一種掘進機遠距離自動停送電電路的製作方法

2023-05-25 01:46:56

本實用新型涉及一種掘進機遠距離自動停送電電路，屬於礦井施工領域。

背景技術：

現代煤礦井下由於淘汰了炮掘工藝，使得巷道的開口、拐彎等也必須使用掘進機。現有技術中，掘進工作面使用的掘進機一般分二級供電，第一是掘進機總開→饋電開關，第二是饋電開關→掘進機電控箱。也就是說，饋電開關和掘進機電控箱是上下級關係，正常情況下饋電開關是閉合的，作為掘進機的後備保護使用；啟動和停止是通過掘進機電控箱來操作實行。掘進機在使用時，其隨機電纜要隨掘進機一起前進或後退，在開口和拐彎處，自動裝置無法使用，此時若僅通過掘進機電控箱來斷開掘進機，則往往放在地下的隨機電纜是帶電的，員工在通過或作業時若不小心接觸到，是非常危險的。解決的辦法是在掘進時需要人工拖曳電纜並吊掛，但《煤礦安全規程》要求不得帶電搬遷和拖曳電纜等設備，這時就需要人工停電並閉鎖掘進機饋電總開關，這不僅操作非常麻煩，且對安全不利。

技術實現要素：

本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種掘進機遠距離自動停送電電路，使得掘進機的隨機電纜可以實現遠距離自動停送電工作。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為：一種掘進機遠距離自動停送電電路，包括第一中間繼電器J1、第一變壓器T1、整流橋電路、濾波電路、穩壓電路、電解電容C15、振蕩電路和信號放大電路；三相電源經掘進機總開後，與第一變壓器T1的一次側連接，第一變壓器T1的二次側與所述整流橋電路的交流輸入端連接，所述整流橋電路的直流輸出端經濾波電路後與穩壓電路的輸入端連接，所述穩壓電路的輸出端與振蕩電路和信號放大電路的電源輸入端連接；三相電源經掘進機總開、饋電開關斷路器CJ後，與振蕩電路的副邊線圈L2連接，振蕩電路的信號輸出端與所述信號放大電路的信號輸入端連接，所述信號放大電路的信號輸出端串接第一中間繼電器J1的線圈後接地，第一中間繼電器J1的常開觸點J1-1與饋電開關的分閘按鈕SB1並聯連接；三相電源經掘進機總開、饋電開關斷路器CJ後，經電控箱隔離開關HK進入電控箱，電解電容C15的兩端分別連接在所述掘進機電控箱內的任意兩相上。

所述電解電容C15為高頻電容，其參數為2μF，1kV。

所述的一種掘進機遠距離自動停送電電路，還包括第二中間繼電器J2，所述整流橋電路D的直流輸出端的正極串接饋電開關斷路器的輔助常閉觸點CJ1、電控箱隔離開關HK、電控箱主變壓器T2的主邊線圈、電控箱隔離開關HK、饋電開關斷路器的輔助常閉觸點CJ2、第二中間繼電器J2的線圈後，與所述整流橋電路的直流輸出端的另一端連接，所述第二中間繼電器的常開觸點J2-1與饋電開關的合閘按鈕SB2並聯連接。

所述穩壓電路包括一個型號為W7815的集成穩壓器以及並聯在該集成穩壓器輸出端上的電容C4，所述振蕩電路104中，穩壓電路輸出電壓的正極經電阻R1、電容C8以及振蕩器原邊線圈L1後，與穩壓電路輸出電壓的負極連接，穩壓電路輸出電壓的負極接地，穩壓電路輸出電壓的正極與三極體BG1的集電極連接，三極體BG1的基極與二極體D3的負極連接，二極體D3的正極接地，三極體BG1的發射極串接電阻R2，以及滑動變阻器W2後與振蕩電路原邊線圈L1的O點連接，振蕩器原邊線圈L1的O點經電容C9與信號放大電路的信號輸入端連接，此外，電容C10並聯在振蕩器原邊線圈L1的兩端，三相電源經掘進機總開X、饋電開關斷路器CJ後，三相中的任意兩相還分別串接電阻R14和電容C12，以及串接電阻R15和電容C13後，與振蕩器負載線圈L2的兩端分別連接，三相中的另一相振蕩器負載線圈L2的O』點連接。

所述信號放大電路包括第一運算放大器V1，第二運算放大器V2和第三運算放大器V3，穩壓電路輸出電壓的正極串接電阻R3和電阻R4後與穩壓電路輸出電壓的負極連接，電阻R4兩端並接電解電容C2，第一運算放大器V1的第一輸入端連接在電阻R3和電阻R4之間，第一運算放大器V1的第二輸入端經電容C9與原邊線圈L1的O點連接，第一運算放大器V1的第二輸入端還通過電阻R5接地，第一運算放大器V1的輸出端經電阻R9後與第二運算放大器的第二輸入端連接，第一運算放大器V1的輸出端串接電阻R6後與所述穩壓電路的輸出電壓的正極連接，第一運算放大器V1的輸出端串接電容C14後與所述穩壓電路的輸出電壓的負極連接；

穩壓電路輸出電壓的正極串接電阻R7和電阻R8後與穩壓電路輸出電壓的負極連接，第二運算放大器V2的第一輸入端連接在電阻R7和電阻R8之間，第二運算放大器V2的第二輸入端經電阻R9與第一運算放大器的輸出端連接，第二運算放大器V2的第二輸入端還串接電解電容C3後與穩壓電路輸出電壓的負極連接，第二運算放大器V2的輸出端與二極體D6的正極連接，並經過二極體D6後與第三運算放大器V3的第一輸入端連接；第二運算放大器V2的輸出端還與二極體D5的正極連接，並經二極體D5後與第二運算放大器V2的第二輸入端連接；

穩壓電路輸出電壓的正極串接電阻R10和電阻R11後與穩壓電路輸出電壓的負極連接，第三運算放大器V3的第一輸入端經二極體D6後與第二運算放大器V2的輸出端連接，二極體D6的負極串接電阻R12後與所述穩壓電路103的輸出電壓的正極連接，二極體D6的負極串接電阻R13後與穩壓電路的輸出電壓的負極連接，第三運算放大器V3的第二輸入端連接在電阻R10和電阻R11之間，電阻R11兩端並接電解電容C4；第三運算放大器V3的輸出端串接第一中間繼電器J1的線圈後與穩壓電路輸出電壓的負極連接；第三運算放大器V3的輸出端還經並聯連接的電解電容C5和二極體D4後與地連接。

所述第一運算放大器V1為型號為LM339的集成模塊，第二運算放大器V2和第三運算放大器V3為型號為LM224的集成模塊。

本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：

1、本實用新型的自動停送電電路包括第一中間繼電器J1、第一變壓器T1、整流橋電路、濾波電路、穩壓電路、電解電容C15、振蕩電路和信號放大電路；通過設置該自動停送電電路，使電控箱隔離開關HK在閉合時，饋電開關可以送電，掘進機可以正常工作，電控箱隔離開關HK在斷開時，掘進機斷電停止工作，並且饋電開關跳閘斷開，隨機電纜不帶電，提高了掘進機工作的安全性；

2、本實用新型的自動停送電電路還包括第二中間繼電器，使得電控箱隔離開關HK在閉合時，饋電開關可以自動送電，簡化了電路控制操作過程；

3、本實用新型的電路結構簡單，成本低廉；

4、本實用新型的電路故障率低，結構穩定。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1提供的一種掘進機遠距離自動停送電電路的連接圖；

圖2為本實用新型實施例1中第一中間繼電器的常開觸點連接示意圖；

圖3為本實用新型實施例2提供的一種掘進機遠距離自動停送電電路的連接圖；

圖4為本實用新型實施例2中第一中間繼電器和第二中間繼電器的常開觸電連接示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例；基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1所示，本實用新型實施例1提供了一種掘進機遠距離自動停送電電路，包括掘進機總開X、饋電開關和掘進機電控箱1，第一中間繼電器J1、第一變壓器T1、整流橋電路101、濾波電路102、穩壓電路103、電解電容C15、振蕩電路104和信號放大電路105；三相電源經掘進機總開X後，與第一變壓器T1的一次側連接，第一變壓器T1的二次側與所述整流橋電路101的交流輸入端連接，所述整流橋電路101的直流輸出端經濾波電路102後與穩壓電路103的輸入端連接，所述穩壓電路103的輸出端與振蕩電路104和信號放大電路105的電源輸入端連接；此外，三相電源經掘進機總開X、饋電開關斷路器CJ後，還與振蕩電路104的副邊線圈L2連接，振蕩電路104的信號輸出端與所述信號放大電路105的信號輸入端連接，所述信號放大電路105的信號輸出端與第一中間繼電器J1的線圈連接，並經所述第一中間繼電器J1後接地，如圖2所示，第一中間繼電器J1的常開觸點J1-1與饋電開關的分閘按鈕SB1並聯連接；此外，三相電源經掘進機總開、饋電開關斷路器CJ後，還通過掘進機電控箱隔離開關HK與掘進機電控箱1連接，電解電容C15的兩端分別連接在所述掘進機電控箱內的任意兩相上，其為高頻電容，參數為2μF，1kV。

本實施例的一種掘進機遠距離自動停送電電路的工作原理如下：當掘進機總開閉合通電時，振蕩電路104開始工作，信號放大電路105輸出高電平，第一中間繼電器J1的線圈通電，其常開觸點J1-1閉合，相當於與常開觸點J1-1並聯的分閘按鈕SB1閉合，使饋電開關不能隨便送電；掘進機需要通電運行時，閉合電控箱隔離開關HK，高頻電容C15短接電路，振蕩電路104停止工作，則第一中間繼電器J1的線圈斷電，第一中間繼電器的常開觸點J1-1斷開，相當於分閘按鈕SB1斷開，一旦饋電開關的合閘按鈕SB2閉合，饋電開關CJ得電吸合，開關機械自保，掘進機可以開始工作；當需要停電時，斷開掘進機電控箱1的隔離開關HK後，切斷了高頻電容C15，使得振蕩電路104又開始工作，則第一中間繼電器J1的線圈通電，第一中間繼電器的常開觸點J1-1閉合，由於第一中間繼電器的常開觸點J1-1與饋電開關的分閘按鈕並聯，則常開觸點J1-1的閉合相當於饋電開關的分閘按鈕閉合，饋電開關斷開跳閘，使得隨機電纜不帶電，提高了掘進機工作的安全性。

進一步地，如圖1所示，所述濾波電路包括並聯在所述整流橋電路101的直流輸出端正負極之間的電解電容C1和電容C6，所述穩壓電路包括一個型號為W7815的集成穩壓器以及並聯在該集成穩壓器輸出端正負極兩端的電解電容C7，所述振蕩電路104中，穩壓電路103輸出電壓的正極串接電阻R1、電容C8以及振蕩器原邊線圈L1後，與穩壓電路103輸出電壓的負極連接，穩壓電路103輸出電壓的負極接地；三極體BG1的集電極與穩電路103輸出電壓的正極連接，三極體BG1的基極與二極體D3的負極連接，二極體D3的正極接地，三極體BG1的發射極串接電阻R2，以及滑動變阻器W2後與振蕩電路原邊線圈L1的O點連接，振蕩電路原邊線圈L1的O點經電容C9與信號放大電路的信號輸入端連接，此外，電容C10並聯在振蕩電路原邊線圈L1的兩端，三相電源經掘進機總開X、饋電開關斷路器CJ後，三相中的任意兩相還分別串接電阻R14和電容C12，以及串接電阻R15和電容C13後，與振蕩電路負載線圈L2的兩端分別連接，三相中的另一相與振蕩器負載線圈L2的O』點連接。

進一步地，所述信號放大電路105包括第一運算放大器V1，第二運算放大器V2和第三運算放大器V3，穩壓電路103輸出電壓的正極串接電阻R3和電阻R4後與穩壓電路輸出電壓的負極連接，電阻R4兩端並接電解電容C2，第一運算放大器V1的第一輸入端連接在電阻R3和電阻R4之間，第一運算放大器V1的第二輸入端經電容C9與原邊線圈L1的O點連接，第一運算放大器V1的第二輸入端還通過電阻R5接地，第一運算放大器V1的輸出端經電阻R9後與第二運算放大器的第二輸入端連接，第一運算放大器V1的輸出端串接電阻R6後與所述穩壓電路103的輸出電壓的正極連接，第一運算放大器V1的輸出端串接電容C14後與所述穩壓電路103的輸出電壓的負極連接；

穩壓電路103輸出電壓的正極串接電阻R7和電阻R8後與穩壓電路103輸出電壓的負極連接，第二運算放大器V2的第一輸入端連接在電阻R7和電阻R8之間，第二運算放大器V2的第二輸入端經電阻R9與第一運算放大器的輸出端連接，第二運算放大器V2的第二輸入端還串接電解電容C3後與穩壓電路103輸出電壓的負極連接，第二運算放大器V2的輸出端與二極體D6的正極連接，並經過二極體D6後與第三運算放大器V3的第一輸入端連接；第二運算放大器V2的輸出端還與二極體D5的正極連接，並經二極體D5後與第二運算放大器V2的第二輸入端連接；

穩壓電路103輸出電壓的正極串接電阻R10和電阻R11後與穩壓電路輸出電壓的負極連接，第三運算放大器V3的第一輸入端經二極體D6後與第二運算放大器V2的輸出端連接，二極體D6的負極串接電阻R12後與所述穩壓電路103的輸出電壓的正極連接，二極體D6的負極串接電阻R13後與穩壓電路103的輸出電壓的負極連接，第三運算放大器V3的第二輸入端連接在電阻R10和電阻R11之間，電阻R11兩端並接電解電容C4；第三運算放大器V3的輸出端串接第一中間繼電器J1的線圈後與穩壓電路103輸出電壓的負極連接。此外，第三運算放大器V3的輸出端還經並聯連接的電解電容C5和二極體D4後與地連接。

進一步地，第一運算放大器V1可以為型號為LM339的集成模塊，第二運算放大器V2和第三運算放大器V3可以為型號為LM224的集成模塊。

其中，第一變壓器T1用於將660V交流電壓變為20V交流電壓，電路中個各元件的參數可以為：電阻R1、電阻R3、電阻R6、電阻R7、電阻R10、電阻R12、電阻R13可以為阻值為1kΩ的金屬電阻，電阻R2、電阻R4為阻值為560Ω的金屬電阻，電阻R5為阻值為5.6kΩ的金屬電阻，電阻R8、電阻R11為阻值為1.5kΩ的金屬電阻，電阻R14、電阻R15為阻值為150Ω的金屬電阻，電阻16為阻值為27Ω的金屬電阻，電解電容C1、電解電容C7的參數為4.7μF，50V，電解電容C2、電解電容C3、電解電容C4、電解電容C51的參數為4.7μF，25V，電容C6、電容C8、電容C9和電容C10為滌綸電容，其參數為0.22μF，63V，電容C12、電容C13為滌綸電容，其參數為0.22μF，1600V，電容C14為金屬電容，其參數為0.22μF，100V。

如圖3所示，為本實用新型實施例2的電路連接示意圖，該電路也包括第一中間繼電器J1、第一變壓器T1、整流橋電路101、濾波電路102、穩壓電路103、電容C15、振蕩電路104和信號放大電路105；電路連接方式基本與實施例相同，與實施例1不同的是，該電路中還增加了第二中間繼電器J2，整流橋電路101的直流輸出端的正極串接饋電開關斷路器的輔助常閉觸點CJ1，電控箱隔離開關HK、電控箱主變壓器T2的主邊線圈、饋電開關斷路器的輔助常閉觸點CJ2、第二中間繼電器J2的線圈J2-1後，與所述整流橋電路D的直流輸出端的負極連接，如圖4所示，第二中間繼電器J2的常開觸點J2-1與饋電開關的合閘按鈕SB2並聯連接。

實施例2的一種掘進機遠距離自動停送電電路的工作原理如下：當掘進機總開閉合通電時，振蕩電路就開始工作，第一中間繼電器J1的線圈通電，其常開觸點J1-1閉合，相當於與常開觸點並聯的分閘按鈕閉合，使饋電開關不能隨便送電；掘進機需要通電運行時，閉合電控箱隔離開關HK，高頻電容C1短接電路，振蕩電路停止工作，則第一中間繼電器J1的線圈斷電，第一中間繼電器的常開觸點J1-1斷開，分閘按鈕斷開，第二中間繼電器J2的線圈所在電路接通，第二中間繼電器J2的常開觸點J2-1閉合，由於第二中間繼電器J2的常開觸點J2-1與饋電開關的合閘按鈕並聯，則常開觸點J2-1閉合相當於饋電開關的合閘按鈕閉合，饋電開關CJ得電吸合，開關機械自保，同時，輔助常閉觸點CJ1和輔助常閉觸點CJ2斷開，使該包含繼電器J2的啟動迴路斷開，並且還切斷了啟動迴路與主迴路之間的聯繫；當需要停電時，斷開掘進機電控箱1的隔離開關HK後，切斷了高頻電容C1，使得振蕩電路104又開始工作，則第一中間繼電器J1的線圈通電，第一中間繼電器的常開觸點J1-1閉合，由於第一中間繼電器的常開觸點J1-1與饋電開關的分閘按鈕並聯，則常開觸點J1-1的閉合相當於饋電開關的分閘按鈕閉合，則饋電開關斷開跳閘，使得隨機電纜不帶電，提高了掘進機工作的安全性。

因此，與實施例1相比，本實施例的掘進機遠距離自動送電電路不僅可以通過斷開掘進機電控箱隔離開關HK，來控制斷開饋電開關，還可以在閉合掘進機電控箱隔離開關HK的情況下，自動控制閉合饋電開關，不僅提高了掘進機工作的安全性，還進一步簡化了電路的控制操作過程。

本實用新型提供了一種掘進機遠距離自動停送電電路，包括第一中間繼電器、第一變壓器、整流橋電路、濾波電路、穩壓電路、電解電容、振蕩電路和信號放大電路，三相電經掘進機總開、饋電開關斷路器後，通過電控箱隔離開關進入電控箱，電控箱內其中兩相之間連接有電解電容；第一變壓器與掘進機總開的輸出端連接，其二次側經整流橋電路、濾波電路、穩壓電路後與振蕩電路的電源輸入端連接，振蕩電路的副邊線圈與饋電開關斷路器的輸出端連接，振蕩電路的信號輸出端經信號放大電路後與第一中間繼電器的線圈連接，第一中間繼電器的常閉觸點與饋電開關的分閘按鈕並聯連接。本實用新型提高了掘進機工作的安全性，可以廣泛應用於礦井施工領域。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。