RU2706583C1

RU2706583C1 - Combined current junction of circular electrified sprinkling machine

Info

Publication number: RU2706583C1
Application number: RU2018139283A
Authority: RU
Inventors: Алексей Львович Фёдоров; Геннадий Владимирович Ольгаренко; Игорь Анатольевич Сандалов; Сергей Сергеевич Турапин
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2019-11-19

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture. Combined current transducer comprises fixed branch pipe with power and control cables, ring collector, bracket with current collector. Non-magnetic case with reed relievers is fixed on the branch pipe. Electromagnetic coils are installed on bracket rotating concentrically relative to vertical axis of branch pipe.

EFFECT: improved reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к широкозахватным дождевальным машинам кругового действия, и может быть использовано для централизованного энергоснабжения привода тележек ДМ электрической энергией и управления элементами внешней оросительной сети путем бесконтактной передачи электросигнала.The invention relates to agriculture, in particular to wide-sprinkler sprinkling machines of circular action, and can be used for centralized power supply of the drive of trolleys DM with electric energy and control elements of an external irrigation network by means of contactless transmission of an electrical signal.

Аналогом предлагаемого решения является токосъемник, выполненный в виде кольцевого коллектора ("ORTEX-БАУЭР", "АХТУБА К168", "НЕВА-СМ", Рейнке, Valley), расположенного в верхней части поворотного колена неподвижной опоры, являющегося составной частью узла крепления и вращения ферм машины. На наружной части коллектора расположены кольца и щетки для передачи высокого напряжения - 380 В, а внутри устройства имеются кольца и щетки до 11 штук для передачи электрических сигналов по управлению машиной (220 В и 110 В). Щит управления расположен на металлоконструкции неподвижной центральной опоры. Кабель электропитания машины от внешней электросети (подстанции) заводится в центральный щит управления, из которого выходят кабели питания электропривода и управления движением машины, которые пройдя через кольцевой токопереход, соединяются с кабелями питания и управления, проложенными вдоль всего водопроводящего трубопровода машины к каждой тележке.An analogue of the proposed solution is a current collector made in the form of an annular collector ("ORTEX-BAUER", "AHTUBA K168", "NEVA-SM", Reinke, Valley), located in the upper part of the rotary elbow of the fixed support, which is an integral part of the mount and rotation unit farm machinery. On the outside of the collector there are rings and brushes for transmitting high voltage - 380 V, and inside the device there are rings and brushes up to 11 pieces for transmitting electrical signals for controlling the machine (220 V and 110 V). The control panel is located on the metal structure of the fixed central support. The machine’s power cable from an external electrical network (substation) is fed into the central control panel, from which the power supply cables of the electric drive and the machine’s motion control, which, passing through the ring current junction, are connected to the power and control cables laid along the entire water supply pipe of the machine to each trolley.

Недостатком данного способа электроснабжения и управления движением машины является сложность конструкции узла токоперехода из-за большого количества контактных колец и использование в качестве управляющего напряжения - напряжение от 220 до 110 В, что в условиях применения дождевальной машины является жизнеопасным.The disadvantage of this method of power supply and motion control of the machine is the complexity of the design of the junction node due to the large number of contact rings and its use as a control voltage - voltage from 220 to 110 V, which is life-threatening under the conditions of application of the sprinkler machine.

В качестве прототипа выбран известный способ передачи электроэнергии и сигналов управления к электроприводу тележек широкозахватной дождевальной машины (патент США 3.840.043. 1974 г.), работающей по принципу вращения по кругу, относительно неподвижной центральной опоры.As a prototype, a well-known method of transmitting electric power and control signals to the electric drive of the trolleys of a wide-sprinkler sprinkler (US patent 3.840.043. 1974), working on the principle of rotation in a circle relative to a fixed central support, was chosen.

Указанный способ предполагает размещение силового щита (ЩС) на неподвижной центральной опоре, а щита управления (ЩУ) на ферменном пролете машины в непосредственной близости (≈3 м) от центральной опоры. Взаимосвязь между этими щитами осуществляется с помощью кольцевого токоперехода с шестью контактными. С помощью 4-х контактных силовых колец осуществляется питание машины (380 В 50 Гц), а 2 кольца используются для управления компонентами внешней оросительной сети (основные задвижки, байпасный клапан).The specified method involves the placement of a power shield (SC) on a fixed central support, and a control panel (SC) on the truss span of the machine in the immediate vicinity (≈3 m) from the central support. The relationship between these shields is carried out using a ring current junction with six contact. Using 4-contact power rings, the machine is powered (380 V 50 Hz), and 2 rings are used to control components of the external irrigation network (main valves, bypass valve).

Недостатком указанного способа является сложность конструкции токоперхода. Кроме того, в данной конструкции для управления элементами электросхемы используется напряжение от 110 В до 220 В, что при работе дождевальной машины в условиях повышенной влажности является жизнеопасными, а при переходе на слаботочную и низковольтную электроаппаратуру станет безопасным, но ненадежным, в связи с непостоянством переходного сопротивления в области соприкосновения контактных колец цепей управления и щеток коллектора.The disadvantage of this method is the complexity of the design of the junction. In addition, this design uses voltage from 110 V to 220 V to control the elements of the electrical circuit, which is life-threatening when the sprinkler is operated in conditions of high humidity, and when switching to low-current and low-voltage electrical equipment it will become safe, but unreliable, due to the instability of the transition resistance in the contact area of the contact rings of the control circuits and brushes of the collector.

Целью предложенного изобретения является повышение надежности с помощью отказа от передачи управляющих и контролирующих сигналов электроуправления через контактный кольцевой токопереход. Методом применения гальванической развязки, основанной на использовани вращающихся электромагнитных катушек и управляемых создаваемым катушками магнитным полем герконамию. Для достижения этой цели в известном токопереходе круговой электрифицированной дождевальной машине включающем патрубок с кабелями питания и управления, кольцевой коллектор, кронштейн с токосъемником. На патрубке неподвижно закреплен немагнитный корпус с герконами, а электромагнитные катушки, установленные на кронштейне, вращающемся концентрично относительно вертикальной оси патрубка.The aim of the proposed invention is to increase reliability by refusing to transmit control and monitoring signals of electrical control through a contact ring current junction. The method of application of galvanic isolation, based on the use of rotating electromagnetic coils and controlled by the magnetic field created by the coils of reed switch. To achieve this goal in the well-known current junction circular electrified sprinkler machine comprising a pipe with power and control cables, an annular collector, a bracket with a current collector. A non-magnetic housing with reed switches is fixedly mounted on the nozzle, and electromagnetic coils mounted on an arm rotating concentrically relative to the vertical axis of the nozzle.

Фиг. 1. Комбинированный токопереходFIG. 1. Combined current junction

Фиг. 2. Центральная опора дождевальной машиныFIG. 2. The central support of the sprinkler

Комбинированный токопереход круговой электрифицированной дождевальной машины фиг. 1, включающий неподвижный патрубок 1, уплотненный с помощью сальника 2 на поворотном колене 3.The combined current junction of the circular electrified sprinkler of FIG. 1, including a stationary pipe 1, sealed with an oil seal 2 on the rotary elbow 3.

Внутри патрубка расположены кабель питания 4 и кабель управления 5. На верхней части патрубка неподвижно закреплен немагнитный корпус 6 с герконами 7.Inside the nozzle there is a power cable 4 and a control cable 5. On the upper part of the nozzle a non-magnetic housing 6 with reed switches 7 is fixedly fixed.

В средней части патрубка закреплен кольцевой коллектор электропитания 8 с четырьмя контактными кольцами. Кронштейн 9 с принадлежащими ему электромагнитными катушками 10 и токосъемником 11, концентрично вращается на подшипнике 12 относительно неподвижного патрубка.In the middle part of the pipe, an annular power collector 8 with four contact rings is fixed. The bracket 9 with its electromagnetic coils 10 and the current collector 11 concentrically rotates on the bearing 12 relative to the stationary pipe.

Вращение кронштейну 9 сообщает упор 13. Весь токопереход защищен от воздействия внешней окружающей среды кожухом 14.The rotation of the bracket 9 is reported by the stop 13. The entire current junction is protected from the external environment by the casing 14.

Питание электроэнергией и управление машиной происходит следующим образом. Фиг. 2.Power supply and machine control is as follows. FIG. 2.

Электропитание напряжением 380 В подводится посредством кабеля внешней электросети 15 к неподвижной опоре 16, на которой установлен силовой щит 17. Далее с помощью кабеля 18 силовой щит соединяется с комбинированным токопереходом 19, посредством которого с использованием кабеля 20, напряжение питания машины попадает в центральный щит управления 21, вращающийся на выносном консольном кронштейне 23, закрепленном на поворотном колене 3, неподвижной опоры 16, а оттуда в виде силового напряжения и преобразованных сигналов управления по кабелю 22 к тележкам дождевальной машины.The 380 V power supply is supplied through the cable of the external power supply network 15 to the fixed support 16 on which the power shield 17 is mounted. Then, using the cable 18, the power shield is connected to the combined current junction 19, by which, using the cable 20, the machine supply voltage enters the central control panel 21, rotating on a remote cantilever bracket 23, mounted on a rotary knee 3, a fixed support 16, and from there in the form of power voltage and converted control signals via cable 22 to the body Cams sprinkler.

Управление элементами внешней оросительной сети осуществляется с помощью электрических сигналов, сформированных в центральном щите управления 21, и поступающих по кабелю 24 на электромагнитные катушки 10, которые воздействуют создаваемым в них магнитным полем на герметические контакты (герконы), которые в свою очередь "замыкаясь" или "размыкаясь" передают сигнал по кабелю 5 в силовой щит и далее по кабелям 25 к элементам внешней оросительной сети байпасному клапану 26 и основной задвижке 27.The elements of the external irrigation network are controlled by electrical signals generated in the central control panel 21 and supplied via cable 24 to the electromagnetic coils 10, which act on the hermetic contacts (reed switches) created by them with a magnetic field, which in turn are “closed” or "opening" transmit the signal via cable 5 to the power switchboard and then through cables 25 to the elements of the external irrigation network bypass valve 26 and the main valve 27.

Claims

The combined current junction of a circular electrified sprinkler, including a fixed pipe with power and control cables, a ring collector, a bracket with a current collector, characterized in that in order to increase reliability by reducing the number of collector rings, a non-magnetic housing with reed switches is fixedly mounted on the pipe, and electromagnetic coils are installed on an arm rotating concentrically relative to the vertical axis of the nozzle.