PL191064B3 - Układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego - Google Patents

Abstract

1. Układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego, według patentu nr 171583 posiada dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajnu, oraz zespół hydrauliczny posuwu; poprzez odłącznik trójpołożeniowy do jednego z torów prądowych podłączony jest równolegle transformator pomocniczy, znamienny tym, że do torów prądowych (1) i (2) podłączone są poprzez aparaty (8) i (9) odłącznikowe elektryczne silniki (4) i (5) zasilające organy urabiające, natomiast silnik (6) zasilający hydrauliczny zespół napędu posuwu podłączony jest równolegle poprzez aparat (9) odłącznikowy do toru prądowego zasilającego silnik (5) elektryczny, a do dwu faz obwodów odpływowych elektrycznego silnika (6) za aparatem (9) odłącznikowym podłączony jest równolegle pomocniczy transformator (7).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego, stanowiący ulepszenie wynalazku według patentu głównego nr. 171583.

Przedmiotem patentu głównego nr 171583 jest układ elektryczny składający się z dwu oddzielnych torów prądowych połączonych z silnikami elektrycznymi, stanowiącymi napęd organów urabiających kombajnu górniczego oraz napęd hydraulicznego zespołu posuwu, poprzez odłącznik trójpołożeniowy. Do jednego z torów prądowych podłączony jest również równolegle przed odłącznikiem i poprzez ten odłącznik transformator pomocniczy.

Celem tego wynalazku było zaprojektowanie takiego układu elektrycznego, który pozwoliłby na zasilanie silników elektrycznych napędzających organy urabiające oraz napęd posuwu kombajnu górniczego dwoma oddzielnymi torami prądowymi, oraz stworzenie możliwości wyłączenia zasilania wszystkich silników elektrycznych przy zachowaniu zasilania transformatora pomocniczego, co umożliwia prowadzenie diagnostyki kombajnu górniczego i prowadzenie prób działania poszczególnych elementów kombajnu bez konieczności załączania silników elektrycznych napędowych.

Założony cel został osiągnięty, jednakże mimo szeregu zalet ten układ elektryczny nie pozwala na uruchomienie posuwu kombajnu górniczego przy wyłączonych silnikach napędzających organy urabiające, co jest niezbędne w przypadku uruchomienia posuwu kombajnu górniczego przy zawrębionych organach urabiających.

W czasie eksploatacji kombajnów górniczych często zachodzą przypadki konieczności przesunięcia zawrębionego kombajnu przy włączonych silnikach napędzających organy urabiające. Zachodzi wtedy konieczność wysprzęgania urabiających organów bądź instalowanie dodatkowego układu elektrycznego umożliwiającego wyłączenia zasilania tych organów. W przeciwnym wypadku następuje znaczne przeciążenie napędowych silników elektrycznych w czasie wydłużonego rozruchu, powodujące awarie tych silników.

Znane są układy elektryczne stwarzające możliwość sterowania górniczym kombajnem ścianowym, które zabezpieczają elektryczne silniki napędu posuwu i elektryczne silniki napędu urabiających organów przed długotrwałą pracą przy poborze prądu przez którykolwiek z silników przy natężeniu przekraczającym natężenie znamionowe, przez co silniki oraz mechanizmy kombajnu są zabezpieczone przed skutkami przeciążenia lub utyku.

Taki sposób i układ sterowania górniczym kombajnem ścianowym przedstawiono w zgłoszeniu nr P.323060. Rozwiązanie według tego zgłoszenia wynalazku polega na mierzeniu ciągłym natężenia prądu w poszczególnych elektrycznych silnikach i porównaniu wyników pomiaru ze znamionowym natężeniem prądu każdego silnika. Gdy natężenie prądu przynajmniej w jednym silniku przekroczy wartość znamionowego prądu tego silnika, zmniejsza się prędkość posuwu kombajnu przez łączenie ze sobą hydraulicznie komór regulatora wydajności pompy, przy czym łączenie tych komór dokonuje się na określony czas periodycznie, co zadany okres, aż do zmniejszenia nadwyżki do wyznaczonej wartości. Gdy po wyznaczonym czasie nie nastąpi likwidacja nadwyżki do wyznaczonej wartości natężenia, następuje odłączenie elektrycznych silników kombajnu od źródła zasilania.

Układ według tego rozwiązania ma przy każdym elektrycznym silniku czujnik pomiaru natężenia prądu korzystnie, co najmniej na dwóch fazach. Wyjścia czujników pomiaru natężenia prądu są połączone ze sterującą cewką dwudrogowego hydraulicznego rozdzielacza. Wspomniany rozdzielacz jest połączony z komorami regulatora wydajności hydraulicznej pompy napędu posuwu kombajnu, przy czym w jednym położeniu wymieniony rozdzielacz zamyka przepływ między komorami regulatora, a w drugim położeniu łączy te komory. Górniczy kombajn ścianowy wyposażony jest w obrotowe urabiające organy sprzężone z elektrycznymi silnikami mechaniczną przekładnią, przez co urabiające organy obracają się ze stałą prędkością wynikającą ze stałych obrotów elektrycznego silnika napędowego.

Ilość urobku uzyskiwana w jednostce czasu zmienia się przez zmianę zagłębienia organu urabiającego w caliznę węglową i przez zmianę prędkości posuwu kombajnu wzdłuż ścianowego wyrobiska.

Wielkość zagłębienia organu w caliznę i prędkość posuwu kombajnu jest ustalona przez obsługę kombajnu i dostosowana do warunków urabiania, które ulegają ciągłym zmianom, co wynika między innymi ze stopnia urabialności węgla wzdłuż wyrobiska ścianowego. Zmianie mogą ulec również opory w mechanizmach kombajnu górniczego. W takiej sytuacji może nastąpić przeciążenie silników elektrycznych, a w konsekwencji ich przegrzanie i wynikające stąd zwarcie.

Zapobiega temu sposób i układ przedstawiony w omówionym zgłoszeniu. Rozwiązanie to zapobiega przeciążeniu silników elektrycznych napędzających organy urabiające i odznacza się szerePL 191 064 B3 giem zalet, jednakże nie zapobiega dużym i długotrwałym przeciążeniom powstałym w trakcie uruchamiania kombajnu z zawrębionymi organami urabiającymi. Ponadto jest to rozwiązanie skomplikowane technicznie, wymagające stosowania specyficznego układu elektrycznego i hydraulicznego.

W przypadku awarii jakiegokolwiek elementu tego układu zmniejsza się sprawność tego rozwiązania.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego układu elektrycznego, który wyeliminowałby powyżej wskazane niedogodności.

Zadanie zostało rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego według patentu nr 171583 posiada dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajnu górniczego oraz zespół hydrauliczny posuwu kombajnu.

Silniki elektryczne stanowiące napęd organów urabiających podłączone są do torów prądowych bezpośrednio przez trójpołożeniowe aparaty odłącznikowe. Silnik elektryczny napędzający hydrauliczny zespół napędu posuwu kombajnu połączony jest równolegle poprzez aparat odłącznikowy z torem prądowym zasilającym jeden z elektrycznych silników napędu organu urabiającego.

Do dwu faz obwodów odpływowych silnika elektrycznego napędu posuwu kombajnu za aparatem odłącznikowym podłączony jest równolegle transformator pomocniczy.

Tory prądowe podłączone są do sieci zasilającej poprzez dwa oddzielne identyczne styczniki.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zasilanie kombajnu górniczego poprzez dwa trójfazowe tory prądowe. Układ elektryczny według wynalazku pozwala na zasilanie silnika elektrycznego stanowiącego napęd zespołu hydraulicznego napędu posuwu kombajnu górniczego, oraz transformatora pomocniczego przy jednocześnie wyłączonych silnikach elektrycznych stanowiących napęd organów urabiających.

Pozwala to na uruchomienie posuwu kombajnu w przypadku zawrębienia jego organów urabiających i konieczności odjazdu kombajnu przy wyłączonych silnikach elektrycznych napędzających organy urabiające.

Układ taki jest prosty i niezawodny, sposób zapobiega przegrzaniu prądem rozruchowym silników elektrycznych napędzających organy urabiające.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat układu elektrycznego zasilania górniczego kombajnu ścianowego.

Układ elektryczny zawiera dwa oddzielne tory prądowe 1 i 2 zawarte w jednym oponowym przewodzie sześciożyłowym bądź też w dwóch oddzielnych przewodach trójfazowych. Tory prądowe 1 i 2 podłączone są do sieci zasilającej poprzez oddzielne styczniki 3.

Do torów prądowych 1 i 2 podłączone są poprzez zestaw odłączników przełącznikowych silniki elektryczne 4, 5 i 6, oraz transformator 7 pomocniczy.

Zestaw przełączników odłącznikowych zawiera dwa aparaty odłącznikowe 8 i 9 sterowane wspólnym napędem 10. Aparat 8 odłącznikowy zawiera zestyki 11 12 i 13 i jest trójpołożeniowym trójfazowym odłącznikiem przełącznikowym. Aparat 9 odłącznikowy zawiera pięć identycznych zestyków 14, 15, 16, 17 i 18 i podobnie jak aparat 8 odłącznikowy jest trójpołożeniowym odłącznikiem trójfazowym.

Silniki 4 i 5 elektryczne stanowią napęd organów urabiających górniczego kombajnu węglowego, a silnik 6 elektryczny stanowi napęd układu hydraulicznego realizującego posuw kombajnu górniczego.

Silnik 4 elektryczny połączony jest z torem 2 prądowym poprzez aparat 8 odłącznikowy zestykami 11, 12 i 13. Silnik 5 elektryczny połączony jest z torem 1 prądowym poprzez aparat 9 odłącznikowy zestykami 14, 15 i 16, a silnik 6 elektryczny połączony jest z torem 1 prądowym poprzez aparat 9 odłącznikowy zestykami 17 i 18, a trzecia faza podłączona jest równolegle do identycznej fazy prądu spływowego do silnika 5 elektrycznego za aparatem 9 odłącznikowym z zestykiem 16.

Transformator 7 pomocniczy podłączony jest równolegle do dwu faz obwodu odpływowego silnika 6 elektrycznego prowadzonych od zestyków 17 i 18.

Aparat 8 odłącznikowy połączony jest z torem 2 prądowym poprzez zestyki 11, 12 i 13, natomiast aparat 9 odłącznikowy połączony jest z torem 1 prądowym poprzez zestyki 14, 15, 16, 17 i 18, przy czym zestyki 17 i 18 są podłączone równolegle do odpowiednich faz toru 1 prądowego. Aparaty 8 i 9 odłącznikowe wyposażone są we wspólny napęd 10 sterowniczy umożliwiający trójpołożeniowy układ styczników (P-O-T).

Układ elektryczny według wynalazku działa w sposób następujący:

W położeniu „O styczników aparatów 8 i 9 odłącznikowych wszystkie styki są otwarte i stworzona jest przerwa izolacyjna w obwodach zasilających silniki 4, 5 i 6 oraz transformator 7 pomocniczy.

PL 191 064 B3

W położeniu „P styczników aparatów 8 i 9 odłącznikowych wszystkie styki są zwarte i zasilane są silniki 4 i 5 stanowiące napęd organów urabiających kombajnu górniczego, silnik 6 napędzający zespół hydrauliczny oraz transformator 7 pomocniczy i w tym położeniu kombajn górniczy pracuje w pełnym zakresie.

W położeniu „T styczników aparatów 8 i 9 odłącznikowych zwarte są tylko zestyki 16, 17 i 18. W tym położeniu układu stykowego zasilany jest jedynie transformator 7 pomocniczy oraz silnik 6 napędzający hydrauliczny zespół napędu posuwu kombajnu górniczego, natomiast silniki 4 i 5 są nieczynne.

Claims (2)

1. Układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego, według patentu nr 171583 posiada dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajnu, oraz zespół hydrauliczny posuwu; poprzez odłącznik trójpołożeniowy do jednego z torów prądowych podłączony jest równolegle transformator pomocniczy, znamienny tym, że do torów prądowych (1) i (2) podłączone są poprzez aparaty (8) i (9) odłącznikowe elektryczne silniki (4) i (5) zasilające organy urabiające, natomiast silnik (6) zasilający hydrauliczny zespół napędu posuwu podłączony jest równolegle poprzez aparat (9) odłącznikowy do toru prądowego zasilającego silnik (5) elektryczny, a do dwu faz obwodów odpływowych elektrycznego silnika (6) za aparatem (9) odłącznikowym podłączony jest równolegle pomocniczy transformator (7).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że tory prądowe (1) i (2) podłączone są do sieci zasilającej poprzez oddzielne stycznik (3).