Справочник электрослесаря добычного и проходческого оборудования - часть 31

Поиск неисправностей устройства рекомендуется вести в следующей после-

довательности: 

проверка исправности НПУ и заряженности СБПП; 

проверка наличия напряжения питания и заряженности БА; 

проверка прохождения команды «Сеть вкл.» или «Стоп общий»; 

раздельная проверка исправности ФП и наличия сигнала ФП в ПУ; 

проверка исправности исполнительных элементов и источника питания; 

проверка исправности дешифратора; 

выявление и замена неисправных блоков реле, ключей, гальванического 

разделения. 

Блоки неремонтопригодны в подземных условиях. Восстановление работо-

способности устройства осуществляется заменой блоков. 

Г Л А В А 11 

ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР 

С ИМПУЛЬСНОЙ ЗАЩИТОЙ (ПРИЗ М) 

Регулятор предназначен для автоматического управления нагрузкой элек-

тродвигателей привода исполнительного органа проходческих и буровых машин 

и защиты их от опрокидывания при технологических перегрузках. 

Основные технические данные 

Напряжение питающей сети частотой 50 Гц, В 36 

Потребляемая мощность, В • А, не более 30 

Максимальное количество контролируемых электро-

двигателей мощностью 9—200 кВт 6 

Диапазон автоматической коррекции установки 

регулирования относительно номинального значения 0,7—1,7 

Диапазон автоматической коррекции зоны 

нечувствительности, % 0—15 

Уставка защиты электродвигателей от опрокиды-

вания относительно номинального значения 2,2—3,0 

Регулятор ПРИЗ-М обеспечивает: 

автоматический выбор номинальной для данных условий работы нагрузки 

и'ее стабилизацию; 

ограничение скорости подачи при холостом ходе и забуриваиии горной 

машины; 

отключение системы подачи и электропривода (через 2—3 с) при технологи-

ческих перегрузках. 

Регулятор состоит из таких основных частей: электронного блока, сервопри-

вода и датчиков тока. Запасной выемкой блок заключен в оболочку сервопривода. 

Связь регулятора с горной машиной осуществляется следующим образом: датчик 

тока устанавливается на фазу контролируемого электропривода (для многодви-

гательных комбайнов каждый из датчиков устанавливается на фазу контроли-

руемого привода), выходные зажимы датчиков соединяются со входами электрон-

ного блока, на выходе которого устанавливается сервопривод и цепи отключения 

системы подачи и электроприводов. Сервопривод связан с регулятором потока, 

который включается в гидравлическую систему подачи горной машины. Датчи-

ки тока предназначаются для измерения нагрузки контролируемых электропри-

водов; электронный блок — для сравнения уровня нагрузки с заданными зна-

чениями и формирования сигнала управления и защиты; сервопривод— для по-

дачи масла в систему горной машины. 

Принцип действия регулятора заключается в измерении нагрузки привода 

или приводов и сравнения с заданным значением. Если нагрузка превышает 

заданную, то электронный блок вырабатывает сигналы на уменьшение скорости 

подачи. При этом уменьшается нагрузка на исполнительном органе горной ма-

шины, что приводит к снижению силы тока электропривода и соответственно 

124 

к уменьшению уровня сигнала с датчика тока до тех пор, пока нагрузка не до-

стигнет заданного значения. Есл'й же она окажется ниже заданной, управ-

ляющий сигнал будет противоположного знака, что увеличит скорость подачи 

и нагрузку до заданного значения. 

Электронный блок представляет собой устройство, все элементы которого 

смонтированы на общем шасси. Подключение электронного блока в общую 

схему производится с помощью разъема РПЮ-ЗОЛ. Блок состоит из следующих 

основных узлов (рис. 11.1): 

блока стабилизации напряжения питания, собранного на базе выпрямителя 

VI,  емкости С1 и стабилизатора на транзисторах VII  и V19\ 

узла выбора мощности контролируемого электродвигателя на резисторах 

R4, R5, R14-, 

фильтра нижних частот с ограничением, реализованного на емкости С8 

и диоде V6,  а также ограничительной цепочке RI1,  V15,  V16\ 

каналов сброса-наброса нагрузки на базе операционных усилителей D1 

и D6; 

генератора импульсов (собран на операционном усилителе D2)\ 

датчика холостого хода (собран на операционном усилителе — D7); 

первого каскада защиты (собран на операционном усилителе D3) и второго 

каскада защиты (собран на транзисторах V38,  V41)\ 

датчика пиковых нагрузок (собран на операционном усилителе D4), на вхо-

де которого установлен блок памяти R39, С9 и задатчик предельной амплитуды 

колебаний; 

датчика стабилизации нагрузки (собран на операционном усилителе />•'') 

12!) 

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ РЕГУЛЯТОРА 

Электронная часть регулятора состоит из следующих основных узлов: блока 

стабилизации, блоков измерения и управления нагрузкой. 

Блок стабилизации напряжения питания. При подаче напряжения на выпря-

митель VI  емкость С1 практически мгновенно заряжается. Через форсирующую 

емкость С2 подается сигнал на транзистор VII,  который открывается и на его 

выходе появляется напряжение, близкое к потенциалу его базы и равное сум-

марному напряжению на стабилитронах V12—V14.  При этом на транзистор V19 

подается запирающее смещение, равное разности падения напряжения на ре-

зисторах R19 и R20, благодаря чему транзистор V19  находится в закрытом 

состоянии. 

Если нагрузка на выходе стабилизатора увеличится, то возрастет падение 

напряжения на резисторе R20. Когда это напряжение будет равно падению па-

пряжения па резисторе R19, транзистор VI9  открывается и уменьшает ток базы 

транзистора VII.  При этом на его выходе напряжение уменьшается, а, следова-

тельно, уменьшается напряжение на выходе стабилизатора. Когда его значе-

ние достигнет выходного напряжения делителя RIO,  R19, произойдут лавинооб-

разное открывание транзистора V19  и закрывание транзистора VII. 

Стабилизатор запирается. На его выходе напряжение равно нулю, сила тока 

короткого замыкания 10—15 мА. В этом состоянии ои может находиться беско-

нечно долго. Когда на его выходе нагрузка уменьшится до заданной, транзистор 

VI9  закроется, что вызовет импульс на емкости С2. Транзистор VII  вновь от-

кроется, и стабилизатор возвратится в исходное рабочее состояние. Может про-

изойти такой случай, когда отпирающего импульса на емкости С2 не хватит для 

включения стабилизатора. Тогда необходимо отключить и вновь включить па-

пряжение питания. Емкость С4 служит для задержки импульса, чтобы при пода-

че напряжения питания транзистор V19  не открылся раньше транзистора VII 

и не перевел схему в отключенное состояние. 

Узел выбора мощности позволяет параллельным подсоединением ко входной 

цепи резисторов R4, R5, R14 производить подключение к регулятору электро-

двигателей. 

Каналы сброса-наброса нагрузки. На операционные усилители D1 и D6 

подается напряжение уставки с делителей R47, R48 или с делителей R78, R79. 

Напряжение уставки включает усилитель D1 (наброс нагрузки) и отключает 

усилитель D6 (сброс нагрузки). Если уровень входного сигнала окажется ниже 

уровня уставки, то усилитель D1 включит транзистор V7  и на входе регулятора 

появятся импульсы наброса нагрузки. Если уровень входного сигнала окажет-

ся выше уставки, то сработает канал сброса нагрузки и через транзистор V46  на 

выходе регулятора появятся сигналы сброса нагрузки. Емкости С5 и С16  пред-

отвращают генерацию операционных усилителей Dl, D6. 

Генератор импульсов. При подаче напряжения питания через делитель 

R26, R24 усилитель D2 переводится в состояние 1. При этом по цепи R17, V10 

заряжается емкость СЗ. Когда ее напряжение превысит напряжение делителя 

R25, R24, усилитель D2 переводится в состояние 0. Емкость СЗ при этом раз-

ряжается через резистор R8 до напряжения делителя R26, R24, после чего уси-

литель D2 вновь переводится в состояние 1 и процесс повторяется. 

Датчик холостого хо^а. При подаче напряжения питания на схему с дели-

теля напряжения R49, R50 поступает сигнал на вход усилителя D7, который 

переводится в состояние 1. При этом емкость С19 заряжается. При поступ-

лении колебательного входного сигнала или входного сигнала с изменяющимся 

средним значением происходит по цепи С12, V28  заряд емкости С14. Когда ем-

кость С14 заряжается до напряжения делителя R49, R50, усилитель D7 перево-

дится в состояние 0. При этом емкость С19 разряжается по цепи V45,  R71, уси-

литель D7 — на общий нуль. Емкость С12 осуществляет дифференцирование 

входного сигнала и выделение его колебательной составляющей, которая харак-

теризует процесс разрушения горного массива. Резистор R43 предназначен для 

проверки работы регулятора по постоянному току на стенде. 

Первый каскад защиты в исходном состоянии находится в положении 0 за-

пирающим напряжением с делителя R27, R28. Входной сигнал подается с дели-

теля R29, R30. При равенстве его напряжению делителя R27, R28 усилитель 

D3 переводится в состояние 1. При этом включается транзистор V34  и срабаты-

126 

PI.MT

 реле K2  (первого каскада защиты). Второй каскад защиты срабатывает после 

мерного каскада защиты с выдержкой времени, определяемой цепочкой R44, 

(:i:i. При достижении на емкости С13 напряжения стабилизации стабилитрона 

I :Ш  включается сдвоенный транзистор V38,  V41  и срабатывает реле КЗ  (второго 

ь.н'када защиты). 

Датчик пиковых нагрузок. Устанавливается в исходное состояние запира-

ющим напряжением уставки, снимаемым с резистора R37. Когда уровень вход-

ного сигнала превысит уставку на величину, пропорциональную делителю R36, 

R.V5 или R36 и параллельно R34 при включении тумблера S2, то срабатывает 

усилитель D4 и соответственно его выходное реле К1.  При включенном S2 

срабатывание усилителя D4 происходит при меньшем уровне входного сиг-

нала. Блок памяти С9, R39 при этом в течение времени, пропорционального ве-

личине и длительности отклонения входного сигнала от уставки тока, произво-

дит задержку перевода датчика пиковых нагрузок в состояние 0. 

Датчик стабилизации нагрузки. При поступлении с канала наброса нагруз-

ки управляющего сигнала по цепи выход D1, резистор R56, усилитель D5 пере-

водится в состояние 1, а при поступлении сигнала с канала сброса нагрузки 

усилитель D5 переводится в состояние 0 по цепи выход D6, R51, V35,  R57. 

Усилитель D5 охвачен положительной обратной связью R69, R68, с выхода 

которой через диод V40  поступает сигнал, обеспечивающий триггерный эффект 

работы усилителя D5. При этом переключение усилителя D5 с 1 на 0 и наоборот 

происходит в той же последовательности, в которой сигналы наброса нагрузки 

чередуются с сигналами ее сброса. Появление на выходе регулятора чередова-

ний в некоторой последовательности сигналов сброса-наброса нагрузки указы-

вает, что нагрузка достигла заданного значения и происходит ее стабилизация. 

При появлении импульсов на выходе усилителя D5 через дифференцирующую 

емкость С20, контакт реле К1  и диод V56  происходит заряд емкости уставки 

тока С23, а по цепи дифференцирующая емкость С21, диод V51  происходит заряд 

емкости С22, обеспечивающей регулировку зоны нечувствительности регулято-

ра. Напряжение на емкости С23 и С22 ограничено соответственно стабилитрона-

ми V54,  V55.  На выходе емкости С23 установлены для согласования эмиттерный 

повторитель и разрядная цепочка R77, V57. 

РАБОТА РЕГУЛЯТОРА ПРИЗ-М 

При подаче сигнала с датчика тока на входе 6—26  происходит его выпрям-

ление и сравнение с уставками нагрузки, защиты, уставкой вариации нагрузки 

(амплитуды колебания) и уставкой отсечки на датчике холостого хода. Пока про-

ходческая машина работает вхолостую, сигнал с датчика нагрузки практически 

постоянный, он не проходит дифференцирующее звено, собранное на емкости 

CI2.  При этом компаратор D7 уставкой отсечки, собранной на делителях R49— 

R50, переключается в состояние логической единицы. На компаратор D6 пода-

ется сигнал логической единицы на прямой вход, а на компаратор D1 — на ин-

версный. При поступлении этого сигнала компаратор D6 переключается в состоя-

ние 1, а компаратор D1 — в состояние 0, чем обеспечиваются форсированный 

сброс нагрузки и блокировка канала ее наброса. Время сброса ограничивается 

реле времени. При достижении на емкости С19 сигнала логической единицы 

компаратор D6 но инверсному входу запирается и сброс нагрузки прекращает-

ся. Таким образом, регулятор подготовил горную машину к забуриванию. 

При внедрении исполнительного органа в массив появляются колебания на-

грузки, которые проходят через дифференцирующую емкость С12, выпрямляют-

ся диодом V28  и фильтром, собранным на емкости С14, и поступают на инверсный 

вход компаратора D7. При этом он переключается в состояние логического нуля, 

и блокировка канала наброса нагрузки снимается, после чего на выходе компа-

ратора D1 появляются сигналы наброса нагрузки с частотой следования импуль-

сов, определяемых генератором импульсов D2. При дальнейшем росте нагрузки 

увеличивается уровень входного сигнала, и как только он достигнет величины 

0,3—0,5 номинальной, определяемой делителем R25, R24 на генераторе, диод 

V21  откроется и изменится порог отпускания усилителя D2. Это приводит к 

изменению скважности импульсов генератора и к увеличению коэффициента 

усиления регулятора. 

127