Принцип работы аппаратуры УКВГ

На рис. 2.1 приведена упрощенная принципиальная электрическая схема аппаратуры УКВГ, которая получила наиболее широкое распространение на шахтах СССР и ряда стран СЭВ (Совета экономической взаимопомощи) и реализует большинство предусмотренных требований.

Перед пуском вентилятора необходимо выбрать его номер и режим работы («Реверс» или «Норма») на пульте диспетчера ПД. Режим выбирается переключателем SA4 (точка у переключателя обозначает позицию, в которой контакты замкнуты) подачей «плюса» выпрямителя UZ1 на провод 7 или снятием его. Если «плюс» подан, срабатывает реле K13 в станции управления СУ по цепи: плюс UZ1, провод 7, контакт K12, реле K13, диод VD8, переключатель SA1, минус UZ1.

Реле К13 своими контактами включит приводы ляд и поставит их в режим нагнетания («Реверс»). Если на провод 7 не подан плюс UZ1, ляды установлены на всасывание («Норма»).

Номер вентилятора выбирается переключателем SA3 включением в цепи провода 4 диода VD11 или VD12 на ПД. Чтобы запустить вентилятор (например, № 2), диод VD11 необходимо соединить с проводом 4. При этом включится реле K9 по цепи: точка 1 T1, провод 4, диод VD11, провод 5, диод VD1, контакт KM1F масляного выключателя, управляющего двигателем вентилятора, контакт K10, реле K9, переключатель SA1, точка 3 T1. Реле K9 включит лебедку, которая перекроет канал неработающего вентилятора. Одновременно реле K9 подготовит цепь включения реле K11, которое своим контактом включает пускатель KM2, а он двигатель вентилятора, № 2.

Реле К11 включается при нажатии диспетчером пусковой кнопки SB6 на пульте ПД. Цепь включения реле K11: точка 3 трансформатора T1, переключатель SA1, диод VD2, контакты KM2F, K9, реле К11 кнопка SB6, провод 4, точка 1 Т1.

Аналогично включается вентилятор № 1. Для остановки вентилятора необходимо нажать кнопку «Стоп» SB7 пульта. При этом включается реле отключения K12, которое своим контактом включит реле K7, а последнее отключит пускатель KМ2, Реле K7 можно также включить кнопкой SB5, расположенной на станции СУ.

Схема УКВГ допускает местное управление, которое вводится переключателем SA1 (позиция М). В этом случае пускатели KМ1 и KМ2 включаются кнопками SB1, SB2 на станции СУ, а отключаются кнопкой SB5.

По характеру индикации на пульте ПД диспетчер может следить за состоянием вентиляторной установки.

Лампы HL3 («Вентилятор включен») и HL4 («Вентилятор отключен») включаются контактами KM1F и KM2F в цепи диодов VD6 и VD7 станции СУ.

Лампа HL2 («Снижена производительность») включается кон­тактами PS1 и PS2 дифференциальных манометров через диоды VD9 и VD10.

Лампа HL1 («Перегрев подшипников») включается контактами аппарата контроля температуры АКТ через диоды VD3 и VD4.

Кроме свечения ламп при соответствующих нарушениях вклю­чается звонок НА1 контактом реле сигнала K14. Сигнал квитируется диспетчером с помощью переключателя SA5.

 

 

Защита двигателей вентилятора осуществляется аппаратами фильтровой зашиты АФЗ, контакты которых включаются в цепь отключающей катушки масляных выключателей.

На рис. 2.2 приведена схема расположения различных датчиков контроля в автоматической вентиляторной установке главного проветривания.

Контроль температуры осуществляется на основе аппаратуры АКТ-2 конотопского завода «Красный металлист» или КТТ-1 константиновского завода. В аппаратуре АКТ-2 используется явление срыва генерации при изменении индуктивности колебательного контура в результате на­грева ферритового сердечника, который помещается в зоне контроля.

Аппаратура КТТ-1 работает на принципе изменения активного сопротивления терморезистора КМТ-1 при его нагреве.

Контроль давления и расхода воздуха осуществляется диффе­ренциальными манометрами различных типов. Дифманометры применяются в комплекте со вторичными приборами двух моди­фикаций: ДМИ-Р – расходомеры и ДМИ-Т – тягомеры (напоромеры).

Контроль давления масла осуществляется при помощи электроконтактных манометров типа ЭКМ.

Контроль положения ляд выполняют взрывозащищенные вы­ключатели ВКВ-380 или магнитные выключатели ВМ-4-65.

 

Описание стенда

Передняя панель лабораторного стенда соответствует упрощенной принципиальной электрической схеме аппаратуры УКВГ, рассмотренной выше (рис. 2.1).

На принципиальной схеме панели управления (рис. 2.3) введены следующие обозначения:

K1, K2 – аппараты контроля температуры подшипников электродвигателей вентиляторов № 1/ № 2;

K3, K4 – дифманометры (PS1 – расходомер, PS2 – тягомер (напоромер);

K5, K6 – аппараты фильтровой защиты электродвигателей вентиляторов № 1/ № 2;

K7 – реле отключения электродвигателей вентиляторов;

K8 – реле пуска электродвигателя вентилятора № 1;

K9, K10 – реле защиты, самоблокирующиеся при срабатывании аппаратов фильтровой защиты, отключающие неисправный вентилятор и предотвращающие его пуск до устранения неполадки;

K11 – реле пуска электродвигателя вентилятора № 2;

K12 – реле пуска привода ляд для перевода их в режим нагнетания («Реверс»);

K13 – реле режима реверсирования воздушной струи;

K14 – реле аварийного сигнала на ПД;

K15 – реле пуска привода ляд для перевода их в режим всасывания («Норма»);

 

 

KM1, KM2 – пускатели электродвигателей вентиляторов № 1/ № 2;

SA1 – переключатель выбора местного или дистанционного управления;

SA2 – переключатель выбора пускаемого вентилятора на СУ;

SA3 – переключатель выбора пускаемого вентилятора на ПД;

SA4 – переключатель перехода в режим реверсирования воздушной струи;

SA5 – переключатель квитирования звукового сигнала;

SB1, SB2 – кнопки пуска электродвигателей вентиляторов № 1/ № 2 на СУ;

SB5.1, SB5.2 – кнопки отключения электродвигателей вентиляторов № 1/ № 2 на СУ;

SB6 – кнопка пуска электродвигателя выбранного вентилятора на ПД;

SB7 – кнопка отключения электродвигателя выбранного вентилятора на ПД;

SB8, SB9 – кнопки отключения реле защиты K9/ K10 после устранения неполадки по срабатыванию АФЗ1/ АФЗ2;

SQ1, SQ2 – концевые выключатели перевода ляд в режимы нагнетания («Реверс»)/ всасывания («Норма»);

HL1 – лампа «Перегрев подшипников»;

HL2 – лампа «Снижена производительность»;

HL3 – лампа «Вентилятор включен»;

HL4 – лампа «Вентилятор отключен»;

HL5 – световая индикация работы вентилятора № 1;

HL6 – световая индикация работы вентилятора № 2.

 

Содержание работы

1. Изучить основные положения по автоматизации управления проветриванием шахт и рудников.

2. Изучить принцип работы аппаратуры УКВГ.

3. Исследовать работу схемы в следующих режимах:

– при дистанционном управлении вентиляторами, включая реверсирование воздушной струи, имитацию и устранение аварийных ситуаций;

– при местном управлении с имитацией и устранением аварийных ситуаций.

4. Составить блок-схему алгоритма управления вентиляторной установкой.

5. Составить логические выражения условий возбуждения элементов схемы. При этом рекомендуется начинать с простейших условий и через них вывести условия пуска и остановки вентиляторов – HL5.S = KM1F.S, HL5.R = KM1F.R и HL6.S = KM2F.S, HL6.R = KM2F.R. Принять за логический нуль положения переключателей: «Местное управление», «Вентилятор № 1», «Норма».

Например: .

 

Контрольные вопросы

1. В каких случаях должно происходить аварийное отключение вентилятора согласно требованиям к аппаратуре автоматизации управления ВГП?

2. Контроль температуры каких элементов осуществляется в вентиляторной установке? На чем основан принцип действия применяемой контролирующей аппаратуры?

3. Как диспетчер может устранить неисправность «Снижена производительность»?

4. Опишите назначение элементов K12, K13, SQ1, SB8.

Список рекомендуемой литературы

1. Батицкий В.А., Куроедов В.И., Рыжков А.А. Автоматизация производственных процессов и АСУ ТП в горной промышленности: Учеб. для техникумов. – М.: Недра, 1991. – 303 с.

2. Гаврилов П.Д., Гимельшейн Л.Я., Медведев А.Е. Автоматизация производственных процессов. – М.: Недра, 1985. – 215 с.

3. Автоматизация и автоматизированные системы управления в
угольной промышленности / Под общ. ред. В.Ф. Братченко. – М.: Недра, 1976. – 383 с.

4. Электрификация стационарных установок шахт / С.А. Волотковский, Д.К. Крюков, Ю.Т. Разумный и др.; Под ред. Г.Г. Пивняка. – М.: Недра, 1990. – 399 с.: ил.

5. Риман Я.С., Соловей А.И. Устройство и эксплуатация электро-оборудования стационарных установок шахт. – М.: Недра, 1991. – 284 с.

6. Толпежников Л.и. Автоматическое управление процессами шахт и рудников: Учебник для ВУЗов. – М.: Недра,1985. – 352 с.

7. Проектирование бесконтактных управляющих логических устройств промышленной автоматики / Грейнер Г.Р., Ильяшенко В.П., Май В.П. и др. – М.: Энергия, 1977. – 384 с.