SU1410174A1

SU1410174A1 - Устройство дл защиты шахтной машины от аварийных режимов

Info

Publication number: SU1410174A1
Application number: SU864082608A
Authority: SU
Inventors: Александр Викторович Степанов; Виктор Александрович Степанов
Original assignee: Шахта "Юбилейная" Производственного объединения "Ростовуголь"
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1988-07-15

Abstract

Изобретение относитс к области автоматизации и может найти применение, например, дл защиты шахтных, преимущественно многоагрегатных машин, с использованием как контактных, так и параметрических датчиков контрол . Целью изобретени вл етс повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Цель достигаетс введением в устройство блока 14 проверки устройства, блока 15 контрольных импульсов, блока 16 защиты. Ток реле 3 ограничиваетс резистором 57, но этот ток превышает в несколько раз ток удержани реле 3. Поэтому происходит надежное включение реле 3 и его удержание во включенном состо нии при относительно небольшом потреблении энергии от искробез- опасного источника питани . Каналы защиты наход тс в готовом к работе состо нии только при условии посто нно замкнутого контактного датчика 12, так как только в этом случае врем задающий конденсатор 33 зар жаетс через конденсатор 25 импульсами , формируемыми тиристором 28. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. SS сл

Description

4

Фиг. /

Изобретение относитс к автоматизации и может найти применение, например, дл защиты шахтных, преимущественно многоагрегатных машин с использованием как контактных, так и параметрических датчиков контрол .

Цель изобретени - повышение надежности и расщирение функциональных возможностей .

На фиг. I изображена принципиальна схема устройства; на фиг. 2 - то же.

Устройство дл защиты шахтной машины содержит блоки индикации нормального 1 и аварийного 2 состо ний, реле 3 защиты, замыкающий контакт 4 которого подключен к клеммам 5 и 6 искробезопасной цепи 7 управлени шахтной машины, блок 8 включени машины, кнопку 9 «Стоп, блок 10 разделени контрол , каналы 11 защиты с датчиками 12, 13 контрол (количество которых равно числу контролируемых параметров), блок 14 проверки исправности устройства, блок 15 контрольных импульсов, блок 16 защиты. При этом первые и вторые выводы блоков индикации нормального 1 и аварийного 2 состо ний, включени машины, разрешени контрол , каналов защиты, проверки исправности устройства, контрольных импульсов , защиты соединены соответственно с клеммами 5 и 6 цепи 7 управлени . Выход блока 10 разделени контрол соединен с первыми входами каналов защиты, выход блока контрольных импульсов через контактный датчик 12 соединен с вторым входом первого канала защиты, второй вход второго канала защиты через параметрический датчик 13 соединен с клеммой 6 цепи управлени , выходы каналов защиты через блоки индикации аварийных состо ний подключены к входу блока защиты.

Блок 10 разрешени контрол содержит диод 17 и пороговые элементы 18 и 19. Блок управлени содержит резисторы 20- 23, конденсаторы 24, 25, диоды 26, 27, тиристор 28. Блок 14 проверки исправности устройства содержит диод 29, резистор 30 и кнопку 31 «Проверка. Каждый канал 11 защиты содержит полевой транзистор 32, конденсаторы 33, 34, резисторы 35-37, дио10

15

содержит транзисторы 71-73, диоды 74-76, резисторы 77-85.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальном состо нии при отсутствии напр жени питани на шахтном магнитном пускателе 46 или при его наличии, но при разомкнутой кнопке 9 «Стоп все конденсаторы устройства разр жены, реле 3 защиты отключено, индикаторы 1, 2 не свет тс .

При подаче напр жени питани на шахтный магнитный пускатель 7 или, если и оно имеетс , при замыкании кнопки 9 «Стоп в первую очередь зар жаютс отрицательной пол рностью по отнощению к клемме 6 врем задающие конденсаторы 33 всех каналов защиты, входы которых имеют св зь с вторым выходом блока 10 разреще- ни контрол . В результате разр да врем - задающих конденсаторов 33 запираютс полевые транзисторы 32 каждого канала защи- 20 ты. Положительной пол рностью к клемме 6 зар жаютс конденсаторы 24 и 63. Как только напр жение на конденсаторе 63 достигнет величины, необходимой дл надежного срабатывани реле 3 защиты, резко вследствие положительной обратной св зи включаетс блок 16 защиты пороговым элементом 61 и за счет накопленной энергии конденсатора 63 происходит процесс форсированного включени реле 3. В дальнейшем ток реле ограничиваетс резистором 57, но этот ток должен в несколько раз превышать ток удержани реле. Таким образом, происходит надежное включение реле 3 защиты и его удержание во включенном состо нии при относительно не- больщом потреблении энергии от искробез- опасного источника питани . Контакт 4 этого реле замыкаетс , индикатор 1 светитс , свидетельству о готовности аппарата к работе. Аварийные индикаторы 2, количество которых может быть равно количеству каналов защиты, не свет тс .

Каналы защиты, у которых отсутствует св зь с вторым выходом блока 10 разрешени контрол , наход тс в готовом к работе состо нии только при условии посто нно замкнутого контактного датчика 12, так как только в этом случае врем задающий кон25

30

35

40

ды 38, 39, стабилитрон 40, тиристор 41, 45 денсатор 33 зар жаетс через конденсатор

блок 8 включени машины содержит тиристор 42, датчики 43, 44, блок-контакт 45 шахтного магнитного пускател 46. Блок 16 защиты содержит транзисторы 47-49, резисторы 50-57, диоды 58-60, пороговые элементы 61, 62, конденсатор 63.

Блок 16 защиты содержит узел 42 задержки на включение ключевого элемента при по влении напр жени питани и наличии команды от элемента 44 или 45 подачи команды на включени . Узел задержки на включение состоит из транзистора 64, конденсатора 65, диодов 66, 67, резисторов 68- 70. Кроме узла задержки блок 16 защиты

50

55

25 импульсами, формируемыми тиристором 28.

Проверка исправной работы всех узлов устройства производитс при отсутствии команды на включение объекта путем нажати кнопки 31 «Проверка, подключенной с общей точкой резистора 20 и диода 26 с помощью цепочки из резистора 30 диода 29. Снимают потенциал с второго выхода блока разрещени контрол и, следовательно, прекращаетс подзар д врем задающих конденсаторов 33 каналов защиты. Они начинают разр жатьс . Врем зар да атих конденсаторов определ етс посто нной време

10

5

Устройство работает следующим образом.

При подаче напр жени питани на шахтный магнитный пускатель 7 или, если и оно имеетс , при замыкании кнопки 9 «Стоп в первую очередь зар жаютс отрицательной пол рностью по отнощению к клемме 6 врем задающие конденсаторы 33 всех каналов защиты, входы которых имеют св зь с вторым выходом блока 10 разреще- ни контрол . В результате разр да врем - задающих конденсаторов 33 запираютс полевые транзисторы 32 каждого канала защи- 0 ты. Положительной пол рностью к клемме 6 зар жаютс конденсаторы 24 и 63. Как только напр жение на конденсаторе 63 достигнет величины, необходимой дл надежного срабатывани реле 3 защиты, резко вследствие положительной обратной св зи включаетс блок 16 защиты пороговым элементом 61 и за счет накопленной энергии конденсатора 63 происходит процесс форсированного включени реле 3. В дальнейшем ток реле ограничиваетс резистором 57, но этот ток должен в несколько раз превышать ток удержани реле. Таким образом, происходит надежное включение реле 3 защиты и его удержание во включенном состо нии при относительно не- больщом потреблении энергии от искробез- опасного источника питани . Контакт 4 этого реле замыкаетс , индикатор 1 светитс , свидетельству о готовности аппарата к работе. Аварийные индикаторы 2, количество которых может быть равно количеству каналов защиты, не свет тс .

Каналы защиты, у которых отсутствует св зь с вторым выходом блока 10 разрешени контрол , наход тс в готовом к работе состо нии только при условии посто нно замкнутого контактного датчика 12, так как только в этом случае врем задающий кон5

0

5

0

5 денсатор 33 зар жаетс через конденсатор

45 денсатор 33 зар жаетс через конденсатор

50

55

25 импульсами, формируемыми тиристором 28.

ни врем задающего конденсатора 33 и резистора 35, причем в зависимости от необходимости врем разр да конденсаторов разных каналов может отличатьс . По мере разр да врем задающих конденсаторов 33 открываютс полевые транзисторы 32 каждого канала, следовательно, открываютс тиристоры 41 и засвечиваютс светодио- ды блока индикации аварийного состо ни каждого канала. В дальнейшем при отпускании кнопки 31 «Проверка врем - задающие конденсаторы 33 вновь зар жаютс , транзисторы 32 запираютс , но тиристоры 41 остаютс во включенном состо нии за счет проход щего через них посто нного тока.

При включении тиристора 41 через первый вход блока 16 защиты и диод 58 подаетс кбманда на отключение реле 3 защиты , при этом с помощью порогового элемента 62 блок 16 защиты скачком перехо0

разр да должен замкнутьс контактный датчик 12, должны по витьс импульсы напр жени , поддерживающие зар д врем задающих конденсаторов 33. При нормальном режиме работы мащины никаких других изменений не происходит до момента отключени . Если же в процессе работы произошло нарушение режима работы установки (разомкнулс контактный датчик 12 из-за неисправности насоса или отсутстви жидкости в нем, прекратились импульсы от одного

из параметрических датчиков 13 из-за заклинивани насоса или при потере фаз питающего напр жени ), то через некоторое врем открываетс транзистор 32 соответ- 5 ствующего канала защиты, включаетс тиристор 41, блок 2 индикации аварийного состо ни , отключаетс реле 3 защиты и своим контактом 4 отключает индикатор 1 и промежуточное реле 46 магнитного пускател . Установка аварийно отключена с вы

дит в отключенное состо ние раньще того 20 свечиванием причины аварийного отключе- момента, когда ток через обмотку реле 3ни . Резистор 20 устройства по величине

сопротивлени должец быть гораздо больше возможной величины резистора, подключенного с целью удержать промежуточное реле 46 во включенном состо нии. Это условие необходимо дл надежного отключени промежуточного реле 46 на случай пробо элементов устройства.

Задержка в блоке 16 необходима дл того , чтобы при подаче напр жени на устзащиты уменьщаетс до тока отпускани , что особенно важно при кратковременном перерыве питани схемы, например при кратковременном размыкании кнопки 9 «Стоп. При проверке должны высветитьс светодио- ды блоков 2 индикации аварийного состо ни всех рабочих каналов, с помощью проверки можно учесть тот факт, что удержание во включенном состо нии реле про25

межуточного шахтного магнитного пускате- зо роиство и при наличии команды на включение от элементов 44, 45 блок включени мащины некоторое врем оставалс отключенным дл зар да конденсаторов 33 всех каналов защиты. При отсутствии этой задержки несколько каналов защиты могут

раетс такой, чтобы напр жение в общей 35 переключатьс в аварийное состо ние при точке резистора 20 и диода 26 превышало подаче напр жени питани . Как только конденсатор 65 зар дитс до порогового значени , полевой транзистор 64 закрываетс , открываетс транзистор 72, включа индикатор 1, и закрываетс транзистор 73,

порога проводимости первого элемента 18. 40 открыва дл элементов 44, 45 тиристор 42. Дл возврата устройства в готовое к рабо- Аварийные индикаторы 2 не свет тс . Таким

образом, устройство позвол ет осуществл ть защиту многоагрегатных машин или контролировать несколько параметров одного агрегата.

Claims

Формула изобретени . Устройство дл зашиты шахтной, машины от аварийных режимов, содержащее блоки индикации нормального и аварийного состо ний, блок защиты, искробезопасную

этом блок 8 производит закорачивание отри- ,,, цепь управлени шахтной машины, кнопку цательной пол рности в клемме 5 цепи уп- «Стоп, блок включени машины, блок равлени по отношению к клемме 6, что разрешени контрол , при этом выводы приводит к включению реле 46 промежуточ- блока включени машины подключены соот- ного шахтного магнитного пускател , и всеветственно к первой и второй клеммам

агрегаты машины включаютс в работу.искробезопасной цепи управлени шахтной

На втором выходе блока 10 разрешени конт- 55 машины через кнопку «Стоп, отличающеес рол отсутствует отрицательный потенциал. тем, что, с целью повышени надежности Врем задающие конденсаторы 33 каналов и расширени функциональных возможнос- защиты начинают разр жатьс . За врем тей, дополнительно введены каналы защиты

л 46 происходит далека не при полном закорачивании отрицательного полупериода в клемме 5 к клемме 6 (приблизительно при отношении амплитуд 1:2). При проверке величина сопротивлени резистора 30 выбинапр жение в этой точке при асимметрии в клеммах 6, 5, равной началу отпускани реле шахтного магнитного пускател 46, но чтобы это напр жение было ниже

те состо ние необходимо кратковременно (на несколько секунд) разомкнуть кнопку 9 «Стоп. При этом тиристоры 41 всех каналов защиты закрываютс , и при последующем замыкании кнопки 9 схема приходит в готовое к работе состо ние, как описано ранее. Команда на включение щахт- ной машины подаетс замыканием электродного датчика 43 на воду (на землю). При

45

25

45

с датчиками контрол , количество которых равно числу контролируемых параметров, блок проверки исправности устройства, блок контрольных импульсов, при этом первые и вторые выводы блоков контрольных им- пулсьов, разрешени контрол , проверки исправности устройства, защиты, индикации нормального состо ни и каналов защиты соединены соответственно с первой и второй клеммами искробезопасной цепи управлени шахтной машины, выход блока разрешени контрол соединен с первыми входами каналов защиты, выход блока контрольных импульсов через контактный датчик соединен с вторым входом первого канала защиты , соединен с второй клеммой искробезопасной цепи управлени шахтной машины через параметрический датчик, выходы каналов защиты через блоки индикации аварийных состо ний подключены к входу блока защиты, выход которого функционально св зан с входом блока включени машины .
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок защиты содержит цепочку из последовательно включенных между выводами блока защиты первого резистора и первого конденсатора, обща точка соединени которых через пороговый элемент и второй резистор соединена с базой первого транзистора, коллектор которого через первый диод в пр мом направлении соединен с базой второго транзистора, коллектор которого через второй пороговый элемент соединен с базой третьего транзистора , коллектор которого через реле защиты соединен с общей точкой соединени первого резистора и первого конденсатора, эмиттеры транзисторов подключены к второму выводу блока, между базой и эмиттером соответствующих транзисторов включены третий, четвертый и п тый резисторы, параллельно реле защиты включен второй диод, анод которого через шестой резистор соединен с коллектором первого транзистора , катод второго диода через седьмой

резистор соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора через последовательно включенные восьмой резистор и третий диод в обратном направлении соединена с входом блока защиты.
3. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок защиты содержит цепочку из последовательно соединенных четвертого диода в пр мом направлении и дев того резистора , котора включена между входом блока

0 защиты и базой четвертого транзистора, коллектор которого соединен с затвором п того транзистора, сток которого через дес тый резистор соединен с базой щестого транзистора, эмиттер которого подключен к первому выводу блока защиты, параллельно

5 переходу эмиттер - база шестого транзистора включен одиннадцатый резистор, цепочка из последовательно соединенных двенадцатого , тринадцатого резисторов и п того диода в пр мом направлении включена меж0 ДУ первым выводом блока защиты и затвором п того транзистора, обща точка соединени двенадцатого и тринадцатого резисторов через щестой диод в обратном направлении подключена к стоку п того транзистора и через последовательно вклю5 ченные седьмой диод в обратном направлении и четырнадцатый резистор подключена к базе седьмого транзистора, коллектор которого через п тнадцатый резистор подключен к второму выводу блока индикации нормального состо ни , эмиттеры четвертого.

0

седьмого транзисторов и исток п того тран5

зистора подключены к второму выводу блока защиты, между базой и эмиттером четвертого и седьмого транзисторов включены соответственно щестнадцатый и семнадцатый резисторы, между затвором и истоком п того транзистора включены параллельно соединенные восемнадцатый резистор и второй конденсатор, база щестого транзистора через дев тнадцатый резистор и восьмой диод в обратном направлении соединена с вторым 0 выводом блока защиты, а через двадцатый резистор - с входом блока включени машины.