PL199050B1 - Układ sterowania napędem elektromagnesowym stycznika - Google Patents

Abstract

Układ sterowania napędem elektromagnesowym stycznika zawiera źródło prądu przemiennego (T) włączone pomiędzy zaciski wejściowe (a) i (b) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK) do których podłączona jest cewka przekaźnika podnapięciowego (K1). Elementy sterownicze i zabezpieczeniowe (VX) lub/i (KX) i zestyk czynny przekaźnika podnapięciowego (K1), włączone są w obwód źródła prądu przemiennego (T) połączonego z zaciskami wejściowymi (a) i (c) zasilacza napędu (ZK), który stanowi obwód AC zasilania przetwornika napięcia (V1), którego pierwszy zacisk DC połączony jest poprzez element prostowniczy (V2) z wyjściem (d) zasilacza napędu (ZK), połą­ czonym poprzez zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego (K1) i element prostowniczy (V3) z pierwszym zaciskiem DC przetwornika napięcia (V1). Pomiędzy zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego (K1) i element prostowniczy (V3) włącząny jest pierwszy zacisk układu czasowego RC, którego drugi zacisk połączony jest z drugim zaciskiem wyjściowym DC przetwornika napięcia (V1), połączonego z zaciskiem wyjściowym zasilacza napędu (ZK). Do zacisków wyjściowych (d) i (e) zasilacza napędu (ZK), poprzez elementy łączeniowe zabezpieczeń nadprądowych (KN) PL podłączone są uzwojenia cynkowe stycznika (K)

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania napędem elektromagnesowym prądu stałego stycznika, zwłaszcza napędem stycznika rozrusznika kopalnianego pracującego w sieciach w których podczas zwarcia występują zaniki napięcia na zaciskach sterowanego silnika, przy czym niezbędne jest podtrzymanie stanu załączenia stycznika ze zwłoką czasową celem rejestracji przez zabezpieczenie nadprądowe faktu zaistnienia tego zwarcia.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 178934 układ sterowania napędem elektromagnesowym stycznika zawiera transformator zasilający dwoma napięciami, prostownik pełnookresowy, czasowy element przełączający, element sterujący i element wyłączający. W obwód prądu przemiennego prostownika pełnookresowego włączony jest czasowy element przełączający, którego pierwszy zestyk przełączny zawiera pierwszy zacisk połączony z pierwszym zaciskiem obwodu prądu przemiennego tego prostownika, zaś drugi zacisk czasowego elementu przełączającego jest połączony z zaciskiem napięcia wyższego transformatora. Trzeci zacisk tego elementu przełączającego połączony jest z zaciskiem napię cia niż szego transformatora, korzystnie poprzez pierwszą diodę . Przed za łączeniem stycznika czasowy element przełączający przełączony jest w położenie umożliwiające zasilanie układu napięciem wyższym z zacisku napięcia wyższego transformatora, zaś po załączeniu stycznika czasowy element przełączający z opóźnieniem przełączany jest w położenie umożliwiające zasilanie układu napięciem niższym z zacisku napięcia niższego transformatora. Czwarty zacisk drugiego zestyku przełączającego czasowego elementu przełączającego poprzez elementy wyłączające połączony jest z trzecim zaciskiem obwodu prądu wyprostowanego prostownika, zaś pią ty zacisk tego elementu przełączającego połączony jest z czwartym zaciskiem prądu wyprostowanego prostownika. Szósty zacisk czasowego elementu przełączającego połączony jest z piątym zaciskiem prądu wyprostowanego prostownika, z kolei włączonym pomiędzy drugą diodę i rezystor. W położeniu pierwszym czasowy element przełączający powoduje zamknięcie obwodu pomiędzy zaciskiem trzecim i zaciskiem piątym prostownika, zaś w położeniu drugim czasowy element przełączający powoduje zamknięcie obwodu pomiędzy zaciskiem trzecim i zaciskiem czwartym prostownika.

Znany z opisu patentowego nr PL 195331 układ sterowania napędu elektromagnesowego stycznika zawiera na wejściu dwa zaciski źródła napięcia prądu przemiennego. Do zacisków tych połączony jest pierwszy prostownik pełnookresowy poprzez łącznik sterowniczy szeregowo połączony z łącznikiem pomocniczym. Drugi prostownik pełnookresowy połączony jest z tymi zaciskami poprzez łącznik sterowniczy, transformator i pierwszy prostownik pełnookresowy. Prostowniki te połączone są galwanicznie i przeciwsobnie w obwodzie prądu stałego. W obwód ten włączona jest cewka elektromagnesu stycznika połączona szeregowo z tyrystorem, zbocznikowana szeregowo połączonym pierwszym kondensatorem z pierwszym rezystorem, a tyrystor zbocznikowany jest zestykiem zwiernym przekaźnika. Przekaźnik ten też jest włączony do zacisków źródła prądu przemiennego poprzez łącznik sterowniczy. Anoda tyrystora i jego bramka są ze sobą połączone szeregowym obwodem zawierającym drugi kondensator i drugi rezystor.

Układ sterowania napędem elektromagnesowym stycznika według wynalazku zawierający źródło prądu przemiennego, elementy sterownicze i zabezpieczeniowe, elementy łączeniowe zabezpieczeń nadprądowych, zasilacz napędu elektromagnesowego i stycznik z napędem elektromagnesowym prądu stałego, charakteryzuje się tym, że źródło prądu przemiennego włączone jest pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy i drugi zacisk wejściowy zasilacza napędu elektromagnesowego, do których to zacisków podłączona jest cewka przekaźnika podnapięciowego.

Elementy sterownicze i zabezpieczeniowe i zestyk czynny przekaźnika podnapięciowego, włączone są w obwód źródła prądu przemiennego włączonego pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy i trzeci zacisk zasilacza napędu elektromagnesowego, który stanowi obwód AC zasilania przetwornika napięcia zasilacza napędu elektromagnesowego. Pierwszy zacisk DC tego przetwornika napięcia połączony jest korzystnie poprzez pierwszy element prostowniczy z pierwszym wyjściem zasilacza napędu elektromagnesowego, połączonym poprzez zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego i drugi element prostowniczy z pierwszym zaciskiem DC przetwornika napięcia. Pomiędzy zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego i drugi element prostowniczy włączony jest pierwszy zacisk układu czasowego RC złożony korzystnie z rezystora i kondensatora, którego drugi zacisk połączony jest z drugim zaciskiem wyjś ciowym DC przetwornika napięcia, połączonego z drugim zaciskiem wyjściowym zasilacza napędu elektromagnesowego. Do dwóch zacisków wyjściowych zasilacza napędu

PL 199 050 B1 elektromagnesowego, poprzez elementy łączeniowe zabezpieczeń nadprądowych podłączone są uzwojenia cewkowe napędu elektromagnesowego stycznika.

Zaletą układu według wynalazku jest możliwość pracy napędu elektromagnesowego stycznika w ekstremalnych warunkach sieciowych, zwłaszcza w górnictwie gdzie podczas zwarcia występuje zanik napięcia na zaciskach silnika.

Zaletą układu jest także samokontrola pracy napędu za pomocą przekaźnika podnapięciowego, który w trybie normalnej pracy powoduje stałe odłączenie układu RC od cewki stycznika chroniąc ją od zasilania podwyższonym napięciem do wartości maksymalnej prądu przemiennego, natomiast w przypadku zwarcia z zanikiem napięcia, przekaźnik podnapięciowy powoduje załączenie układu RC, przy czym chwilowe zasilenie uzwojenia cewkowego podwyższonym napięciem nie ma ujemnego wpływu na pracę tego uzwojenia.

Dodatkową zaletą układu jest możliwość zastosowania napędu elektromagnesowego prądu stałego z roboczym uzwojeniem cewkowym o dużej rezystancji i zasilacza napędu stycznika z kondensatorem małej pojemności, co ma wpływ na zmniejszenie wydzielania ciepła i zmniejszenie gabarytów zasilacza.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, który przedstawia schemat ideowy układu sterowania napędem elektromagnesowym stycznika.

W ukł adzie uzwojenie wtórne transformatora T włączone jest pomię dzy pierwszy zacisk wejściowy a i drugi zacisk wejściowy b zasilacza napędu elektromagnesowego ZK, do których podłączona jest cewka przekaźnika podnapięciowego K1. Elementy sterownicze i zabezpieczeniowe, w postaci elektronicznej VX lub/i zestykowej KX i zestyk czynny przekaźnika podnapięciowego K1, włączone są w obwód wtórny transformatora T połączonego z pierwszym zaciskiem wejściowym a i trzecim zaciskiem wejściowym c zasilacza napędu elektromagnesowego ZK, który stanowi obwód AC zasilania przetwornika napięcia V1 zasilacza napędu elektromagnesowego ZK. Pierwszy zacisk DC tego przetwornika napięcia V1 połączony jest poprzez pierwszą diodę V2 z pierwszym wyjściem d zasilacza napędu elektromagnesowego ZK, połączonym poprzez zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego K1 i drugą diodę V3 z pierwszym zaciskiem DC przetwornika napięcia V1. Pomiędzy zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego K1 i drugą diodę V3 włączony jest pierwszy zacisk układu czasowego RC złożony z rezystora R i kondensatora C, którego drugi zacisk połączony jest z drugim zaciskiem wyjściowym DC przetwornika napięcia V1, połączonego z drugim zaciskiem wyjściowym e zasilacza napędu elektromagnesowego ZK. Do dwóch zacisków wyjściowych d i e zasilacza napędu elektromagnesowego ZK, poprzez zestyk czynny zabezpieczenia nadprądowego KN podłączona jest cewka dwuzwojeniowa napędu elektromagnesowego stycznika K.

Zasada działania układu sterowania napędem elektromagnesowym według wynalazku jest następująca: po podaniu napięcia prądu przemiennego z transformatora T na zaciski wejściowe a i b zasilacza napędu elektromagnesowego ZK zostaje załączony przekaźnik podnapięciowy K1, który załączy swój zestyk czynny przygotowujący obwód przetwornika V1 do pracy, zaś swoim zestykiem biernym odłączy układ czasowy RC od cewki stycznika K. W normalnym trybie pracy przekaźnik podnapięciowy K1 jest stale załączony. Odłączenie układu RC od cewki stycznika chroni ją od trwałego zasilania napięciem podwyższonym do wartości maksymalnej prądu przemiennego. Załączenie elementów sterowniczych i zabezpieczeniowych VX lub/i KX oraz stycznika K możliwe jest wtedy, kiedy zestyk czynny zabezpieczenia nadprądowego KN jest załączony. Po załączeniu elementów sterowniczych i zabezpieczeniowych VX lub/i KX następuje podanie napięcia AC na zaciski a i c zasilacza napędu elektromagnesowego ZK, a tym samym do przetwornika V1 powodując załączenie stycznika K oraz ładowanie kondensatora C układu czasowego RC. Z chwilą wyłączenia elementów sterowniczych i zabezpieczeniowych VX lub/i KX następuje odłączenie napięcia AC od zacisków a i c zasilacza napędu elektromagnesowego ZK, a tym samym od przetwornika V1, powodując wyłączenie stycznika K oraz zaprzestanie ładowania kondensatora C układu czasowego RC. W przypadku zwarcia w sieci, nie powodującego zaniku napięcia, przekaźnik podnapięciowy K1 jest nadal załączony. Po otwarciu zestyku czynnego zabezpieczenia nadprądowego KN następuje wyłączenie stycznika K.

Ponieważ nie następuje zwolnienie zestyku biernego nie ma przepływu prądu z kondensatora C do cewki stycznika K. W przypadku zwarcia w sieci powodującego zanik napięcia, na transformatorze T występuje również zanik napięcia, a tym samym szybkie wyłączenie przekaźnika podnapięciowego K1, zwolnienie jego zestyku biernego i przepływ prądu z układu czasowego RC do cewki stycznika K w celu podtrzymania załączenia tego stycznika przez okres czasu wystarczają cy do zarejestrowania przez zabezpieczenie zwarciowe faktu zaistnienia zwarcia i otwarcia zestyku czynnego zabezpieczenia nadprądowego KN.

Claims (1)

1. Układ sterowania napędem elektromagnesowym stycznika zawierający źródło prądu przemiennego, elementy sterownicze i zabezpieczeniowe, elementy łączeniowe zabezpieczeń nadprądowych, zasilacz napędu elektromagnesowego i stycznik z napędem elektromagnesowym prądu stałego, znamienny tym, że źródło prądu przemiennego (T) włączone jest pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy (a) i drugi zacisk wejściowy (b) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK), do których to zacisków podłączona jest cewka przekaźnika podnapięciowego (K1), zaś elementy sterownicze i zabezpieczeniowe (VX) lub/i (KX) i zestyk czynny przekaźnika podnapięciowego (K1), włączone są w obwód źródła prądu przemiennego (T) włączonego pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy (a) i trzeci zacisk (c) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK), który stanowi obwód AC zasilania przetwornika napięcia (V1) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK), zaś pierwszy zacisk DC tego przetwornika napięcia (V1) połączony jest korzystnie poprzez pierwszy element prostowniczy (V2) z pierwszym wyjściem (d) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK), połączonym poprzez zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego (K1) i drugi element prostowniczy (V3) z pierwszym zaciskiem DC przetwornika napięcia (V1), przy czym pomiędzy zestyk bierny przekaźnika podnapięciowego (K1) i drugi element prostowniczy (V3) włączony jest pierwszy zacisk układu czasowego RC złożony korzystnie z rezystora (R) i kondensatora (C), którego drugi zacisk połączony jest z drugim zaciskiem wyjś ciowym DC przetwornika napięcia (V1), połączonego z drugim zaciskiem wyjściowym (e) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK), przy czym do dwóch zacisków wyjściowych (d) i (e) zasilacza napędu elektromagnesowego (ZK), poprzez elementy łączeniowe zabezpieczeń nadprądowych (KN) podłączone są uzwojenia cewkowe napędu elektromagnesowego stycznika (K).