Pierwszenstwo: ¦ Opublikowano: 20.VIII.1971 63534 KI. 21 c, 45/03 MKP H 01 h, 53/00 [czytelnia 1 U«aA^PoU-nt9*ear 1 ruifl«PlWn\'pi? :m| l 1 .Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Kowalski, Henryk Pudelko, Jerzy Jarzebinski Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Naped elektromagnesowy na prad staly wyprostowany stycznika pradu przemiennego Przedmiotem wynalazku jest naped elektroma¬ gnesowy na prad staly wyprostowany lacznika stycznikowego pradu przemiennego.W dotychczasowych rozwiazaniach laczniki stycz- nikowe pradu przemiennego sa wyposazone glów¬ nie w naped elektromagnesowy na prad przemien¬ ny. Warunki srodowiskowe pracy laczników stycz- nikowych w podziemiach kopaln wplywaja na obnizenie niezawodnosci napedów elektromagneso- wych pradu przemiennego, a trwalosc laczeniowa styczników w tych warunkach jest limitowana trwaloscia elektromagnesów. Niedokladnosc przy¬ legania zwory elektromagnesu spowodowana za¬ nieczyszczeniem lub inna przyczyna, zwieksza szczeline, co prowadzi do nadmiernego wzrostu po¬ boru pradu przez cewke, a to jest powodem jej zniszczenia wskutek przegrzania.Obciazalnosc znamionowa pradem ciaglym lacz¬ ników stycznikowych z napedem elektromagneso- wym pradu przemiennego w zamknietych oslo¬ nach ognioszczelnej lub wodoszczelnej, znacznie odbiega od obciazalnosci znamionowej zastosowa¬ nych styczników. Obnizenie tej obciazalnosci jest spowodowane stratami w rdzeniu elektromagnesu, zasilanego pradem przemiennym.Znane uklady zasilania napedów elektromagne- sowych pradu stalego w stycznikach pradu stalego, w przypadku uszkodzenia obwodu trzymania pro¬ wadza do zniszczenia stycznika lub zczepienia sty- 2 ków roboczych, stwarzajac zagrozenie bezpieczen¬ stwa pracy.Naped elektromagnesowy na prad staly wypro¬ stowany wedlug wynalazku eliminuje awaryjnosc 6 napedu w stycznikach pradu stalego, zwieksza nie¬ zawodnosc laczników stycznikowych pradu prze¬ miennego oraz podwyzsza obciazalnosc pradem cia¬ glym laczników stycznikowych w oslonach za¬ mknietych. 10 Istota wynalazku polega na wyodrebnieniu i funkcjonalnym powiazaniu elektromechanicznym obwodów trzymania i rozruchu elektromagnesu stycznika w jednopolówkowym ukladzie zasilania.Obwody trzymania i rozruchu elektromagnesu pra- 15 cuja w ukladzie pradów przeciwsobnych od stro¬ ny zródla zasilania. Zapewnia to stabilna prace napedu elektromagnesowego przy rozruchu stycz¬ nika. Rozruch napedu elektromagnesowego jest uwarunkowany przeplywem pradu w obwodzie 20 trzymania elektromagnesu. Prady trzymania i roz¬ ruchu plyna w innym pólokresie przebiegu napie¬ cia zasilania.Przekaznik rozruchowy jest szeregowym elemen¬ tem obwodu trzymania i zabezpiecza wlasciwa re- 26 akcje napedu w stanach awaryjnych.Przeplyw pradu ze zródla zasilania przez cewke stycznika odbywa sie w czasie rozruchu zarówno w dodatnim jak i ujemnym pólokresie sinusoidy napiecia, natomiast podczas trzymania wylacznie 80 w pólokresie sinusoidy napiecia zasilania. W dru- 6353468534 3 4 gim pólokresie sinusoidy napiecia zasilania przez te cewke i obwód bocznikujacy plynie prad samo- indukcji. Prad samoindukcji plynie równiez w cza¬ sie rozruchu w odpowiednich pólokresach sinusoi¬ dy napiecia zasilania. Zwora i rdzen elektroma¬ gnesu nie wymagaja podkladek antymagnetycz- nych. Uksztaltowanie nabiegunników oraz umiesz¬ czenie cewki wystarczajaco ogranicza wplyw re¬ manentu magnetycznego na samoczynny ruch zwrotny styków.Wynalazek jest objasniony szczególowo na pod¬ stawie przykladu wykonania ukladu napedu stycz¬ nika, zilustrowanego schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad zasilania na¬ pedu elektromagnesowego na prad staly wypro¬ stowany stycznika pradu przemiennego, fig. 2 — odmiane wykonania tego ukladu, fig. 3 — ksztalt magnetowodu, a fig. 4 — odmiane wykonania ma- gnetowodu.Cewka 1 napedu elektromagnesowego jest za¬ silana z zacisków a—b uzwojenia transformatora 6 poprzez topikowy bezpiecznik 13, styk 9 steru¬ jacego przekaznika, kontrolno-rozruchowy prze¬ kaznik 2, elektryczny zawór 5 oraz normalnie za¬ mkniety styk 10 zwarciowego przekaznika elektro¬ magnetycznego z blokada mechaniczna po zadzia¬ laniu. Cewka 1 napedu elektromagnesowego i nor¬ malnie zamkniety styk 10 zwarciowego przekaz¬ nika elektromagnetycznego zbocznikowane sa elek¬ trycznym zaworem 4. W czasie rozruchu cewka 1 napedu elektromagnesowego jest dodatkowo zasi¬ lana z zacisków b—c uzwojenia transformatora 6 poprzez styk 7 kontrolno-rozruchowego przekaz¬ nika 2, normalnie zamkniety styk 8 stycznika, elektryczny zawór 3 i styk 10. Transformator 6 jest zasilany poprzez topikowy bezpiecznik 12 z glównych torów pradowych stycznika. W obwodzie cewki 1 znajduje sie ponadto opornik 11 zboczni- kowany stykiem 10.W odróznieniu od rozwiazania konstrukcyjnego przedstawionego na fig. 1 uklad wedlug fig. 2 nie posiada opornika 11 i styku 10 w obwodzie cew¬ ki 1. Natomiast cewka 1 napedu elektromagneso¬ wego stycznika jest zbocznikowana obwodem za¬ wierajacym nastawny opornik 14 i elektryczny za¬ wór 4. Normalnie otwarty styk 15 kontrolno-roz¬ ruchowego przekaznika 2 bocznikuje opornik na¬ stawny 14. Normalnie zamkniety styk 10 prze¬ kaznika elektromagnetycznego jest wlaczony sze¬ regowo z przekaznikiem 2.Fig. 3 przedstawia magnetowód napedu elektro¬ magnesowego stycznika. Rdzen 16 i zwora 17 po¬ siadaja identyczny ksztalt. Szczeliny powietrzne 18 znajduja sie na zewnetrznych nabiegunnikach. W odróznieniu od rozwiazania konstrukcyjnego ma¬ gnetowodu przedstawionego na fig. 3, magnetowód wedlug fig. 4 skladajacy sie z rdzenia 21 i zwory 22, posiada jedna szczeline powietrzna 18 w na¬ biegunnikach srodkowych. W obu przypadkach nie sa wymagane podkladki antymagnetyczne. Tech¬ nologicznie i konstrukcyjnie rdzen i zwora sta¬ nowia identyczne elementy w obydwu magneto- wodach.Proces zalaczania w ukladzie przedstawionym na fig. 1 przebiega w ten sposób, ze po zamknieciu sterujacego przycisku zalaczajacego lub styku 9 przekaznika sterujacego w obwodzie cewki 1 i przekaznika 2 plynie prad 19 jednokierunkowy w pólokresie sinusoidy napiecia zasilania. W dru- 5 gim pólokresie sinusoidy napiecia w cewce 1 ply¬ nie prad samoindukcji zamykajacy sie w obwo¬ dzie z zaworem 4. Przekaznik 2 zadziala i stykiem 7 zamyka obwód zasilania napieciem rozrucho¬ wym. W obwodzie tym poplynie prad w jednym pólokresie sinusoidy napiecia zasilania.W drugim pólokresie poplynie przez cewke 1 prad samoindukcji w obwodzie z zaworem 4 oraz prad 20 w obwodzie zasilania napieciem trzyma¬ nia. Zwora zostaje przyciagnieta. Z chwila ze¬ tkniecia zwory z rdzeniem elektromagnesu, obwód rozruchowy zostaje wylaczony stykiem 8 styczni¬ ka.Otwarcie styku 9 przekaznika sterujacego, wzglednie przycisku sterujacego, powoduje otwar¬ cie styku 7 kontrolno-rozruchowego przekaznika 2, a nastepnie otwarcie styków roboczych stycznika i zamkniecie styku 8. Otwarcie styku 10 zwarcio¬ wego przekaznika elektromagnetycznego zmniejsza prad w cewce 1, powoduje wylaczenie stycznika z czasem wlasnym i zamkniecie sie styku 8. Opor¬ nik 11 ogranicza prad w obwodzie rozruchowym.W nastepnej kolejnosci zwalnia kontrolno-rozru¬ chowy przekaznik 2 otwierajac stykiem 7 obwód rozruchowy.Proces zalaczania w ukladzie przedstawionym na fig. 2 przebiega podobnie jak w ukladzie wedlug fig. 1 z ta róznica, ze zadzialanie kontrolno-roz¬ ruchowego przekaznika 2 powoduje zamkniecie styków 7 i 15. Nastawny opornik 14 wprowadza mozliwosc regulacji czasu wlasnego napedu elek¬ tromagnesowego przy wylaczaniu oraz przy za¬ dzialaniu zwarciowego przekaznika elektromagne¬ tycznego. Otwarcie styku 9 przekaznika steruja¬ cego powoduje otwarcie styków 7 i 15 kontrolno- -rozruchowego przekaznika 2, a nastepnie styków roboczych stycznika ze zwloka uzalezniona od opornosci nastawionej na oporniku nastawnym 14.Otwarcie styku 10 zwarciowego przekaznika elek¬ tromagnetycznego powoduje zwolnienie przekazni¬ ka 2 z czasem wlasnym i otwarcie styków robo¬ czych stycznika ze zwloka uzalezniona od opornosci nastawionej na oporniku nastawnym 14.Naped wedlug wynalazku zwieksza~trwalosc ma¬ newrowa laczników stycznikowych pradu prze¬ miennego pracujacych w ciezkich warunkach sro¬ dowiskowych, umozliwia podwyzszenie obciazal¬ nosci pradem ciaglym styczników w oslonach za¬ mknietych oraz gwarantuje poprawna prace stycz¬ ników w przypadku zaklócen w obwodzie zasila¬ nia. Ograniczenie strat w zelazie obwodu magne¬ tycznego napedu elektromagnesowego pozwala wy¬ konac magnetowód z materialu jednolitego jak dla pradu stalego, a uksztaltowanie nabiegunników eliminuje koniecznosc stosowania podkladek anty- magnetycznych.Ponadto naped elektromagnesowy na prad staly wyprostowany umozliwia dobranie stalej optymal¬ nej predkosci styków ruchomych stycznika w mo¬ mencie zetkniecia ze stykami nieruchomymi, co zapewnia minimalne zuzycie styków. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6068534 PL