DE8806491U1

DE8806491U1 - Fahrtregler zur Regelung der Geschwindigkeit von Förderkörben in Schachtfördereinrichtungen

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Publication number: DE8806491U1
Application number: DE8806491U
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1988-07-07

Description

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BBC Brown Boveri Aktiengesellschaft

Mannheim 16. Mai 1988

Mp.-Nr. 549/88 ZPT/P3-Pn/Fo

Fahrtregler zur Regelung der Geschwindigkeit von Förderkörben in Schachtfördereinrichtungen

Die Neuerung bezieht sich auf einen Fahrtregler zur Regelung der Geschwindigkeit von Förderkörben in Schachtfördereinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Fahrtregler zur Regelung der Geschwindigkeit von Förderkörben in Schachtfördereinrichtungen ist aus Hoffmann, Lehrbuch der Bergwerksmaschinen, Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg, 4. Auflage, 1950, Seiten 218 bis 226 bekannt. Der dort für Dampffördermaschinen beschriebene Fahrtregler ist eine Sicherheitsvorrichtung, die eine Bremse beim Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit der in einem Schacht bewegten Förderkörbe und bei zu schnellem Einfahren in eine Schachtöffnung auslöst. Um einen Seilbruch zu verhindern, muß jedoch erst die Steuerung zurückgelegt werden, bevor als letztes Mittel die Bremse herangezogen wird. Dies erfolgt im bekannten Fall durch stetige Einwirkung auf die Energiezufuhr der Dampffördermaschine und nötigenfalls auf die Schleifbremse.

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Der Neuerung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen Fahrtregler zur Regelung der Geschwindigkeit von Förderkörben in Schachtfördereinrichtungen der eingangs genannten Art anzugeben, der bei Einsatz einer Drehetrommaschine als Förderantrieb anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich-Eeten Merkmale gelöst.

Die mit der Neuerung erzieibären Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Bewegung der Förderkörbe exakt Wegabhängig nachgebildet wird und dementsprechend die tür Steuerung und Überwachung der Fördermaschine notwendigen Steuer- und Schaltfunktionen, wie Änderung der Fördermaschinen-Geschwindigkeit und Ansteuerung der mechanischen Bremse, ausgegeben werden. Der Fahrtregler regelt zuverlässig die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit Im Einfahrbereich, bei der Seilfahrt und bei der Güterund Materialfahrt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Neuerung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 eine Schachtfördereinrichtung mit Fahrtregler, Fig. 2 ein Fahrdiagramm deü Sollwertpotentiometers.

In Fig. 1 ist eine Schachtfördereinrichtung mit Fahrtregler dargestellt. Es ist ein Seil 1 mit einem ersten, in einem Schacht 2 befindlichen Förderkorb 3 zu erkennen. Das Seil 1 wird mittels einer ersten, sich über dem

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Korb 3 befindenden Umlenkrolle 4 zu einer von einer Fördermaschine angetriebenen Treibscheibe 5 (oder Haupttrommel) geführt und gelangt von dort zu einer zweiten Umlonkrolle 6. Das Seil 1 verläuft von dort zu einem zweiten, sich unter der Umlenkrolle 6 befindenden Förderkorb 7. Die Förderkörbe 3 und 7 bewegen sich zwischen Oberen Schachtöffnungen 8 und unteren Schachtöffnungen

Die Treibscheibe 5 vir<? übe &tgr; eine Antriebswelle 10 und eine Kupplung 12 mittels einer Drehstrom-Fördermaschine 13 angetrieben (das Getriebe ist aus Gründen der Übereichtlichkeit nicht dargestellt) . Als Drehstromfördermaschine 13 wird vorzugsweise eine frequenzgesteuerte Schleifringlaufer-Asynchronmaschine eingesetzt. Zwischen Treibscheibe 5 und Kupplung 12 ist eine mechanische Bremse 11 zur Abbremsung der Treibscheibe 5 bzw. der Drehstrom-Fördermaschine 13 vorgesehen. Die Ständerwicklung 14 der Drehstrom-Fördermaschine 13 wird über einen in Spannung und Frequenz regelbaren Stromrichter 15 aus

einem Drehstromnetz 16 gespeist. Die Ansteuerung des

Stromrichters 15 erfolgt mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung 17. "

Die Läuferwicklung 18 der Drehstrom-Fördermaschine 13 ist mit mehreren Anlaßwiderständen 19...20 beschaltet. Diese Anlaßwiderstände 19...20 sind jeweils mittels Schütze 21...22 überbrückbar. Es sind weitere, nicht dargestellte Anlaßwiderstände mit zugeordneten Schützen vorgesehen.

An die Treibscheibe 5 (oder die Trommelwelle) ist ein Tachogenerator 23 zur Erfassung der Fördermaschinen-Istgeschwindigkeit Vist angekoppelt. Desweiteren treibt die Treibscheibe 5 (oder die Trommelwelle) ein Anpaßgetriebe 24 an. Dieses Anpaßgetriebe 24 dient zur wegabhängigen

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Nachbildung der Bewegung der Förderkörbe 3 und 7 im Schacht 2 (a = nachgebildeter Weg der Förderkörbe). Ausgangsseitig betätigt das Anpaßgetriebe 24 ein Sollwertpotentiometer 25. Dieses Sollwertpotentiometer 25 gibt eine Fördermaschinen-Sollgeschwindigkeit Vsoll an eine Vergleichsstelle 26 und an die Steuer- und Regeleinrichtung 17 des Stromrichters 15 ab. Eingangsseitig liegt dem Sollwertpotentiometer 25 eine Gleichspannung U an.

Der Vergleichsstelle 26 liegt eingangsseitig die Fördermaschinen-Istgeschwindigkeit vist mit negativem Vorzeichen an. Die Vergleichsstelle 26 bildet die Differenz vsoll - vist und führt diese einer Vergleichseinrichtung 27 zu. Die Vergleichseinrichtung 27 vergleicht die Differenz vsoll - vist mit Grenzwerten Gl und G2. Oberschreitet die Differenz einen ersten Grenzwert Gl, so gibt die Vergleichseinrichtung 27 einen Korrekturwert vkorr für die Fördermaschinen-Geschwindigkeit an die Steuer- und Regeleinrichtung 17 ab. Folglich wird z.B. die Frequenz der Ausgangsspannung des Stromrichters 15 gemindert und damit der Fördergeschwindigkeits-Istwert vist solange gedrosselt, bis die Istgeschwindigkeit vist der Sollgeschwindigkeit vsoll entspricht. Vermindert der Stromrichter 15 die Fördermaschinen-Istgeschwindigkeit vist nicht ausreichend und überschreitet folglich die Differenz vsoll - vist einen zweiten Grenzwert G2 > Gl, so gibt die Vergleichseinrichtung 27 zusätzlich ein Bremssignal E a" die mechanische Bremse 11 ab, d.h. die mechanische Fahrbremsung der Fördermaschine wird in Kraft gesetzt.

Bei Speisung der Drehstrom-Fördermaschine 13 direkt aus dem Drehstromnetz 16 (ohne zwischengeschalteten Stromrichter 15) kann zur Verminderung der Fördermaschui .· Istgeschwindigkeit vist das Drehmoment der Fördermaschine 13 reduziert werden, indem die Anlaßwiderstände 19

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und/oder 20 in den Läuferkxeis geschaltet werden. Diese f

Maßnahme erfolgt anstelle der verstehend beschriebenen f Frequenzminderung und wird eingeleitet, wenn die Differenz vsoll - vist den ersten Grenzwert Gl über schreit st. Hierzu gibt die Vergleichseinrichtung 27 ein Signal K zum öffnen der Kontakte des Schützes 21 ab. Hierdurch wird der im Normalbetrieb eingeschaltete Kurzschluß der Läuferwicklung 18 aufgehoben und die Läuferwicklung 18 kann mit den Anlaßwiderständen 19 und/oder 20 beschaltet werden. Soll die Läuferwickung 18 lediglich mit einer geringen ohmschen Belastung beschaltet werden, so werden die Kontakte des Schützes 22 durch das zusätzliche Signal w der Vergleichseinrichtung 27 geschlossen (bei gleichzeitig geöffneten Kontakten des Schützes 21). Hierdurch werden lediglich die Anlaßwiderstände 19 in den Läuferkreis geschaltet. Durch öffnen der Kontakte des Schützes 22 bei geöffneten Kontakten des Schützes 21 wird die Läuferwicklung 18 zusätzlich mit den Anlaßwiderständen 20 beschaltet. Wenn die Geschwindigkeitsdifferenz vsoll - vist den Grenzwert G2 überschreitet, wird auch bei direkt netzgespeisten Fördermaschinen das Bremssignal B von der Vergleichseinrichtung 27 vorgegeben, wie vorstehend beschrieben.

In Fig. 2 ist die vom Sollwertpotentiometer 25 in Abhängigkeit des nachgebildeten Weges a der Förderkörbe 3, 7 abgegebene Fördcrmaschinen-Sollgeschwindlgkeit vsoll dargestellt (Fahrdiagramm). Der Weg der Förderkörbe 3 und 7 ist in Fig. 1 durch die Punkte A, B, C, D bezeichnet. Mit A ist der obere Haltepunkt der Körbe gekennzeichnet. Zwischen A und B liegt der Einfahrbereich der oberen Schachtöffnungen 8. Zwischen B und C liegt der Schachtfahrbereich. Mit D ist der untere Haltepunkt der Körbe bezeichnet. Zwischen C und D liegt der Einfahrbereich der unteren Sch&chtöffnungen 9. Im Bereich von A'

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bis B' des nachgebildeten Weges a steigt der Ausgangswiderstand des Sollwertpotentiometers 25 linear von einem Minimalwert auf einen Maximalwert. Im Bereich von B¹ nach C bleibt der Ausgangswiderstand konstant auf dem Maximalwert. Im Bereich von C nach D¹ sinkt der Ausgangswiderstand linear vom Maximalwert auf den Minimalwert. Da das Sollwertpotentiometer eingangsseitig mit einer Gleichspannung U beaufschlagt wird, ist die Ausgangsspannung, d.h. die Fördermaschinen-Sollgeschwindigkeit vsoll proportional zum beschriebenen Ausgangswiderstand. Im Bereich A¹-B' steigt die Sollgeschwindigkeit vom Minimalwert vsolll (= Stillstand) bis zum maximalen Wert VS0II2, bleibt im Bereich B'-C konstant vsoll2 und fällt im Bereich C-D¹ von vsoll2 auf vsolll ab.

Der nachgebildete Weg a der Förderkörbe 3, 7 kann vom Anpaßgetriebe 24 als Drehwinkel oC für das Sollwertpotentiometer 25 vorgegeben werden, wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt. Dabei ist die Obersetzung des Anpaßgetriebes 24 so abgestimmt, daß der genaue Schachtweg vom oberen Haltepunkt A bis zum unteren Haltepunkt D einem Drehwinkel von 320° entspricht. Die ausgangsseitige Welle des Anpaßgetriebes 24 treibt das Sollwertpotentiometer 25 direkt an. Der Drehwinkel oC im "oberen" Einfahrbereich (obere Schachtöffnung 8) zwischen A und B erstreckt sich dabei z.B. von 0° bis 50° (linearer Anstieg des Ausgangswiderstandes des Sollwertpotentiometers 25 vom Minimalwert auf den Maximalwert). Der Dr^hwinkel o<- im Schachtfahrbereich zwischen B und C erstreckt sich von 50° bis 265° (Ausgangowiderstand bleibt konstant auf dem Maximalwert). Der Drehwinkel CxC im "unteren" Einfahrbereich (untere Schachtöffnungen 9) zwischen C und D erstreckt sich von 265° bis 320° (Ausgangswiderstand fällt linear vom Maximalwert auf den Minimalwert ab).

Claims

Mp.Nr. 549/88 "* " *# *1 16. Mai 1988 Schutzansprüche

1. Fahrtregler zur Regelung der Geschwindigkeit von über eine Treibscheibe oder Haupttrommel bewegten Förderkörben in SchachtfOrdereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit der Treibscheibe (5) verbundenes Anpaßgetriebe (24) den Weg (a) der Förderkörbe (3,7) nachbildet und dementsprechend ein Sollwertpotentiometer (25) betätigt, daß die dem Sollwertpotentiometer (25) entnehmbare Fördermaschinen-Sollgeschwindigkeit (vsoll) in einer Vergleichsstelle (26) mit der an der Treibscheibe (5) abgegriffenen Fördermaschinen-Istgeschwindigkeit (vist) verglichen wird, daß die Differenz dieser Geschwindigkeiten (vsoll - vist) einer Vergleichseinrichtung (27) zugeleitet wird und daß die Vergleichseinrichtung (27) je nach Größe der ermittelten Differenz Signale (vkorr, K, W) zur Änderung der Fördermaschinen-Geschwindigkeit und/oder Bremssignale (B) zur Betätigung einer mechanischen Bremse (11) abgibt.

2. Fahrtregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Vergleichseinrichtung (27) abgegebener Korrekturwert (vkorr) für die Fördermaschinen-Geschwindigkeit sowie die Fördermaschinen-Sollgeschwind.igkeit (vsoll) einer Steuer- und Regeleinrichtung (17) zugeführt werden, die einen in Spannung und Frequenz regelbaren Stromrichter (15) zur Speisung einer die Treibscheibe (5) antreibenden Drehstrom-Fördermaschine (13) ansteuert.

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3. Fahrtregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Vergleichseinrichtung (27) abgegebene Signale (K,W) zur Beschaltung der Läuferwicklung

(18) der die Treibscheibe (5) antreibenden Drehstrom-Fördermaschine (13) mit Anlaßwiderständen (19, 20) dienen.

4. Fahrtregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermaschinen-Sollgeschwindigkeit (vsoll) im Einfahrbereich von Schachtöffnungen (8,9) stetig von einem Miniiaalwert (vsoll 1) auf einen Maximalwert (vsoll2) und umgekehrt von einem Maximalwert (vsoll2) auf einen Minimalwert (vsolll) verändert und im Schachtfahrbereich konstant auf den Maximalwert (vsoll2) gehaLten wird.

5. Fahrtregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgebildete Weg (a) der Förderkörbe (3,7) dem Sollwertpotentiometer (25) als Drehwinkel ( oi. ) zugeführt wird.