МУ-АУП по практическим занятиям

Конструктивно устройство УРАН.1М состоит из блока электронного (БЭ); панели аппаратов (ПА), встроенных в электроблок комбайна; датчика скорости подачи (ДС), установленного на гидравлическом механизме подачи; пульта управления (ПУ), который в зависимости от конструктивного исполнения комбайна может быть установлен на механизме подачи или на корпусе режущей части.

Блок электронный состоит из следующих функциональных блоков(см.рисунок 2): блок микропроцессора БМ, блок сопряжения БС, блок преобразователя БП, блок управления лебедкой БЛФ, блок уставок БУ и источника питания ИП.

Блоки БМ, БС, БП, БЛФ и ИП предназначены для выполнения основных функций регулятора.

На панели блока БУ располагаются перемычки П1 – П4, П5.1, П5.2, П6, П7 и тумблеры S1, S2. Перемычки П1 – П4, П5.1, П5.2 служат для задания уставок тока приводных двигателей.

Зависимость тока уставки двигателя от положения перемычек приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Зависимость тока уставки электродвигателя от положения перемычек на блоке БУ

В комбайнах с однодвигательным приводом перемычки П2, П4 и П5.2 не используются.

Перемычка П6 необходима для закорачивания цепей контакта реле блока БЛФ, если комбайн работает без предохранительной лебедки.

Перемычка П7 устанавливается только при работе комбайна с аппаратурой управления УКМ.

51

Тумблера S1 служит для выбора количества контролируемых двигателей, и на однодвигательных комбайнах устанавливается в положение «1».

Тумблер S2 служит для выбора режима управления комбайном. В положении «Автоматический» этим тумблером устройство регулирования включено в работу. В положении «Ручной» производится отключение электрогидрораспределителя от выходных цепей БЭ. В этом случае управление скоростью подачи можно производить тумблером «Подача – дист.» с пульта управления либо золотником гидроблока управления.

Для питания искробезопасным напряжением устройства регулирования, электрогидрораспределителя и комбайновой фары освещения применен унифицированный источник питания ИП36-5.

Для сигнализации о работе устройства УРАН.1М в верхней части БЭ расположены светодиодные индикаторы. Назначение индикаторов расшифровано на табличке с надписями против каждого смотрового окна крышки электроблока комбайна.

«Неисправность ЗС» - неисправность задатчика скорости подачи и обрыв его цепей;

«Неисправность ДС» - неисправность датчика скорость подачи и его це-

пей;

«Питание 9V» - наличие напряжения 9 В источника питания; «Питание 36V» - наличие напряжения 36 В источника питания;

«РПп» (два индикатора) – состояние выходных усилителей управления электрогидрораспределителем.

Нормальное состояние индикаторов: «Питание 9V, 36V» - светятся; «Неисправность ДС, ЗС» - не светятся;

«РПп» (два индикатора) – не светятся или один из них светится в режиме изменения скорости подачи (допускаются периодические переключения в режиме стабилизации скорости подачи или нагрузки).

На панели аппаратов размещены датчики ДТ и аппарат КОРД. Датчики тока – это трансформатор тока на тороидальном сердечника с устройство выпрямления и узлом ограничения входного напряжения. Датчики тока предназначены для постоянного контроля тока электродвигателя. Сигнал с датчика полярный, и подключение его должно осуществляться строго по схеме. Ошибка при подключении исключит контроль тока электродвигателя комбайна и его защиту от технологических перегрузок.

Датчик скорости подачи представляет собой дифференциальный индуктивный датчик перемещения и предназначен для постоянного контроля скорости и направления подачи. ДС содержит две катушки индуктивности, размещенные в подвижном стакане магнитной системы. Внутри магнитной системы перемещается стальной сердечник. При настройке вращением крышки корпуса датчика осуществляется перемещением стакана относительно корпуса. Элементы искробезопасности размещены на магнитной системе и залиты эпоксидным компаундом.

53

Пульт управления предназначен для осуществления операций управления комбайном и конвейером. Конструкция его аналогична пульту управления, применяемому в аппарате САУК02.2М. Органами управления, расположенными на лицевой панели пульта, осуществляется следующие операции:

- включение и выключение комбайна – кнопки «Пуск» и «Стоп» комбай-

на;

- включение и выключение конвейера – кнопки «Пуск» и «Стоп» конвей-

ера;

-отключение автоматического фидерного выключателя – кнопка «Стоп аварийный»;

-дистанционное управление скоростью подачи – тумблер «Дист.»;

-задание скорости и направления подачи, включение пускателя предохранительной лебедки в автоматическом режиме работы – рукоятка «Подача – лебедка авт.».

Кнопки «Стоп» комбайна и конвейера при нажатии и повороте могут фиксироваться. Кнопка «Стоп аварийный» в граничных положениях самофиксируется.

На лицевой панели пульта управления имеются также индикаторы для контроля целостности цепей управления комбайном и конвейером. Нормальное состояние индикаторов – светятся.

Внимание! Ручное управление скоростью подачи при исправном устройстве регулирования запрещается. При неисправном устройстве регулирования разрешается ручное управление скоростью подачи до устранения неисправности в ремонтную смену.

Взаимодействие функциональных блоков и прохождение сигналов в устройстве УРАН.1М показано на рисунке 3.

На рисунке 3 обозначено: ГИ – генератор импульсов; ДН – датчик напряжения сети; ДС – датчик скорости подачи; ДТ – датчик тока; ЗС – задатчик скорости и направления подачи; ЗТ – задатчик тока; К – ключ; У – усилитель; Iф – фактический ток приводного двигателя комбайна; Iу – сила тока уставки приводного двигателя; Uб, Uм – выходные напряжения канала нагрузки на увеличение и уменьшение скорости подачи соответственно;Uс – напряжение, пропорциональное силовому питающему напряжению; υф – фактическая скорость и направление подачи комбайна; υу – уставка скорости и направления подачи; τ – импульсы тактового генератора ГИ, задающего дискретность отсчетов времени.

Устройство УРАН.1М содержит два канала регулирования: по нагрузке электродвигателя и по скорости подачи комбайна. Кроме того имеются блоки контроля выходных сигналов и блок управления лебедкой.

В канале нагрузки осуществляется опрос ДТ, ЗТ, ДН с частотой, задаваемой ГИ, генерирование импульсов увеличения скорости при запуске комбайна, коррекция тока уставки в зависимости от напряжения сети, сравнение рассогласования по току с заданным порогом, определение знака приращения тока, выдача напряжений Uб или Uм в зависимости от режима.

54

В канале скорости подачи опрашиваются ДС, ЗС, ДН в дискретные моменты времени, осуществляются снижение скорости до нуля при запуске комбайна, сравнение рассогласования по скорости с заданным порогом, определение приращения скорости и вычисление по этому значению длительности импульсов, идущих на отработку рассогласования, учитываются Uб и Uм, сравнивается уставка скорости подачи с нулевой уставкой и результат сравнения выдается на второй выход канала скорости.

Рисунок 3 – Функциональная схема устройства УРАН.1М

Вканале контроля входных сигналов осуществляется контроль υф и υу. При входе хотя бы одного из этих сигналов из зоны допуска ключ К размыкается и автоматическое управление подачей комбайна блокируется, что предотвращает реверс подачи или разгон до максимальной скорости при повреждениях ДС иди ЗС и их кабелей.

Вблоке управления лебедкой по сигналу со второго выхода канала скорости, характеризующему направление подачи, определяемое положением ЗС, вырабатывается команда включения пускателя предохранительной лебедки.

Режимы работы устройства УРАН.1М следующие.

Режим запуска комбайна. В этом режиме обеспечивается уменьшение скорости подачи до нуля и удержание ее на нулевом уровне в течение 4-6 с с момента включения комбайна независимо от положения задатчика ЗС. По истече-

55

нии этого времени устройство регулирования осуществляет плавное увеличение скорости подачи до заданного значения в течение 4-6с. Этим обеспечивается запуск электродвигателя с минимальной нагрузкой и исключается резкое натяжение тяговой цепи, представляющее опасность для обслуживающего персонала.

Режим стабилизации скорости подачи. В этом режиме устройство работает при небольшой крепости угля и недогрузке электродвигателя. При Iф<Iу канал нагрузки не оказывает влияния на работу канала скорости подачи, обеспечивающего скорость подачи комбайна, заданную задатчиком ЗС на пульте управления.

Режим стабилизации нагрузки. Работа устройства в этом режиме осуществляется при выемке углей большой крепости, когда нагружение двигателей до номинальной нагрузки происходит при υф<υу. При Iф>Iу канал нагрузки выдает сигнал Uм на уменьшение скорости подачи до тех пор, пока Iф>Iу. Если загрузка отличается от заданной не болем чем на 6%, скорость подачи не изменяется.

Работа блокирования автоматического управления подачей. При повреждении ДС и ЗС, приводящих к искажению их электрических сигналов, ключ К размыкается и отключает выход канала скорости подачи от цепей управления подачей. При этом оба индикатора «РПп» гаснут и остаются в таком состоянии при любом изменении положения ЗС и ДС. При задании ЗС скорости подачи и направления одновременно подается сигнал на управление предохранительной лебедкой. Если задатчик ЗС установлен в нулевое положение, то устройство регулирования выдает сигнал на уменьшение скорости подачи до нулевой и отключение пускателя предохранительной лебедки.

Контрольные вопросы

1.Назначение, область применения и функции регулятора УРАН.1М.

2.С каких составных частей состоит устройство УРАН.1М

3.Назначение светодиодных индикаторов в верхней части БЭ. Режимы их свечения.

4.Назначение органов управления, расположенных на лицевой панели пульта управления УРАН.1М.

5.Режимы работы устройства УРАН.1М.

Рекомендуемая литература

1.Электрослесарю добычного и проходческого оборудования: Справочник /Под.ред. В.А. Антипова. - Донецк: Донбасс, 1989. - 159с.

2.Научные основы автоматизации в угольной промышленности: опыт и перспективы развития: монография / В.Г. Курносов, В.И. Силаев; Междунар. институт независимых педагогических исследований МИНПИ – ЮНЕСКО, ОАО «Автоматгормаш им. В.А. Антипова». – Донецк: изд-во «Вебер» (Донецкое отделение), 2009. – 422

56

Практическое занятие №6

Тема: ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА НАГРУЗКИ И СКОРОСТИ АППАРАТУРЫ КД.А

Задание. Изучить функциональную схему и принцип действия автоматического регулятора нагрузки и скорости аппаратуры КД.А

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с назначением, основными функциями и составом аппаратуры КД.А.

2.Изучить функциональную схему и принцип действия автоматического регулятора нагрузки и скорости аппаратуры КД.А. Ответить на приведенные контрольные вопросы.

3.Подготовить и оформить отчѐт по практическому занятию.

Основные сведения об аппаратуре КД.А

Назначение. Аппаратура КД.А применяется для управления механизмами очистного комплекса КД80, КД90 и КМ103 и комбайнов с вынесенной системой подачи по вспомогательным жилам силового кабеля комбайна или с использованием дополнительного кабеля проложенного по лаве от комбайна на штрек. Применяется совместно с электрооборудованием добычного участка [1].

Выпускается в 4-х модификациях: КД.А.1 (для комбайнов К80, 1К101УД, 1К101УД-04, ГШ200В и комплекса КД80); КД.А.2 (для К103М, КМ103); КД.А.3 (для К90 и КД 90); КД.А.4 (ГШ200Б).

Функции. Аппаратура КД.А обеспечивает выполнение 31 функции, основными из которых являются:

-дистанционное и телемеханическое управление комбайном, конвейером, вынесенным механизмом подачи комбайна, предохранительной лебѐдкой, лебѐдкой для вытяжки траковой цепи и скоростью подачи с пульта машиниста комбайна;

-аварийное двухстадийное отключение автоматического выключателя с пульта машиниста комбайна и с абонентских постов связи по лаве (при наличии аппаратуры КУЗ или АССУ) и непосредственное дистанционное отключение автоматического выключателя с пульта машиниста;

-дистанционное управление насосными станциями;

-автоматическое включение предупредительного сигнала по лаве (при наличии аппаратуры КУЗ или АССУ) перед началом перемещения комбайна и движения конвейера;

-блокировку, возвращающую схему управления в исходное (отключенное) состояние при любом отключении или не включении комбайна, конвейера, вы-

57

несенного механизма подачи, лебѐдки для вытяжки траковой цепи, а также при отсутствии предупредительного сигнала;

-световую индикацию о включении и работе механизмов, аварийного отключения автоматического выключателя, исправности элементов, блоков и цепей управления;

-автоматический режим работы электропривода комбайна со стабилизацией нагрузки электродвигателей комбайна на заданном уровне;

-режим работы с ручным управлением током возбуждения электромагнитных муфт с комбайна и со штрека (для наладки и монтажа);

-отключение электродвигателя комбайна при опрокидывании и незавершившимся пуске, при технологических перегрузках;

-управление положением режущих органов с двух пультов управления; Основные параметры аппаратуры КД.А. Количество управляемых объек-

тов – 10; количество команд управления – 13; количество объектов управления, работающих с предупредительным сигналом – 4; Uпит=127В, а для 4-й модификации – 660В.

Состав. Аппаратура КД.А состоит из двух составных частей:

1)комплекс устройств штрековый КД.А-Ш (для комбайнов КА-80, КА103М, 1К-101УД, ГШ200В) или КД.А-Ш1 (для комбайнов КА-90), монтируемых в составе энергопоезда очистного участка;

2)комплекс устройств комбайновый КД.А-К, монтируемого на комбайне

ивынесенном механизме подачи.

Наименование основных составных частей комплексов КД.А и их количество приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень составных частей аппаратуры КД.А

58

Комплекс устройств штрековый КД.А-Ш включает в свой состав: блок штрековый, блок контроля электродвигателей подачи, регулятор нагрузки и скорости, клеммные коробки, коробки соединения.

Комплекс устройств комбайновый КД.А - К включает в свой состав: пульт машиниста комбайна, акустический излучатель, тахогенераторы, кабельная перемычка.

Работает аппаратура КД.А в трѐх режимах:

1)автоматический с поддержанием заданной нагрузки электродвигателей и заданной скорости подачи; снижение скорости подачи при перегреве двигателей;

2)автоматический с поддержанием заданной скорости подачи с отсечкой по нагрузке электродвигателей комбайна и подачи;

3)ручной, для выполнения вспомогательных работ при наладке, монтаже.

65

Функциональная схема и принцип действия автоматического регулятора нагрузки и скорости аппаратуры КД.А

Регулирование скорости подачи комбайна осуществляется путем изменения силы тока возбуждения в электромагнитных муфтах скольжения вынесенного механизма подачи (ВСП).

Систему автоматического регулирования нагрузки и скорости составляют регулятор нагрузки и скорости РНС, блоки контроля электродвигателей комбайна БКД-К и подачи БКД-П, а также датчики скорости движения комбайна ДС1 и ДС2. Датчик скорости измеряет частоту вращения тяговой звездочки комбайновой цепи. Он располагается в ведомой части электромагнитной муфты скольжения, измеряя частоту вращения выходного вала муфты.

Блоки контроля двигателей представляют собой сварные взрывобезопасные корпуса, внутри которых на панели с проходными изоляторами размещены датчики тока и аппараты защиты электродвигателей типа КОРД. Датчики тока предназначены для получения информации о величине силы токах в статорной обмотке электродвигателя комбайна и электродвигателей системы ВСП. Аппарат КОРД1-1, размещенный в блоке БКД-К, предназначен для защиты двигателя комбайна при опрокидывании и незавершившемся пуске. Аппараты КОРД2- 1, размещенные в блоке БКД-П, предназначены для защиты электродвигателей системы ВСП при технологических перегрузках.

Регулятор нагрузки и скорости состоит из двух частей: блока регулятора нагрузки и скорости и блока выходных усилителей (БВУ).

В корпусе блока регулятора нагрузки и скорости размещены источник питания постоянного тока с искробезопасным выходом, разъединитель, панель блока РНС. На панели блока РНС (см. рисунок 1) расположены: 1 – световые индикаторы работы блока РНС; 2 - тумблер режимов «ручной» — «автоматический»; 7 - разъем контрольных точек; блок уставок. На двух откидных боковых панелях размещены следующие блоки: 3- блок регулирования нагрузки БРН; 4 - блок управления скоростью БУС; 5 - блок датчика скорости;

59