SU1680977A1

SU1680977A1 - Apparatus for detecting emergency operation conditions

Info

Publication number: SU1680977A1
Application number: SU894738242A
Authority: SU
Inventors: Иван Тимофеевич Сидоренко; Константин Николаевич Маренич; Сергей Виталиевич Дзюбан; Исаак Соломонович Кибрик; Александр Павлович Быковский; Владимир Степанович Бакуменко
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Устройство относитс к электротехнике и предназначено дл вы влени динамических и статических перегрузов горных машин , а также коротких замыканий в питающей их электропривод сети. Цель - повышение надежности путем учета динамических процессов горных машин. Устройство содержит три пороговых блока (ПБ) 1-3, выход первого из которых подключен к первому входу элемента ИЛИ 6, к второму входу которого подключен выход элемента И 7. Выход ПБ 2 подключен к первому входу элемента И 7. Дополнительно устр-во снабThe device relates to electrical engineering and is designed to detect dynamic and static overloads of mining machines, as well as short circuits in the electrical supply network supplying them. The goal is to increase reliability by taking into account dynamic processes of mining machines. The device contains three threshold blocks (PB) 1-3, the output of the first of which is connected to the first input of the element OR 6, the second input of which is connected to the output of the element 7. The output of the PB 2 is connected to the first input of the element 7. It is also equipped with

Description

Фиг 1Fig 1

((

0000

о юo you

VIVI

жено блоком 4 измерени тока, таймером 18, ключевым элементом (КЗ) 5, дифференцирующим блоком 10, двум инверторами 14 и 16, двум ЖМ 12 и 13, четырьм элементами И 8, 9, 15 и 17. Выход таймера 18 подключен к управл ющему входу КЭ 5. Выход блока 4 подключен к входу ПБ 1 и к входу КЭ 5, выход которого подключен к входам ПБ 2 и 3. Выход ПБ 3 подключен через дифференцирующий блок 10 к входам ЖМ 11- 13. Выход ЖМ 11 подключен соответственно к второму входу элемента И 7 непосредственно и через первый инвертор 14 к первому входу элемента И 15. Выход ЖМ 12 подключен к второму входу элемента И 15 непосредственно и через второй инвертор 16 к первому входу элементаwas performed by current measurement unit 4, timer 18, key element (short circuit) 5, differentiating unit 10, two inverters 14 and 16, two iron modules 12 and 13, four elements 8, 9, 15 and 17. The output of timer 18 is connected to the control input CE 5. The output of block 4 is connected to the input of PB 1 and to the input of CE 5, the output of which is connected to the inputs of PB 2 and 3. The output of PB 3 is connected through differentiating unit 10 to the inputs of LM 11-13. Output ZhM 11 is connected respectively to the second the input element And 7 directly and through the first inverter 14 to the first input element And 15. The output of the LM 12 is connected to the second input element And 15 directly and through the second inverter 16 to the first input element

И 17, к второму входу которого подключен выход ЖМ 13.And 17, to the second input of which is connected the output of the LM 13.

Выходы элементов 15 и 17 подключены к первым входам элементов И 8 и 9, вторые входы которых подключены к выходу второго ПБ 2. Выход элемента И 9 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 6, выход которого и выход элемента И 8 вл ютс выходами устройства. По истечении времени, достаточного дл выхода приводного двигател на естественную механическую х-ку, по команде таймера 18 включаетс КЭ 5 и включает в работу ПБ 2 и 3. Порог срабатывани ПБ 3 выше величины номинального тока двигател , но ниже величины его пускового тока. Порог срабатывани ПБ 2 выше порога срабатывани ПБ 3, но ниже порога срабатывани ПБ 1. 2 ил.The outputs of elements 15 and 17 are connected to the first inputs of elements AND 8 and 9, the second inputs of which are connected to the output of the second PB 2. The output of element AND 9 is connected to the third input of element OR 6, the output of which and the output of element AND 8 are the outputs of the device. After a time sufficient for the drive motor to reach the natural mechanical x-ku, at the command of timer 18, CE 5 switches on and activates PB 2 and 3. PB 3 trips threshold is higher than the rated motor current, but lower than its starting current. The threshold for triggering PB 2 is higher than the threshold for triggering PB 3, but lower than the threshold for triggering PB 1. 2 Il.

Устройство относитс к электротехнике и предназначено дл вы влени динамических и статических перегрузов горных машин , а также коротких замыканий в питающей их электропривод сети. Устройство может быть использовано в системе тиристорного электропривода шахтного скребкового конвейера в качестве узла, вы вл ющего заклинивание скребковой цепи, статический перегруз конвейера и короткие замыкани в системе электропитани приводного двигател .The device relates to electrical engineering and is designed to detect dynamic and static overloads of mining machines, as well as short circuits in the electrical supply network supplying them. The device can be used in the system of a thyristor electric drive of a mine scraper conveyor as a unit, which reveals jamming of the scraper chain, static overload of the conveyor and short circuits in the power supply system of a drive engine.

Цель изобретени - повышение надежности , путем учета динамических процессов горных машин,The purpose of the invention is to increase reliability by taking into account the dynamic processes of mining machines,

На фиг. 1 изображена схема данного устройства; на фиг. 2 -диаграмма его работы .FIG. 1 shows a diagram of this device; in fig. 2 is a diagram of his work.

Данное устройство содержит пороговые блоки 1-3, Вход порогового блока 1 подключен к выходу блока 4 измерени тока привода и через ключевой элемент 5 соединен с входами пороговых блоков 2 и 3. Выход порогового блока 1 соединен с первым входом элемента ИЛИ 6. Выход порогового блока 2 соединен с первыми входами элементов И 7-8. Выход порогового блока 3 через дифференцирующий блок 10 подключен к входам ждущих мультивибраторов 11- 13. Выход мультивибратора 11 соединен с вторым входом элемента И 7 и через инвертор 14 - с первым входом элемента И 15, выход которого подключен к второму входу элемента И 8. Выход мультивибратора 12 соединен с вторым входом элемента И 15 и через инвертор 16 - с первым входом элемента И 17. Выход мультивибратора 13 соединен с вторым входом элемента И 17,This device contains threshold blocks 1-3, the input of threshold unit 1 is connected to the output of drive current measurement unit 4 and through key element 5 is connected to the inputs of threshold blocks 2 and 3. The output of threshold unit 1 is connected to the first input of the element OR 6. The output of threshold unit 2 is connected to the first inputs of the elements 7-8. The output of the threshold unit 3 through the differentiating unit 10 is connected to the inputs of the waiting multivibrators 11 to 13. The output of the multivibrator 11 is connected to the second input of the element 7 and through an inverter 14 to the first input of the element 15, the output of which is connected to the second input of the element 8. multivibrator 12 is connected to the second input element And 15 and through the inverter 16 - with the first input element And 17. The output of the multivibrator 13 is connected to the second input element And 17,

выход которого соединен с вторым входом элемента И 9. Выходы элементов И 7 и 9 подключены к второму и третьему входам элемента ИЛИ 6. Выход последнего предназначен дл подключени к элементу защитного отклонени электропривода. Выход элемента И 8 предназначен дл подключени к элементу быстродействующего отключени и защитного торможени привода машины. Выход элемента И 9 предназначен дл подключени к элементу индикации статического перегруза привода . Выход управлени ключевого элемента 5 соединен с выходом таймера 18.the output of which is connected to the second input of the element AND 9. The outputs of the elements 7 and 9 are connected to the second and third inputs of the element OR 6. The output of the latter is intended to be connected to the protective deflection element of the electric drive. The output of the element And 8 is intended for connection to the element of quick disconnect and protective braking of the drive of the machine. The output element And 9 is designed to connect to the display element of the static overload of the drive. The control output of the key element 5 is connected to the output of the timer 18.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При пуске электродвигател горной машины ключевой элемент 5 включен. При возникновении КЗ, напр жение U4,When starting the electric motor of the mining machine, the key element 5 is turned on. When a fault occurs, the voltage is U4,

пропорциональное току двигател , превышает порог срабатывани блока 1, что вызывает по вление сигнала на выходе элемента ИЛИ 6 и отключение привода. При этом порог срабатывани блока 1 настроен с некоторым запасом на превышение током привода величины его пускового тока.proportional to the motor current, exceeds the response threshold of unit 1, which causes the appearance of a signal at the output of the element OR 6 and the disconnection of the drive. At the same time, the trigger threshold of unit 1 is configured with a certain margin for the drive current to exceed its starting current.

По истечении времени, достаточного дл выхода приводного двигател на естественную механическую характеристику, поAfter a time sufficient for the drive motor to reach its natural mechanical characteristic,

команде таймера 18 включаетс ключевой элемент 5 и включает в работу пороговые блоки 2 и 3. Порог срабатывани блока 3 выше величины номинального тока двигател , но ниже величины его пускового тока.Timer 18 command includes key element 5 and activates threshold blocks 2 and 3. Block 3 trips above the motor rated current, but lower than its starting current.

Порог срабатывани блока 2 выше порога срабатывани блока 3, но ниже порога срабатывани блока 1.The threshold of operation of block 2 is higher than the threshold of operation of block 3, but lower than the threshold of operation of block 1.

При превышении напр жением UA порога срабатывани блока 3 дифференцирующий блок 10 импульсом ограниченной длительности запускает ждущие мультивибраторы 11-13. Длительности их выходных импульсов Un-Ui3 наход тс в соотношении t Un t Ui2 t Ui3. Если в течение импульса Un ток привода превысит порог срабатывани блока 2, то на выходе элемента И7 и элемента ИЛИ 6 сформируетс им- пульс на защитное отключение привода 7. Этот сигнал свидетельствует о КЗ в цепи привода. При динамическом перегрузе интенсивность роста тока ниже, чем при КЗ. В этом случае вы вление динамического пе- регруза горной машины производитс на интервале времени, соответствующем заштрихованному участку импульса Ui2. В течение этого интервала времени на выходе элемента И 15 имеет место логическа еди- ница, обусловленна логическими единицами на выходах инвертора 14 и мультивибратора 12. Если при этом напр жение IM(U 4) превышает порог срабатывани второго порогового элемента 2, на выходе элемента И 8 сформируетс импульс Us, свидетельствующий о динамическом перегрузе горной машины.When the voltage UA exceeds the operation threshold of the unit 3, the differentiation unit 10 is started by the impulse of limited duration and starts the waiting multivibrators 11-13. The duration of their output pulses Un-Ui3 is in the ratio t Un t Ui2 t Ui3. If during the pulse Un the drive current exceeds the threshold of operation of block 2, then the output of element I7 and element OR 6 will generate an impulse to protect the drive 7. This signal indicates a short circuit in the drive circuit. With dynamic overload, the intensity of current growth is lower than with short-circuit. In this case, the detection of the dynamic overload of the mining machine takes place in the time interval corresponding to the shaded portion of the pulse Ui2. During this time interval, the logical unit takes place at the output of the element 15, due to the logical units at the outputs of the inverter 14 and the multivibrator 12. If the voltage IM (U 4) exceeds the threshold of the second threshold element 2, the output of the element i 8, an impulse Us will be generated indicating a dynamic overload of the mining machine.

При статическом перегрузе горной машины рост тока двигател еще менее интен- сивный. В этом случае данное устройство формирует соответствующий сигнал, если напр жение 1М пропорциональное току двигател , достигает порога срабатывани второго порогового блока 2 в течение интер- вала времени между задними фронтами импульсов Ui2 и Ui3 (заштрихованна часть импульса и-|з). В течение этого интервала времени логическа единица на выходах инвертора 16 и ждущего мультивибратора 13 обеспечивает по вление логической единицы на выходе элемента И 17. Если при этом напр жение U4 достигает порога срабатывани блока 2, то на выходе элемента И 9 формируетс импульс Ug, свидетельствующий о статическом перегрузе горной машины:With a static overload of the mining machine, the growth of the engine current is even less intense. In this case, this device generates an appropriate signal if the voltage 1M proportional to the motor current reaches the response threshold of the second threshold unit 2 during the time interval between the falling edges of the pulses Ui2 and Ui3 (the shaded part of the pulse is i-). During this time interval, the logical unit at the outputs of the inverter 16 and the waiting multivibrator 13 ensures the appearance of a logical unit at the output of the element And 17. If the voltage U4 reaches the trigger threshold of the block 2, then the output of the element 9 forms a pulse Ug, indicating static overload mining machine:

При несосто вшемс или зат нувшемс пуске горной машины таймер 18 по истечении заданного времени с момента начала пуска включает в работу пороговые блоки 2 и 3. Однако ток двигател машины при этом равен или близок к пусковому. Напр жение U4 при этом превышает пороги срабатывани блоков 2 и 3. Это приводит к запуску мультивибраторов 11-13, к по влению на обоих входах первого логического элемента И 7 логических единиц и к по влению логи- ческой единицы на выходе элемента И 7 (U). Это обеспечивает отключение двигател от сети.If the mining machine starts up badly or has gone badly up, timer 18, after a predetermined time has elapsed since the start of start-up, includes threshold units 2 and 3. However, the motor current of the machine is equal to or close to the starting one. The voltage U4 in this case exceeds the thresholds of the operation of blocks 2 and 3. This leads to the launch of multivibrators 11-13, to the appearance of the first logical element AND 7 logical units at both inputs and the appearance of a logical unit at the output of the element 7 (U ). This ensures that the engine is disconnected from the network.

Положительный эффект данного устройства заключаетс в возможности посредством одного устройства вы вл ть по характеру роста тока электродвигател горной машины короткие замыкани , динамические и статические перегрузы и при этом отличать один аварийный режим от другого, в частности динамические перегрузы от статических и КЗ. Это позвол ет соответствующим образом реагировать на указанные аварийные режимы: затормаживать привод в случае его динамического перегруза, что позвол ет защищать исполнительный орган машины от повреждений при заклинивании, отключать привод от сети при возникновений КЗ или статического перегруза привода горной машины.The positive effect of this device lies in the possibility of detecting short-circuit, dynamic and static overloads by the nature of the current increase of the electric motor of the mining machine and at the same time distinguish one emergency mode from the other, in particular dynamic overloads from static and short-circuits. This allows you to react appropriately to the specified emergency conditions: to brake the drive in case of its dynamic overload, which helps protect the machine's executive unit from jamming, disconnect the drive from the network in the event of a short-circuit or static overload of the mining machine drive.

Claims

The invention is a device for detecting emergency operation modes of actuators containing three threshold units, the output of the first of which is connected to the first input of the OR element, to the second input of which the output of the first And element is connected, the output of the second threshold unit is connected to the first input of the first And element, and Waiting multivibrator, characterized in that, in order to increase reliability by taking into account the dynamic processes of mining machines, the device is equipped with a current measurement unit, a timer, a key element differentiating two inverters, two waiting multivibrators and four AND elements, the timer output connected to the control input of the key element, the output of the current measurement unit connected to the input of the first threshold unit and the input of the key element whose output is connected to the inputs of the second and third threshold units , the output of the latter is connected through the differentiating unit to the inputs of the waiting multivibrators, the outputs of the waiting multivibrators are connected respectively to the second input of the first element I, directly and through the first Inverter to the first input of the second element And, to the second input of the second element And directly and through the second inverter to the first input of the third element And, to the second input of the third element And, the outputs of the second and third elements And connected to the first inputs of the fourth and fifth elements And , the second inputs of which are connected to the output of the second threshold unit, the output of the fifth element AND is connected to the third input of the OR element, the output of which and the output of the fourth element AND are the outputs of the device.

Phage 2