Вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами

Реферат: Вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами містить корпус, який складається з двох послідовно з'єднаних відділень, закритих кришками, в першому з яких розміщені роз'єднувач, блок живлення, апаратура комутації та контролю, блоки керування та захисту, які електрично пов'язані з перетворювачем частоти, що установлений у другому відділенні, в верхній частині першого відділення корпуса розміщена клемна коробка із кабельними вводами. У вказаний пристрій керування електродвигунами додатково введені органи керування та індикації, які розміщені в коробці, встановленій в верхній частині першого відділення поряд з клемною коробкою. UA 69994 U (12) UA 69994 U UA 69994 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електротехніки та призначена для регулювання швидкості асинхронних двигунів підземних стрічкових конвеєрів та інших гірничих машин, що застосовуються у вугільних шахтах, небезпечних за газом (метаном) та вугільним пилом. З рівня техніки відомий вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами. Вказаний пристрій містить корпус, з розміщеним у ньому роз'єднувачем, блоком живлення, апаратурою комутації, контролю, керування та захисту. Корпус виконаний із з'єднаних між собою вибухонепрониклих частин, що закриті кришками. В верхній частині корпуса розміщені клемні коробки з кабельними вводами [1]. Пристрій призначений для дистанційного керування кількома привідними електродвигунами. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів здійснюється за допомогою асинхронно-вентильного каскаду. До недоліків пристрою належать великі габарити та вага, складність обслуговування та керування. Як прототип вибраний найближчий аналог, що співпадає з корисною моделлю за більшістю істотних ознак, який являє собою вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами. Пристрій містить корпус, що складається із двох послідовно з'єднаних відділень, закритих кришками. В першому відділенні розташовані роз'єднувач, блок живлення, апаратура комутації та контролю, що електрично пов'язані із перетворювачем частоти, встановленим у другому відділенні. В верхній частині першого відділення розміщена клемна коробка з кабельними вводами [2]. Технічною задачею запропонованої корисної моделі є створення надійного вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами для регулювання швидкості асинхронних двигунів підземних стрічкових конвеєрів. Технічний результат, який може бути досягнутий від використання корисної моделі, міститься в підвищенні експлуатаційної надійності роботи вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами, спрощенні конструкції, розширенні функціональних можливостей. Поставлена технічна задача вирішується наступним чином. Аналогічно відомому пристрою, вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами що заявляється, містить корпус, який складається із двох послідовно з'єднаних відділень, закритих кришками. В першому відділенні розташовані роз'єднувач, блок живлення, апаратура комутації та контролю, блоки керування та захисту, що електрично пов'язані із перетворювачем частоти, який встановлений у другому відділенні. В верхній частині першого відділення корпуса розміщена клемна коробка із кабельними вводами. Але на відміну від прототипу у вибухонебезпечному пристрої управління електродвигунами, що заявляється, додатково введені органи керування та індикації, які розміщені в коробці, встановленій в верхній частині першого відділення, поряд із клемною коробкою. Суттєві ознаки корисної моделі, що наведені вище та відмінні від прототипу, необхідні та достатні у всіх випадках, на які розповсюджується правова охорона корисної моделі. Пропонується в першому та другому відділеннях виконувати кришки з лицьового боку корпуса. Пропонується також кришку другого відділення виконувати з торця корпуса. Крім того пропонується із зовнішньої сторони корпуса виконувати ребра охолодження. Таке виконання відмінних ознак дає змогу спростити конструкцію пристрою та розширити функції керування та захисту. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 зображений загальний вид вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами; на Фіг. 2 схематично показане компонування силових елементів вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами та їх електричні з'єднання; на Фіг. 3 варіант виконання вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами. Вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами виконаний в вигляді єдиного вибухонепрониклого корпуса. Корпус пристрою складається в двох послідовно з'єднаних відділень 1 та 2, закритих кришками 3 та 4, що виконані з лицьового боку пристрою. В разі необхідності кришку 4 відділення 2 можна виконувати з торця корпуса (Фіг. 3). Клемна коробка 5 із кабельними вводами 6 встановлена в верхній частині відділення 1 та відокремлена від нього вибухонепрониклою перегородкою. Поряд із клемною коробкою 5 розміщена коробка 7, в якій встановлені органи керування та індикації 8, що можуть бути демонтовані з коробки 7, в той час як власне апаратура контролю, блоки керування та захисту залишаються в корпусі. 1 UA 69994 U 5 10 15 20 25 30 35 В апаратному відділенні 1 розміщені: роз'єднувач 9 із силовими запобіжниками, дросель 10, фільтрові конденсатори 11 та апаратура комутації. Апаратура комутації складається з контакторів 12, 13, блоків керування 14 та захисту 15. У відділенні 2 розміщений перетворювач частоти 16, що складається з випрямляча та інвертора. Перетворювач 16 електрично пов'язаний із роз'єднувачем 9 та контактором 12. Доступ до відділення 2 здійснюється через монтажну кришку 4. Із зовнішнього боку корпуса відділення 2 можуть бути виконані ребра охолодження 17. Робота вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами (надалі пристрій) показана на прикладі регулювання роботи стрічкових конвеєрів. Підготовка пристрою до роботи. Силовими кабелями через кабельні вводи 6 клемної коробки 5 пристрій підключається до джерела живлення трифазного струму, виконаного в вигляді трансформаторної підстанції, та до короткозамкнених асинхронних двигунів стрічкового конвеєра (на кресленнях не показані). При вмиканні роз'єднувача 9 вмикається контактор 13 заряджання конденсаторів перетворювача частоти 16. Після досягнення необхідного рівня напруги кола постійного струму перетворювача 16 вмикається контактор 12 керування процесом заряджання здійснюється контролером перетворювача 16 та блоками керування пристрою. Після закінчення ініціалізації перетворювач частоти 16 готов до роботи. Алгоритм керування привідним короткозамкненим двигуном стрічкового конвеєра реалізує контролер перетворювача частоти 16. Технологічне зупинення електропривода стрічкового конвеєра здійснюється наступним чином. Частота та напруга на виході перетворювача частоти 16 плавно знижуються, швидкість двигуна під впливом навантаження знижується та при досягненні мінімального значення накладаються стоянкові гальма. Захист електродвигуна від пошкоджень здійснюється системою керування перетворювача частоти 16 та блоками захисту 15, які діють на контактор 12. При спрацьовуванні захисту здійснюється аварійне зупинення привідного двигуна. Вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами знайде широке застосування при регулюванні роботи стрічкового конвеєра у вугільних шахтах, небезпечних за газом (метаном) та вугільним пилом на заміну електрообладнання, що нині використовується в шахтах. Запропонована корисна модель вибухобезпечного пристрою керування електродвигунами, при істотно менших габаритах та вазі, спрощує його обслуговування, підвищує експлуатаційну надійність та значно знижує витрату електроенергії. Крім того, такий пристрій має розширені функціональні властивості. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 843061, кл. Н02В 7/00, 1981. 2. Патент Україні на корисну модель № 26655, кл. Н02В 7/00, бюл. № 15, 2007, (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Вибухобезпечний пристрій керування електродвигунами, що містить корпус, який складається з двох послідовно з'єднаних відділень, закритих кришками, в першому з яких розміщені роз'єднувач, блок живлення, апаратура комутації та контролю, блоки керування та захисту, які електрично пов'язані з перетворювачем частоти, що установлений у другому відділенні, в верхній частині першого відділення корпуса розміщена клемна коробка із кабельними вводами, який відрізняється тим, що у вказаний пристрій керування електродвигунами додатково введені органи керування та індикації, які розміщені в коробці, встановленій в верхній частині першого відділення поряд з клемною коробкою. 2. Вибухобезпечний пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що у першому та другому відділеннях кришки виконані з лицьового боку корпусу. 3. Вибухобезпечний пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що у першому та другому відділеннях кришки виконані з торця корпусу. 4. Вибухобезпечний пристрій за пунктами 1, 2 або 3, який відрізняється тим, що з зовнішнього боку корпуса другого відділення виконані ребра охолодження. 2 UA 69994 U 3 UA 69994 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4