Устройство для автоматической защит^!^ •'''-^^-"'"^^'-^- ^"''^j электродвигателя вращателя bypobofil „ jirlrhltl^ ^ ^iit:l j машины от перегрузок

327323

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. Е 21с 3/32

Н 02j 13,00

Заявлено 10.I I.1971 (¹ 1614087/29-33) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.I.1972. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания ЗI.III.1972

Комитет по делам изобретений н открытий при Соеете Министров

СССР

УДК 622.233.056(088.8) Авторы изобретения С. А. Попов, Ф. А. Авдеев, И. Л. Блейман, Ю. H. Казак, А. M. Мартынов, И. Б. Виннер, А. Д. Богородицкий и А. И. Зуйков

Трест по производству буровзрывных работ «Союзвзрывпром»

Заявитель! 3.

I

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОДВИ ГАТЕЛЯ ВРАЩАТЕЛЯ БУРОВОЙ

МАШИНЫ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Известны устройства для автоматической защиты электродвигателя вращателя буровой машины от перегрузок, содержащие пневмоподатчик, связанный посредством пневмопровода с воздухораспределителем ручного управления.

Однако в известных устройствах предусмотренная электрической схемой защита не ооеспечивает своевременного снятия перегрузок с электродвигателя вращателя. Это приводит к перегреву и преждевременному выходу электродвигателя из строя.

Целью предлагаемого изобретения является предохранение электродвигателя от опрокидывающих перегрузок при заклинивании бурового органа машины, повышение производительности работы, интегральная оценка величины перегрузки, а также циклических перегрузок электродвигателя буровой машины.

Достигается это тем, что в устройство введен дополнительнь!й воздухораспределитель автоматического управления с электромагни7îì, пневматически связанный посредством воздухопровода с воздухораспределителем ручного управления и с аккумулятором сжатого воздуха, присоединенным к пневмосети через обратный клапан, а электромагнит воздухораспределителя автоматического управления электрически связан через электронный блок, содержащий три регулируемых логически.; пороговых узла, фильтр и усилитель, с датчиком нагрузки электродвигателя буровой машины.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема пневматической части устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема электрической части.

Пневмодатчик 1 через воздухораспределители 2 и 8 связан с магистралью, подводящей сжатый воздух от компрессора. Аккумулятор

10 сжатого воздуха 4 через обратный клапан

5 соединен с магистралью и в нем поддерживается рабочее давление пневмосети.

Воздухораспределпте7ь 8 автоматического управления при нормальной нагрузке электродвигателя вращателя позволяет осуществлять ручное управление пневмоподатчиком 1 с помощью воздухораспределптеля 2.

Прп резком возрастагпш нагрузки электрическая часть устройства включает электромаг20 ниг воздухораспределителя 8, последний перекрывает каналы, связывающие цилиндр пневмоподатчнка 1 с воздухораспределителем 2 ручного управления, подключает аккумулятор сжатого воздуха 1 к нижней полости цилиндра

25 и открывает верхнюю полость, сообщая ее с атмосферой. Для обеспечения высокой скорости подъема подвижной системы бурового органа при освобождении электродвигателя от перегрузок ВВОдится ак1сум 751Тор сжатого ВОЗ

30 ду ха.

327323

3

При ctt>t>t c!IIIII тока электродвигателя вращ;: .еля до определенной величины электроA магнит отключается, воздухораспределитель с3 авзоматнческого управления возвращается в ,.ормальное положение, после чего возможно управление пневмоподатчпком с помощью во-духо",аспределителя 2.

Злекг шческа» схема устройства включает н себя следующие основные элементы и узлы: трансформатор тока б, выпрямитель 7, кондепсато", Ьи.",ьтра 8, конденсаторы 9, 10, резиI стори 11, 12, 18, 1-", 15, 16, rpatt ttcторы 1/, 18, 19, "0, поте! циометры 21, 22, реле 28, 24, 25, диоды ."-, 27.

Т1 ансформатор тока б, принятый в качестве датч;и а нагрузки, через выпрямитель 7, конденсатор фильтра 8, 11 и усилитель на транзисторе 17 соединен с первым пороговым узлом

18 на транзисторе с перестраиваемым порогом чувствительности потенциометром 21, 12.

Реле 28 через замыкающий контакт связано с врем»задающей цепью 22, 9 второго порогового узла 18 на транзисторе. Реле 28 с помощью реле 24 включает электромагнит воздухораснределителя н времязадающую цепь

18, 10 третьего порогового узла на транзисторе 20. Последшш через реле 25 воздействует па о;ключеппе электродвигателя. Цепи 14, 26, 15, 27 служат соответственно для разряда кондснсатороз 9, 10.

С целью устранения ложного срабатывания устройства прп появлении перегрузки в момент сравнения порогом чувствительности, напр»и е ше, снимаемое с трансформатора 6, преобразуется в постоянное посредством выпрямителя 7 и фильтра 8, 11.

Выходное напряжение, снимаемое с фильтра 11, подается на базу усилителя на транзисторе 17, посредством которого воздействует на пороговый узел 18 наличия нагрузки.

Смещение, образующее порог срабатывания узла 18, подается из цепи питания через потенциометр 21 в цепь эмиттера. Ток делителя выбирается больше, чем максимальный ток работающего устройства.

При нормальной нагрузке электродвигателя транзисторы 18, 19, 20 закрыты смещением, подаваемым в цепь эмиттера, катушки реле

28, 24, 25 обесточены, времязадающие цепи отключены.

Появление сверхтоков в главной цепи может быть прн пуске электродвигателя или при заклинивании буровой коронки.

Ток при пуске двигателя вызывает срабатывание порогового узла 17 и реле 28. Замыкающий контакт реле 28 включит времязадающую цепь 22, 9, напряжение на конденсаторе

9 будет возрастать. Но порог срабатывания реле 24 выбирается ббльшим, чем напряжение заряда конденсатора к моменту спада пускового тока. Поэтому пороговый узел 19 и реле

24 не срабатывает, а при снижении тока двигателя схема возвращается в исходное состояние. Таким образом, схема исключает ложное срабатывание защиты прп пуске двигателя.

4

Конденсатор 9 разряжается по цепи 28, 14, 26. Время разряда этой цепи устанавливается с помощью переменного сопротивления 14.

При заклинивании буровой воронки и возрас! анни тока электродвигателя до величины

0,7 — 0,8 опрокидывающего значения также включается времязадающая цепь 22, 9. Если перегрузка возрастает и сохраняется, то увели швающееся напряжение на конденсаторе 9 вызовет через транзистор 19 срабатывание реле 24, которое замыкающим контактом подает сигнал на включение электромагнита воздухораспределителя автоматического управления, переключающего гшевмоподатчик на отвод бурового инструмента от забоя скважины. Одновременно другой замыкающий контакт реле 24 включит времязадающую це;b 18, 10. Напряжение на эту цепь поступает непосредственно с выхода усилителя на транзисторе 17. Следовательно, время заряда этой цепи зависит как от величины сопротивления 18, так и от величины выходно о напряжения, снимаемого с усилителя.

Гслп после сигнала на электромапш г исполнительного органа перегрузка двигателя

< охраняетс», то нарастающее напряжение Itd конденсаторе 10 превысит порог срабатывания, откроется транзистор 20, и реле 25 срабогас; и воздействует на отключение электродвш ател", вращателя от сети.

Прн циклических перегрузках низкоча тотная составляющая тока электродвигателя вызоьет срабатывание реле 28 и включение врс,»»:гадающего узла. Периодическое замыкание конгактов реле 28 обусловит повышение нанряжсшьч на емкости 9 за счет определенного времени разряда по цегш 28, 14, 26. По достижении напряжением на конденсаторе 9 порога срабатывания произойдет включение реле 24, своим контактом через реле 25 воздействующим на обесточивание катушки магнитного пускателя.

Таким образом, система автоматической защпгы предотвращает перегрев электродвигателя при определенном числе часто повторяющихся перегрузок.

Предмет изобретения!. Устройство для автоматической защиты электродвигателя вращателя буровой машины от перегрузок, содержащее пневмоподатчик, c13»33IIIIый посредством пневмопровода с воздухораспределителем ручного управления, отличаюи1ееел тем, что, с целью предохранения электродвигателя от опрокидывающих псрегрузок при заклинивании бурового органа машины, повышения производительности в устройство введен дополнительный воздухораспределитель автоматического управления с элекгромагпитом, пневматически связанный посредством воздухопровода с воздухораспределптелем ручного управлеш:я и с аккумул»тором сжатого воздуха, присоединенным к пнем!осоти через обратный клапан, 327323

Составитель Ю. Маравин

Техред Л. Куклина

Корректор Т. Миронова

Редактор К. Шанаурова наказ 611, 10 Изд. ¹ 141 Тираж 446 Подпнсное

LIIII4IILIII Комитета по делам изобретений и открытий нрн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Paytt!ctiatt наб., д. 4,5

Типографии, ttp. Сапхнова, 2. Устройство по п. 1, отличи.ощееся тем, что, с целью интегральной оценки величины перегрузки, а также циклических перегрузок электродвигателя буровой машины, электромагнит воздухораспределителя автоматическоIо управления электрически связан через электронный блок, содержащий три регулируемых логических пороговых узла, фильтр и усилитель, с датчиком нагрузки электродвигателя

5 буровой мапшны.