Файл: А.Е. Медведев Устройство УКС.pdf

9

Узел аварийного отключения УАО

Узел УАО (рис. 1) содержит искробезопасную обмотку III трансформатора Т2, реле К2, конденсатор С28 и концевой диод VD21. Узел УАО работает следующим образом: в исходном состоянии через реле К2, концевой диод VD2I и замкнутые контакты выключателей КТВ, включенные в линию аварийного отключения конвейера, протекает постоянно ток, в результате чего реле К2 находится во включенном состоянии и его переключающий контакт подключает коллектор транзистора VT8 к обмотке реле K1.

При размыкании контакта выключателя КТВ разрывается цепь питания реле К2. Его переключающий контакт отключает коллектор транзистора VT8 от обмотки реле K1. Реле K1 отключается и, в свою очередь, выдает сигнал на отключение привода контролируемого конвейера. Светодиод VD15 при этом гаснет.

После отключения реле К2 его контакт подключает светодиод VD14 к минусовому полюсу источника питания и он продолжает светиться.

При коротком замыкании в линии аварийного отключения конвейера реле К2 отключается и дальнейшее изменение состояния аппарата КС аналогично размыканию контакта КТВ.

Работа устройства в режиме контроля скорости движения ленты ленточного конвейера

Коммутационные элементы схемы должны находиться в следующих положениях: переключатель XT – в положении 1...5 (работа устройства будет рассмотрена в положении I), тумблер S2 – в положении Л (ленточный), контакт КМ в схему не включен.

При отсутствии сигнала датчика ДС (конвейер не включен) транзистор VT1 закрыт, a VT2 открыт, напряжение на С10, С11 и, следовательно, на входе 5 усилителя D отсутствует, на выходе 10 напряжение близко к нулю (относительно точки -9В). Реле К1 отключено, светодиоды VD14 и VB15 не светятся.

Поворотом оси резистора К5 "настройка" по часовой стрелке в крайнее положение устанавливают на входе 5 усилителя D максимальный сигнал Uвх.

10

Запуск конвейера

После разгона конвейера светодиод VD15 "настройка" начинает ярко светиться, так как на выходе 10 усилителя D появляется постоянное напряжение высокого уровня, которое через транзистор VT4, резистор R25 и стабилитрон VD10 поступает на базу транзистора VT9.

Нажатием кнопки S3 "настройка" устанавливают на коммутаторе КУС нижний уровень опорного напряжения, соответствующий 0,97 Uн. Одновременно медленным вращением оси резистора R5 против часовой стрелки уменьшают величину сигнала Uвх до величины напряжения, лежащей в пределах между верхним и нижним опорными уровнями, т.е. между скоростями 1,0 Uн и 0,97 Uн. В это время на выходе IC усилителя D и эмиттере транзистора VT4 появляется напряжение переменного тока, который через резистор R25, конденсатор C18 (постоянный сигнал через конденсатор C18 не проходит), резистор R30, диод VD12 и резисторы P31, Р32 подается на вход усилителя на VT6...

VT8. Включается реле K1, светодиод VD14 начинает светиться, яркость свечения светодиода VD15 уменьшается, так как он периодически гаснет с частотой напряжения Uв. Затем отпускают кнопку S3 "настройка" и вращением оси резистора R31 устанавливают необходимую выдержку времени на отключение. После этого осуществляется проверка. Проверка преследует цель убедиться в отключении реле при снижении скорости ленты на 25 %. Напряжение фактической скорости Uвх, подаваемое на вход 5 усилителя, пропорционально частоте сигнала и разности напряжений, прикладываемых к конденсаторам C1, C2 в момент заряда и разряда. Проверка выполняется путем снижения на 25 % перепада прикладываемых напряжений при заряде-разряде конденсаторов C1, C2, что эквивалентно снижению частоты (скорости) на

25 %.

При нажатии кнопки SI "проверка" расшунтируется резистор R3. Благодаря этому, в полупериоды разряда конденсаторов C1, С2 (когда открыт VT2) образуется делитель напряжения R2-R3 и разряд емкости происходит не до нуля. За счет этого импульсы энергии при последующих зарядах C1, C2 оказываются соответственно меньшими. Поэтому напряжение Uвх на входе 5 усилителя D пропорционально падает и становится меньше нижнего опорного уровня. При этом гаснет светодиод VD15 (красный) и с выдержкой времени на отключение – светодиод VD14 (зеленый). Реле отключается. Настройка закончена.

11

U1.0VH

U0.97VH

U0.75VH

Uв

Рис.2. Диаграмма напряжений

Uоп - уровень опорного напряжения

Uвх - уровень входного напряжения (на входе усилителя D) Uв - уровень выходного напряжения (на выходе усилителя D) Uн - нормальная скорость ленты конвейера

U1.0VH, U0.97VH, U0.75VH - уровни напряжения соответствующие 1.0VH, 0.97VH, 0.75VH скоростям ленты конвейера

Рис.3. Выемная часть аппарата КС

13

Стенд включает следующие элементы (рис. 4):

−аппарат КС серийного устройства УКС.1;

−датчик скорости BR, представляющий собой датчик типа ДКС (синхронный тахогенератор);

−электропривод датчика скорости, состоящий из электродвигателя М постоянного тока и регулятора напряжения (имитатор конвейера);

−тумблер SА1 и светодиод HL1 "сеть" для включения и индикации напряжения питания ~220В аппарата КС;

−светодиод HL2, сигнализирующий о включении исполнительного реле аппарата КС (о включении конвейера);

−вольтметр PV для измерения скорости конвейера.

Настройка и проверка работоспособности устройства УКС на стенде включает в себя следующие операции:

1)подготовить аппарат КС к работе. Тумблер 4 (S2) аппарата КС (см. рис. 3) установить в положение Л (ленточный). Ось регулятора 7 (R5 "настройка") повернуть в крайнее правое положение, а резистора 8 (R31 "время") в крайнее левое положение, что соответствует минимальной выдержке времени. Лепесток 13 установить в положение, соответствующее той зоне, в которой находится заданная номинальная скорость конвейера (см. табл. 2);

2)тумблером SA1 включить питание аппарата КС (должны засветиться светодиоды HL1 на стенде и VD16 в аппарате КС);

3)запустить конвейер – установить регулятором напряжения такую скорость вращения электродвигателя М, при которой загорится светодиод VD15 "настройка" в аппарате КС;

4)настроить аппарат КС на заданную преподавателем номинальную скорость конвейера. Нажать кнопку 6 (S3 "настройка") плавно поворачивать ось резистора 7 (R5 "настройка") против часовой стрелки до тех пор, пока яркость свечения светодиода VD15 "настройка" не уменьшится. При этом должен начать светиться светодиод VD14 "работа". Если вместо уменьшения яркости светодиод VD15 вообще гаснет, необходимо плавно поворачивать ось резистора R5 и добиться одновременного свечения светодиодов VD14 и VD15, что сигнализирует об окончании настройки аппарата КС на заданную скорость. Отпустить кнопку 6 (S3 "настройка");

5)установить заданную выдержку времени на отключение конвейера (отключение исполнительного реле). Это обеспечивается плав-

14

ным поворотом оси резистора 8 (R31 "время") по часовой стрелке и периодическим замером времени отключения секундомером;

6)проверить работоспособность устройства в части контроля снижения скорости. Нажать кнопку 5 (S1 "проверка"). При этом гаснет светодиод VD15 (красный) и с выдержкой времени на отключение – светодиоды VD14 (зеленый) и HL2. Реле К1 отключается;

7)изменяя плавно регулятором напряжения скорость конвейера, определить с помощью прибора PV значения скорости срабатывания и отпускания исполнительного реле аппарата КС (скорости, при которых зажигается и гаснет светодиод HL2). Вычислить коэффициент возврата

реле Кв =Vотп .

Vср

6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Состав и назначение устройства УКС.

2.Технические характеристики устройства.

3.Устройство и принцип действия основных элементов аппарата контроля скорости (элементов Пр, КУС, УС, ВБ, УАО).

4.Как настраивается УКС на номинальную скорость конвейера?

5.Как настраивается УКС на заданную выдержку времени на отключение конвейера?

15

Составитель АЛЕКСЕЙ ЕЛИСЕЕВИЧ МЕДВЕДЕВ

УСТРОЙСТВО УКС

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу "Элементы систем автоматики"

для студентов специальности 180400 "Электропривод

иавтоматика промышленных установок

итехнологических комплексов"

Редактор З.М. Савина

ИД № 06536 от 16.01.02.

Подписано в печать 24.01.02. Формат 60×84/16.

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,00. Тираж 50 экз. Заказ Государственное учреждение

Кузбасский государственный технический университет 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Государственного учреждения Кузбасский государственный технический университет.

650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.