B. Druhý konec stejnosměrného vinutí 14 je přes první nastavitelný odporník 17 připo5

2SS 032 jen na kladný pól zdroje 9 stejnosměrného napětí, jehož záporný pól je spojen s vodivou části řídící páky _1_. Kladný pól zdroje 9 stejnosměrného napětí je dále spojen se spojkou cívek 5C a 6C prvního a druhého směrového stykače. Záporný pól zdroje 9 stejnosměrného napětí je spojen přes mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt 2 prvního reostatu 13A, mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt 3 prvního reostatu 13A a pomocný klidový kontakt 6E druhého trojpólového směrového stykače s druhým koncem cívky prvního směrového stykače.

Záporný pól zdroje 9 stejnosměrného napětí je rovněž spojen přes mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt 7 druhého reostatu 13B, mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt 8 druhého reostatu 13B a pomocný klidový kontakt 5B prvního trojpólového směrového stykače s druhým koncem cívky 6C druhého trojpólového směrového stykače. Mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt 3 prvního reostatu 13A je překlenut pomocným pracovním kontaktem 5A prvního trojpólového směrového stykače. Mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt 8 je překlenut pomocným pracovním kontaktem 6A druhého trojpólového směrového stykače. Na sekundární stranu jednofázového proudového transformátoru 13 je připojen jednak druhý nastavitelný odporník 18 a jednak střídavá strana jednofázovéno usměrnovacího můstků 16, k jehož stejnosměrné straně je paralelně připojen první nastavitelný odporník 17 & to tak, že kladný pól jednofázového usměrňovacího můstku 16 je spojen s kladným pólem zdroje 9 stejnosměrného napětí.

Funkce elektrického pohonu narážecího zařízení důlních vozíků podle vynálezu je následující:

Při vychýlení řídící páky VPŘED, např. vlevo z neutrální polohy, přeruěí se dočasně mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt 2. Při dalším vychylování řídící páky vlevo z neutrální polohy uzavře se dočasně mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt Přitom je již koncový klidový kontakt 2 znovu uzavřen. Tím přes uzavřený pomocný klidový kontakt 6B druhého trojpólového směrového stykače pro směr VZAD se nabudí cívka 5C prvního trojpólového směrového stykače pro směr VPŘED ze zdroje 9 stejnosměrného napětí nakresleného v obr. 1 jako baterie.

235 032

Uzavřený pomocný klidový kontakt 6B umožňuje sepnutí prvního trojpólového směrového stykače jedině tehdy, když je druhý trojpólový směrový stykač otevřen. Pomocný klidový kontakt 6B blokuje tedy současné sepnutí, obou trojpólových směrových stykačů, které by vyvolalo zkrat na trojfázové napájecí síti 10.

Uzavřením prvního troj pólového směrové stykače s hlavními pracovními kontakty _5 uzavře se jeho pomocný pracovní kontakt 5A a přidrží tak první trojpólvý směrový stykač v zapnutém stavu, i když řídící páka _1_ opustila již při dalším vychylování VPŘED mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt ^·

Uzavřením prvního trojpólového směrového stykače dostane se na statorové vinutí troj fázového asynchronního klečového motoru 12 napětí U^ menší, než je jmenovité napětí U_R sítě 10, neboí před troj fázovým asynchronním klečovým motorem 12 je zapojeno střídavé vinutí 11 trojfázového transduktoru, které má velkou reaktanci, neboí při zatím malé výchylce řídící páky _1_ z neutrální polohy je stejnosměrné vinutí 14 trojfázoyého transduktoru jen slabě nabuzeno, protože první reostat 13 ovládaný řídící pákou v poloze VPŘED” má dosud velký odpor. Trojfázový transduktor je tedy zavřen.

Z obr. 2 je patrno, že přirozená momentová charakteristika 20, tj. Mšf(n) trojfázového asynchronního klečového motoru 12, platící pro jmenovité napětí U_n se změnila při napětí U^ na charakteristiku 21, dávající záběrný moment menší než je charakteristika protimomentú 22 důlních vozíků při jejich narážení do těžní klece.

Teprve dalším vychylováním řídící páky ve směru VPŘED snižuje se plynule odpor prvního reostatu 15A a tím se trojfázový transduktor plynule otvírá a záběrný moment plynule stoupá. Jakmile je větší než protimoment 22, dají se narážené důlní vozíky do pohybu.

2SS 032

Při největSí výchylce řídící páky _1_ ve směru ”VPÍ?ED dosáhne se na trojfázovém asynchronním klečovém motoru 12 napětí U₂, podstatné většího než bylo napětí , ale pro tzv. zbytkovou reaktanci otevřeného trojfázového transduktoru poněkud menšího, než je jmenovité napětí U_n sítě 10. Dosáhne se tak charakteristika 25·

Možnost plynulého zvyšování záběrného momentu má tu výhodu, že nemůže dojít k prudkému rázu, spojenému s případným nežádoucím překlopením důlního vozíku.

Jakmile narážedlo narazí na zarážku ve vedení, zastaví se jeho pohyb a tím i trojfázový asynchronní klečový motor 12. Aby přitom tento motor neodebíral při napětí U₂ velký proud nakrátko a zbytečně se neohříval, sníží se samočinné i při plné výchylce řídící páky _1_ budicí proud ve stejnosměrném vinutí 14 trojfázového transduktoru a ten se tedy samočinně uzavře, takže na trojfázovém asynchronním klečovém motoru 12 bude jen napětí přibližně stejné jako je napětí . Tím se sníží i proud nakrátko, odebíraný ze sítě 10.

Samočinné uzavření transduktoru je způsobeno úbytkem napětí na prvním nastavitelném odporníku 17_y stejnosměrným proudem 3^, z jednofázového usměrňovacího můstku 16, připojeného svou střídavou stranou na sekundární stranu jednofázového proudového transformátoru 15> vloženého svou primární stranou do jedné fáze přívodu k trojfázovému asynchronnímu klečovému motoru 12.

Potřebnou hodnotu úbytku napětí na prvním nastavitelném odporníku 17 je možné jednou provždy seřídit nastavením odporu prvního nastavitelného odporníku 17. Účinek jednofázového usměrňovacího můstku 16 a jednofázového proudového transformátoru 15 je možné jednou provždy seřídit druhým nastavitelným odpornfkem 18, paralelně připojeným ke střídavé straně jednofázového usměrňovacího můstku 16.

I

2SS 032

Pro správnou funkci samočinného uzavíráni trojfázového transduktoru je nutné splnit podmínku, aby kladná svorka jednofázového usměrňovačího můstku byla připojena ke kladné svorce zdroje 9 stejnosměrného napětí.

Funkce je patrna z obr. 5» z nějž je vidět, ze za uvedené podmínky budicí přímka (R^ + R^y) · Σ14» kde R^ je odpor stejnosměrného vinuti trojfázového transduktoru U a je odpor prvního nastavitelného odporníku 17, se při proudu _Ijj- vysune úbytkem napětí · Zk ^na<^ počátek 0 souřadnic a protne stálou hladinu napětí υθ zdroje 9 při menším budicím proudu A^a^HB’ Proudem _Ι·)4ρ by bylo stejnosměrné vinutí 14 trojfázového transduktoru nabuzeno, kdyby nebylo proudu .1^-> úměrného proudu trojfázového asynchronního klečového motoru.

Při vraceni řídící páky _1_ směrem k neutrální poloze se rozpojí koncový klidový kontakt 2 a tím se vypne.první trojpólový směrový stykač, neboí se přerušil proud v jeho cívce 5C»

Při vychylování řídící páky _1_ VZAD, tj. vpravo od neutrální polohy, dojde k reverzaci trojfázového asynchronního klečového motoru 12, nebolí se provede pohyb VZAD obdobným způsobem, který byl popsán při chodu VPŘED. Ve funkci pak budou mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt 2 ^a mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt 8, místo koncového klidového kontaktu 2 a koncového pracovního kontaktu 5, pomocný klidový kontakt 5B a pomocný pracovní kontakt 6A.

Claims (2)

1. pRedmEt vynálezu
2. 2SS 032

   Elektrický pohon narážecího zařízení důlních vozíků do těžní klece, sestávající z trojfázového asynchronního klečového motoru, trojfázového transduktoru, dvou reostatů ovládaných společnou řídící pákou, jednofázového usměrňovačího můstku, dvou nastavitelných odporníků, dvou trojpólových směrových stykačů, jednofázového proudového transformátoru a zdroje stejnosměrného napětí, vyznačený tím, že troj fázové vinutí asynchronního klečového motoru (12) je přes střídavé vinutí (11) trojfázového transduktoru a první a druhý trojpólový směrový stykač připojeno na trojfázovou napájecí síí (10), současně je stejnosměrné vinutí (14) trojfázového transduktoru svým jedním koncem připojeno na spojku mezi prvním reostatem (13A) a druhým reostatem (13B), druhý konec stejnosměrného vinutí (14) trojfázového transduktoru je přes první nastavitelný odporník (17) připojeno na kladný pól zdroje (9) stejnosměrného napětí, jehož záporný pól je spojen s vodivou částí řídící páky (1), kladný pól zdroje (9) stejnosměrného napětí je dále spojen se spojkou cívek (5C, 6C) prvního a druhého trojpólového směrového stykače, záporný pól zdroje (9) stejnosměrného napětí je spojen přes mechanicky ovládaný koncový klidový kontakt (2) prvního reostatu (13A), mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt (3) prvního reostatu (13A) a pomocný klidový kontakt (6B) druhého trojpólového směrového stykače s druhým koncem cívky (5C) prvního směrového stykače, záporný pól zdroje (9) je rovněž spojen přes mechanicky ovládaný klidový kontakt (7) druhého reostatu (13B), mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt (8) druhého reostatu (13B) a pomocný klidový kontakt (5B) prvního trojpólového směrového stykače s druhým koncem cívky (6C) druhého trojpólového směrového stykače, mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt (3) je překlenut pomocným pracovním kontaktem (5A) prvního trojpólového směrového stykače, zatímco mechanicky ovládaný koncový pracovní kontakt (8) je překlenut pomocným pracovním kontaktem (6A) druhého trojpólového směrového stykače, na sekundární stranu jednofázového proudového transformátoru (15) je

   2SS 032 připojen jednak druhý nastavitelný odporník (18) a jednak střídavá strana jednofázového usměrňovačího můstků (16), k jehož stejnosměrné straně je paralelně připojen první nastavitelný od porník (17) tak, že kladný pól jednofázového usměrňovačího můstku (16) je spojen s kladným pólem zdroje (9) stejnosměrného napětí.