УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НУЛЕВЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ КОМПЛЕКТНОГО УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПРОХОДЧЕСКИМ КОМБАЙНОМ

Область техники
Техническое решение относится к электротехнике и может быть использовано в коммутационных аппаратах станций управления проходческими комбайнами, содержащих нулевой расцепитель.
Предшествующий уровень техники
Известно, выбранное в качестве аналога, устройство управления нулевым расцепителем автоматических выключателей АВ-ДО, которое содержит источник питания TV1, подключенный к нему преобразователь переменного напряжения в постоянное (представленный в виде выпрямительного моста VD1-VD4), к которому подключена, как через токоограничивающий элемент (представленный в виде резистора R), так и непосредственно, катушка нулевого расцепителя KV, при этом токоограничивающий элемент шунтирован при включении ручным коммутационным элементом SB3 (взвод защиты). [1]
Недостатками аналога, являются:
- катушка нулевого расцепителя постоянно обтекается током, что приводит к ее дополнительному нагреву и потерям электроэнегии;
- при залипании кнопки взвода ручного коммутационного элемента нулевой расцепитель выходит из строя за счет перегрева катушки;
- время нажатия кнопки взвода ручного коммутационного элемента не регламентировано и не чем не ограничено, что может привести к перегреву катушки расцепителя;
- ток в цепи расцепителя изменяется в зависимости от перепадов напряжения сети, в результате чего возможен перегрев катушки нулевого расцепителя и выход из строя выключателя в целом.
Задача
Обеспечить автоматическую стабилизацию значения потребляемого тока в нулевом расцепителе и исключить возможность его перегрева.
Технический результат
Повышение надежности выключателя станции управления и увеличения ресурса его работы, путем исключения перегрева катушки нулевого расцепителя, за счет автоматической диагностики и контроля величины потребляемого тока катушкой нулевого расцепителя, а так же исключения постоянного обтекания током катушки нулевого расцепителя.
Раскрытие полезной модели
В устройстве управления нулевым расцепителем комплектного устройства управления проходческим комбайном, которое содержит источник питания, подключенный к нему преобразователь переменного напряжения в постоянное, электрически связанную с ним катушку нулевого расцепителя, ручной коммутационный элемент катушки нулевого расцепителя, предлагается, преобразователь переменного напряжения в постоянное электрически связать с катушкой нулевого расцепителя через блок высокочастотного преобразователя, к которому подключен через электронный блок управления ручной коммутационный элемент катушки нулевого расцепителя.
Перечисленные выше существенные признаки технического решения, отличные от ближайшего аналога, необходимы и достаточны во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны полезной модели.
Кроме того, предлагается, электронный блок управления связать через электронный ключ с регулируемым высокочастотным преобразователем блока высокочастотного преобразователя и выполнить в виде микропроцессора и, подключенных к нему, блока индикации показателей, формирователя сигнала коммутационного элемента катушки нулевого расцепителя, формирователя сигнала величины потребляемого тока, электрически связанного с силовым ключем блока высокочастотного преобразователя, формирователя сигнала величины потребляемого напряжения, электрически связанного с трансформатором блока высокочастотного преобразователя, к которому подключена катушка нулевого расцепителя.
Техническое решение поясняется примером, выполнение которого не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения технического результата предложенной новой совокупностью существенных признаков.
Сущность полезной модели представлена на чертежах, где:
- на фиг. 1 показана схема взаимодействия блоков устройства управления нулевым расцепителем;
- на фиг. 2 схема взаимодействия элементов электронного блока управления с элементами блока частотного преобразователя.
Промышленная применимость
Техническое решение представлено на примере схемы взаимодействия блоков схемы управления нулевым расцепителем комплектного устройства управления проходческим комбайном, в которой источник питания (1) последовательно, через преобразователь переменного напряжения в постоянное (2) и блок высокочастотного преобразователя (5), соединен с катушкой нулевого расцепителя (3) взвод защиты которой осуществляется коммутационным элементом (4) последовательно связанный с катушкой нулевого расцепителя (3) через электронный блок управления (6) и блок высокочастотного преобразователя (5) (фиг. 1).
Электронный блок управления (6) представлен в виде микропроцессора (7) и подключенных к нему (фиг. 2):
- через вход (10а) формирователь сигнала величины потребляемого тока (10);
- через вход (11а) формирователь сигнала величины потребляемого напряжения (11);
- через вход (9а) формирователь сигнала (9) коммутационного элемента (4) катушки нулевого расцепителя (3);
- через выход (8а) блок индикации показателей (8) устройства управления.
Блок высокочастотного преобразователя (5) представлен в виде регулируемого высокочастотного преобразователя (15) и подключенных к нему (фиг. 2):
- ключ управления (12);
- через силовой ключ (13) трансформатор (14).
Микропроцессор (7) подключен к регулируемому высокочастотному преобразователю (15) через его ключ управления (12).
Формирователь сигнала величины потребляемого тока (10) подключен к силовому ключу (13), а формирователь сигнала величины потребляемого напряжения (11) соединен с трансформатором (14) к которому подключена катушка нулевого расцепителя (3).
Работа устройства.
В исходном состоянии, после подачи напряжения питания на устройство управления, на входе (9а) микропроцессора (7) устанавливается логический «0». На выходе (15а) отсутствуют импульсы управления блоком высокочастотного преобразователя (5). Выходное напряжение на выходе регулируемого высокочастотного преобразователя (15) равно нулю. В данном режиме катушка нулевого расцепителя (5) не обтекается током. Этим обеспечивается экономия электроэнергии и исключается дополнительное выделение тепла. При замыкании коммутационного элемента (4), на входе (9а) микропроцессора (7) формируется сигнал логической «1». На выходе (15а) формируется управляющий сигнал блока высокочастотного преобразователя (5). При этом микропроцессором (7) контролируется: величина выходного напряжения, время нахождения коммутационного элемента в замкнутом состоянии и ток, потребляемый регулируемым высокочастотным преобразователем (15). Величина напряжения удерживается на уровне, необходимом для форсированного включения нулевого расцепителя. Время протекания тока форсированного включения нулевого расцепителя ограничено заданной величиной. Время, нахождения коммутационного элемента (4) в замкнутом состоянии ограничено и не должно превышать заданной величины. Ток, потребляемый регулируемым высокочастотным преобразователем (15), не должен превышать заданных параметров. Этим обеспечивается стабильность тока форсированного включения, отсутствие перегрева нулевого расцепителя и контролируется работа устройства управления в целом.
После завершения процесса форсированного включения, микропроцессор (7) переводит высокочастотный преобразователь в режим удержания нулевого расцепителя во включенном состоянии. При этом напряжение на выходе регулируемым высокочастотным преобразователем (15) снижается до уровня, необходимого для обеспечения удержания нулевого расцепителя во включенном состоянии без перегрева. Этим обеспечивается снижение потребляемой энергии, обеспечивается стабильная работа устройства при изменениях напряжения в питающей сети, исключается перегрев нулевого расцепителя.
При возникновении аварийных режимов, связанных с залипанием коммутационного элемента, срабатывает защита от превышения допустимого времени нахождения коммутационного элемента (4) в замкнутом состоянии. Микропроцессор (7) отключает высокочастотный преобразователь и выдает сигнал на блока индикации показателей (8). Этим обеспечивается контроль исправности коммутационного элемента (4), что повышает надежность и исключает перегрев нулевого расцепителя.
При отклонении заданных параметров потребляемого тока, из-за выхода из строя элементов блока высочастотного преобразователя (5) или катушки нулевого расцепителя (3), микропроцессор (7) отключает регулируемый высокочастотный преобразователь (15) и выдает световой сигнал на панели блока индикации показателей (8). Этим повышается уровень сервисного обслуживания и упрощается алгоритм идентификации неисправности в выключателе в целом.
Источники информации:
1. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ АВ-ДО, Руководство по эксплуатации ПИЖЦ.641452.005РЭ, стр. 22