СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАБОЙНЫМИ МАШИНАМИ

3.3. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАБОЙНЫМИ МАШИНАМИ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Схема управления забойными машинами является важным элементом, поскольку от выполнения ею требуемых защитных функций и работоспособности зависят безопасность эксплуатации и производительность машин.

В настоящее время в отрасли повсеместно применяются схемы и аппаратура управления, построенные на релейно-контактных элементах. Внедряются проводные и беспроводные схемы телемеханического управления [1].

Рис. 4. Варианты схем управления забойными машинами:
а — трехпроводная схема управления; б — двухпроводная схема управления о резистором R шунтирующим кнопку S1 Пуск; в — двухпроводная схема управления с реле К2 нулевой защиты.

Структурно схема управления (рис. 4) содержит приемный узел, составленный из стабилизированного источника питания 1 и приемного реле 2, и узел внешней цепи управления (внешний участок схемы), состоящий из линии связи 3 и формирователя команд управления с элементами нулевой защиты 4. Последний обычно выполнен в виде пульта управления.

В зависимости от количества жил, используемых в цепях управления, разработаны двух-, трех- и четырехпроводные схемы управления. Технические решения по совершенствованию схем управления направлены на то, чтобы в нормальном состоянии (когда схема отключена) цепь управления приемным реле была электрически разомкнута. В двухпроводной схеме управления (рис. 4, в) это решается с помощью реле К2 нулевой защиты, включенного в конце линии, замыкающий контакт К которого присоединен параллельно кнопке S1 Пуск. В трехпроводной схеме (рис. 4, а) разрыв внешней цепи осуществляется с помощью блок-контакта К аппаратов управления (или магнитного пускателя), включенного с помощью третьего провода также параллельно кнопке S1 Пуск.

Для разрыва цепи под кнопкой S1 Пуск могут быть использованы контакты реле контроля параметров орошения, контакты исполнительных реле аппаратуры предупредительной сигнализации, устройств радио- и телеуправления.

Принцип работы схем управления основан на протекании однополупери-одного выпрямленного тока через обмотку реле К1. Выпрямителем является полупроводниковый диод VI, включенный в конце линии. В двухпроводной схеме управления (рис. 4, б) кнопка S1 Пуск постоянно шунтируется резистором R сопротивлением 47 Ом. Параметры резистора выбраны такими, что исключается возможность самопроизводного включения реле К1. При кратковременном нажатии на кнопку S1 Пуск шунтируется резистор R и через реле К1 протекает ток, достаточный для его срабатывания. После прекращения нажатия кнопка возвращается в исходное отключенное положение, но реле остается включенным, поскольку через него протекает ток, достаточный для удержания во включенном положении. В двух других схемах (рис. 4, а и б) реле удерживается за счет замыкающего контакта Я.

В трехпроводной схеме (рис. 4, а) выпрямительный диод VI до нажатия на копку S1 Пуск отключен, и через обмотку реле К1 протекает переменный ток, величина которого, ограниченная большим индуктивным сопротивлением его обмотки, является недостаточной для срабатывания реле. Нажатием кнопки S1 Пуск диод VI подключается к схеме, через реле К1 протекает выпрямленный ток и оно срабатывает. Реле удерживается во включенном состоянии и после отпускания кнопки по цепи из последовательно соединенных блок-контакта К и резистора R. При нажатии на кнопку S2 Стоп диод отсоединяется от схемы, на реле поступает переменный ток и оно отключается.

В отличие от рассмотренных в четырехпроводной схеме (рис. 5) принято полярное уплотнение при передаче команд управления, что позволило предусмотреть независимые каналы на включение и отключение и иметь гальванический разрыв в цепи кнопки 9 Пуск. В такой схеме нулевая защита и защита от потери управления обеспечиваются строгой последовательностью при выполнении команды Пуск. Алгоритм команд содержит кратковременное срабатывание на включение реле Пуск и отключение реле Стоп, затем отключение реле Пуск и включение реле Стоп. Для отключения достаточно нажать на кнопку 8 Стоп. Кнопка 13 Стоп аварийный формирует команду на отключение всех машин комплекса. Такая схема управления применена в аппарате управления АУЗМ.

Рис. 5. Четырхпроводная схема управления с обособленным контролем цепи заземления очистного комбайна:
1 — стабилизированный источник питания; 2, 3, 4 — блоки приемных реле; 5 — блок контроля заземления; 5 — пульт управления; 7 — кнопка реверсирования лебедки; 8, 9 — кнопки Стоп и Пуск комбайна; 10, 11 —кнопки Стоп и Пуск конвейера; 12 — контакт устройства контроля параметров системы пылеподавления; 13 — кнопка Стоп аварийный; (Vl-V4 — выпрямительные диоды).

Функциональная схема беспроводного телемеханического управления с использованием инфракрасного излучения (ИК) приведена на рис. 6. Она состоит из схемы передатчика (выносной пульт) и схемы приемного устройства (последний может быть размещен на выемочной машине или в штреке),

Передатчик (рис. 6, а) содержит кнопки управления 1 (первая ступень формирования команд управления), генератор 3 и распределитель 2 импульсов, ключ 5, блок ИК-излучателей 4, модулятор 6 и автономный источник питания 7. Приемное устройство включает в себя (рис. 6, б) фотоприемный блок 8У блок 9 выделения синхроимпульсов, генератор 10 и распределитель 11 импульсов, блок 12 контроля канала, блоки ключей 13 и регистров 14 и реле 15 исполнительных элементов.

Работа такой схемы заключается в следующем. Коммутация одной из кнопок приводит к выработке оптического сигнала ИК-излучения соответствующей команды, кодированию его и модулированию несущей частотой, а затем и к излучению. Рабочий сигнал ИК-излучения воспринимается фотоприемником, преобразовывается в электрический, распознается, а затем в релейном узле происходит исполнение переданной команды управления.

Выполнение защитных функций схемой и безопасность управления обеспечиваются четырехкратным подтверждением команды на включение и трехкратным на отключение; контролем синхроимпульса по минимальной (менее
2 мс) и максимальной длительности (более 4 мс); стробированием схемы выделения синхроимпульса; отпиранием тракта записи командных импульсов на время до 1 мкс; длительностью рабочих импульсов 1 мс; резервированием канала Общее отключение.

Система и схема управления, соответствующие рис. 6, применены в устройстве УЗМ беспроводного (на основе ИК-излучения) дистанционного управления забойными машинами с выносного пульта в пределах видимости.

Эксплуатационные показатели схем управления оценены величиной внешней нагрузки, характеризующейся сопротивлением линии внешней цепи

допустимых напряжениях питания (табл 6).

Работоспособность схем управления снижается при превышении величин Rв и Rиз линии по сравнению с номинальными рабочими параметрами. Несоответствие параметров внешней цепи параметрам срабатывания приемного реле в отдельных случаях может быть причиной нарушения защиты от самовключения схемы, в других — причиной ее неработоспособности. Нестабильность эксплуатационных показателей связана с неправильной настройкой реле на заводе-изготовителе, нарушениями настройки реле в процессе эксплуатации и небрежностью монтажа цепей управления забойными машинами.

Концевой диод в схемах управления забойными машинами предназначен для однополупериодного выпрямления тока, проходящего через реле, и выполнения защитных функций, предусмотренных Правилами безопасности. Полярность присоединения диода не регламентирована и может измениться при замене неисправного диода, перемонтаже распредпункта. участки переключении проводов линии управления и т. д. Влияние такого изменения проверено на схемах управления магнитных пускателей ПМВИ и ПВИ, а также аппаратуры АУС, ЦПУ, АУЗМ. Оно определялось по максимальному сопротивлению линии Rвкл.макс внешнего участка, обеспечивающему устойчивую работу реле.

Эксплуатационные показатели схем управления

Испытаниями установлено изменение Явкл.макс в зависимости от первоначального состояния реле и полярности включения диода, противоположной той, при которой схема работала устойчиво. При первом включении-отключении Rвкл.макс имеет небольшие значения, характеризующие нижний порог срабатывания реле. Каждое последующее включение-отключение повышает значение такого показателя и уже после трех-пяти переключений он достигает величины верхнего установившегося порога срабатывания.

Изменение полярности включения диода проявляется в результате несовпадения направления выпрямленного тока, проходящего через обмотку реле в данный момент, с направлением и степенью намагниченности его магнитопровода при предыдущей полярности. В этом случае часть энергии затрачивается на перемагничивание магнитопровода реле, что снижает его чувствительность при срабатывании. Для перевода схемы управления на работу в устойчивом режиме необходимо перемагничивание магнитопровода, осуществляемое 10-кратным включением-отключением реле при номинальных параметрах схемы. Выполнение этого условия при настройке реле и схемы на заводе-изготовителе улучшает качество аппаратуры управления.

В процессе эксплуатации не рекомендуется изменять полярность включения концевого диода в цепи управления. Проявление такого эффекта следует учитывать при настройке реле и схемы на заводах-изготовителях и в процессе эксплуатации электроаппаратуры управления забойными машинами.

содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..