專(zhuān)利名稱(chēng)：礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦井下防爆電機(jī)過(guò)載保護(hù)裝置，特別是一種用于綜采放頂煤工作面、實(shí)時(shí)對(duì)多臺(tái)設(shè)備的電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)同時(shí)監(jiān)測(cè)取樣和集中處理、向綜采放頂煤工作面的預(yù)警保護(hù)檢測(cè)裝置提供電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)的本安型礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器。
背景技術(shù)：
自煤礦厚煤層開(kāi)采實(shí)現(xiàn)放頂煤開(kāi)采新工藝以來(lái)，采煤綜合機(jī)械化的裝備水平發(fā)生了巨大變化，綜采放頂工作面集中了負(fù)荷變化頻繁、幅值變化大的多種機(jī)械設(shè)備，如采煤機(jī)、輸送機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等。對(duì)綜采放頂煤工作面設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，隨時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行工況，對(duì)降低設(shè)備事故率，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高設(shè)備的工作效率具有重要意義。例如綜采放頂煤工作面的前、后部輸送機(jī)，二者各有溜頭、溜尾兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，負(fù)荷大且變化頻繁，易發(fā)生斷鏈、“壓死”、燒電機(jī)等事故。只有與綜采放頂煤工作面輸送機(jī)負(fù)載功率平衡監(jiān)視預(yù)警裝置配套使用，才能有效地防止事故的發(fā)生，提高輸送機(jī)的使用效率?，F(xiàn)有向綜采放頂煤工作面預(yù)警、保護(hù)、檢測(cè)裝置提供電機(jī)負(fù)載功率變化的信號(hào)取樣器接線多而復(fù)雜，且接線不便。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有綜采放工作面電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)取樣器接線多而復(fù)雜且接線不便的不足，本實(shí)用新型提供一種礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器，它能實(shí)時(shí)對(duì)多臺(tái)設(shè)備電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)同時(shí)取樣和集中處理，向綜放面預(yù)警保護(hù)檢測(cè)裝置提供電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)，并采用本安型電路，使接線安全簡(jiǎn)便。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器由兩路或多路信號(hào)采樣處理電路所組成。每一路信號(hào)采樣處理電路由電流互感器、負(fù)載電阻、壓敏電阻、整流電路、濾波電路、安全柵等構(gòu)成。其中，每一路的電流互感器、負(fù)載電阻與壓敏電阻共同并聯(lián)，并由環(huán)氧樹(shù)脂灌封于環(huán)形殼體中，它們的兩端為信號(hào)輸出端，與信號(hào)電纜連接，構(gòu)成信號(hào)采樣器。各路整流電路、濾波電路以及連接于其后的安全柵，由環(huán)氧樹(shù)脂灌封一體，構(gòu)成本安集成信號(hào)處理模塊。各信號(hào)采樣器通過(guò)信號(hào)電纜，與本安集成信號(hào)處理模塊的輸入接線端子連接。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案還可以是礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器的信號(hào)采樣處理電路采用四路。
礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器的信號(hào)采樣處理電路，每一路中都有發(fā)光指示電路。發(fā)光指示電路的發(fā)光二極管與限流電阻串聯(lián)后跨接于對(duì)應(yīng)的輸入接線端子之間。發(fā)光二極管、限流電阻同樣也灌封于本安集成信號(hào)處理模塊上。
礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器的本安集成信號(hào)處理模塊的輸入接線端子與信號(hào)電纜的連接，采用雙線并聯(lián)。本安集成信號(hào)處理模塊輸出端為輸出接線端子，該接線端子與多芯輸出電纜連接，連接形式也采用雙線并聯(lián)。
本實(shí)用新型的有益效果是①本集成取樣器為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井。能對(duì)綜放工作面多臺(tái)設(shè)備電機(jī)功率信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣、分別顯示各路信號(hào)采樣器的工作狀態(tài)。如對(duì)輸送機(jī)四臺(tái)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣和監(jiān)視。
②本裝置的信號(hào)采樣器采用圓環(huán)形灌封結(jié)構(gòu)，安全可靠；本安集成信號(hào)處理模塊采用長(zhǎng)方形灌封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崟r(shí)處理多路電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)，性能可靠、安裝簡(jiǎn)便。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本安集成信號(hào)處理模塊外部的、即信號(hào)采樣器部分的電路原理圖圖3是本安集成信號(hào)處理模塊內(nèi)部的電路原理圖圖4是信號(hào)采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖主視剖視圖圖5是信號(hào)采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖圖中1-信號(hào)采樣器、2-信號(hào)電纜、3-輸入接線端子、4-顯示板、5-本安集成信號(hào)處理模塊、6-輸出接線端子、7-多芯控制電纜、8-環(huán)氧樹(shù)脂充填膠、9-壓敏電阻、10-電路板、11-殼體封蓋板、12-負(fù)載電阻、13-電流互感器、14-電流互感器的環(huán)型鐵芯具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
在圖1中，本實(shí)用新型主要由四只信號(hào)采樣器(1)與一只本安集成信號(hào)處理模塊(5)組成。信號(hào)采樣器(1)通過(guò)其信號(hào)電纜(2)，與本安集成信號(hào)處理模塊(5)的輸入接線端子(3)連接，本安集成信號(hào)處理模塊(5)的輸出接線端子(6)與多芯控制電纜(7)連接，它們共同組成四路信號(hào)采樣處理電路。多芯控制電纜(7)的另一端與綜采放頂煤工作面的預(yù)警、保護(hù)、檢測(cè)裝置連接，實(shí)時(shí)地提供四路電機(jī)功率變化信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)采樣、集中一纜輸出。本安集成信號(hào)處理模塊(5)上裝有顯示板(4)，顯示板(4)上有四只發(fā)光二極管，分別顯示四個(gè)信號(hào)采樣器(1)輸出的四路電機(jī)負(fù)載功率采樣信號(hào)。
在圖2中，四路信號(hào)采樣器(1)的電流互感器(TA1～TA4)分別與對(duì)應(yīng)的負(fù)載電阻(R1-1～R1-4)、壓敏電阻(RV1～RV4)并聯(lián)，它們的兩端為信號(hào)輸出端，通過(guò)信號(hào)電纜分別與本安信號(hào)處理模塊(5)四路輸入接線端子(X11、X21)、(X31、X41)、(X51、X61)、(X71、X81)對(duì)應(yīng)連接。
在圖3中，本安信號(hào)處理模塊(5)的四路輸入接線端子(X11、X21)、(X31、X41)、(X51、X61)、(X71、X81)，分別與對(duì)應(yīng)的一路信號(hào)處理電路連接，信號(hào)處理電路的輸出端為輸出接線端子(XC-1、XC-2、XC-3、XC-4、XC-5)。信號(hào)處理電路依次由發(fā)光指示電路、整流電路、濾波電路、安全柵、保護(hù)二極管構(gòu)成。發(fā)光指示電路由發(fā)光二極管(V11、V21、V31、V41)與限流電阻(R11、R21、R31、R41)串聯(lián)后跨接于輸入接線端子；整流電路由四只整流二極管組成全波橋式整流器(U1～U4)；濾波電路由電容器(C11、C21、C31、C41)、電阻(R12、R22、R32、R42)、電容器(C12、C22、C32、C42)組成的π型濾波器；安全柵由穩(wěn)壓二極管(V12、V22、V32、V42)、電阻(R13、R23、R33、R43)、穩(wěn)壓二極管(V13、V23、V33、V43)組成的安全柵電路，安全柵的正輸出端經(jīng)保護(hù)二極管(V14、V24、V34、V44)，接輸出接線端子(XC-1、XC-2、XC-3、XC-4)，安全柵的負(fù)輸出端接公共負(fù)輸出端(XC-5)。
本安集成信號(hào)處理模塊(5)的輸入接線端子(3)與信號(hào)電纜(2)的連接，和其輸出接線端子(6)與多芯輸出電纜(7)的連接，均采用雙線并聯(lián)聯(lián)接。采用雙線并接，以實(shí)現(xiàn)輸入、輸出聯(lián)接的高可靠性。
在圖4、5中示出信號(hào)采樣器(1)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形。帶環(huán)型鐵芯(14)的電流互感器(13)，與焊接在環(huán)形電路板(10)的壓敏電阻(9)、負(fù)載電阻(12)、信號(hào)電纜(2)的一端，裝于圓環(huán)狀殼體內(nèi)，用環(huán)氧樹(shù)脂充填膠(8)充填灌封，并加封蓋板(11)掩護(hù)。信號(hào)電纜(2)的另一端由殼體內(nèi)引出、成為拖線。
為便于安裝維護(hù)，提高可靠性本實(shí)用新型的信號(hào)采樣器由環(huán)氧樹(shù)脂灌封于圓環(huán)形的殼體中，做成圓環(huán)狀，內(nèi)部電路設(shè)計(jì)為本質(zhì)安全型，其目的是適用于有瓦斯、煤塵爆炸的礦井。
工作原理上述礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器由四路信號(hào)采樣處理電路組成，其中每一路電路的構(gòu)成和工作原理均相同，以下僅以第一路為例說(shuō)明。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)采樣器(1)的電流互感器(TA1)獲取實(shí)時(shí)電流信號(hào)，該電流信號(hào)按正比例關(guān)系反映電動(dòng)機(jī)負(fù)載功率的運(yùn)行狀況，該電流信號(hào)流經(jīng)并聯(lián)的負(fù)載電阻(R1-1)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。壓敏電阻(RV1)抑制浪涌電壓。負(fù)載電阻(R1-1)兩端的交流電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)電纜(2)、輸入接線端子(X11、X21)進(jìn)入本安集成信號(hào)處理模塊(5)，經(jīng)橋式整流器(U1)整流，再經(jīng)由電容器(C11、C22)、電阻(R12)組成的π型濾波器濾波，然后經(jīng)過(guò)由穩(wěn)壓二極管(V12、V13)、電阻(R13)組成的安全柵，最后經(jīng)保護(hù)二極管(V14)輸出本安信號(hào)。
本實(shí)用新型適用于綜采放頂工作面的采煤機(jī)、輸送機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等負(fù)荷變化頻繁、幅值變化大的電機(jī)，與相關(guān)的儀表、預(yù)警、保護(hù)等裝置配套使用，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、報(bào)警、保護(hù)等功能。
上述本安集成信號(hào)處理模塊集成了四路信號(hào)處理電路，適合故障多發(fā)的綜放工作面前、后部輸送機(jī)的電機(jī)負(fù)載信號(hào)取樣，特別適用于負(fù)荷中心如CHP33等的負(fù)載信號(hào)取樣。根據(jù)需要可增減信號(hào)采樣處理電路集成的路數(shù)。
電路元件規(guī)格型號(hào)電流互感器(13)TA1～TA41000/1負(fù)載電阻(12)R1-1～R1-4RXYC-100～200Ω/10W壓敏電阻(9)RV1～RV4RWX-90/1.0發(fā)光二極管V11、V21、V31、V41BT-304 IF 10mA限流電阻R11、R21、R31、R41RJ-5.1～20KΩ/0.25W整流器U1～U4整流二極管1N4007 16只電容器C11、C21、C31、C41CZJD-～2.2μF/400V電容器C12、C22、C32、C42CD-100～1000μF/50V電阻R12、R22、R32、R42RJ-4.7～10KΩ/0.5W電阻R13、R23、R33、R43RJ-4.7～10KΩ/0.5W穩(wěn)壓二極管V12、V22、V32、V422CW1 14穩(wěn)壓二極管V13、V23、V33、V432CW114保護(hù)二極管V14、V24、V34、V441N400權(quán)利要求1.一種礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器，其信號(hào)采樣處理電路包括電流互感器、負(fù)載電阻、整流電路、濾波電路，其特征在于所說(shuō)的信號(hào)采樣處理電路至少為兩路；每一路的電流互感器、負(fù)載電阻，與壓敏電阻共同并聯(lián)，并由環(huán)氧樹(shù)脂灌封于環(huán)形殼體中，它們的兩端為信號(hào)輸出端，與信號(hào)電纜(2)連接，構(gòu)成信號(hào)采樣器(1)；每一路的整流電路、濾波電路之后接有安全柵，各路的整流電路、濾波電路、安全柵，由環(huán)氧樹(shù)脂灌封一體，構(gòu)成本安集成信號(hào)處理模塊(5)；信號(hào)采樣器(1)通過(guò)信號(hào)電纜(2)與本安集成信號(hào)處理模塊(5)的輸入接線端子(3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器，其特征在于所說(shuō)的信號(hào)采樣處理電路為四路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器，其特征在于所說(shuō)的信號(hào)采樣處理電路，每一路中都有發(fā)光指示電路，發(fā)光指示電路的發(fā)光二極管與限流電阻串聯(lián)后跨接于對(duì)應(yīng)的輸入接線端子(3)之間；發(fā)光二極管、限流電阻灌封于本安集成信號(hào)處理模塊(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器，其特征在于所說(shuō)的本安集成信號(hào)處理模塊(5)的輸入接線端子(3)與信號(hào)電纜(2)的連接，為雙線并聯(lián)；本安集成信號(hào)處理模塊(5)輸出端為輸出接線端子(6)，該接線端子(6)與多芯輸出電纜(7)相連接，連接形式也為雙線并聯(lián)。
專(zhuān)利摘要一種用于綜采放頂煤工作面的礦用電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)集成取樣器，由兩路或多路信號(hào)采樣處理電路組成。每路信號(hào)采樣處理電路由電流互感器、負(fù)載電阻、壓敏電阻、整流電路、濾波電路、安全柵等構(gòu)成。每一路的電流互感器、負(fù)載電阻與壓敏電阻并聯(lián)，由環(huán)氧樹(shù)脂灌封于環(huán)形殼體中，構(gòu)成信號(hào)采樣器。各路的整流、濾波電路及安全柵，由環(huán)氧樹(shù)脂灌封一體，構(gòu)成本安集成信號(hào)處理模塊。各信號(hào)采樣器通過(guò)信號(hào)電纜與本安集成信號(hào)處理模塊的輸入端子連接。能實(shí)時(shí)對(duì)多臺(tái)設(shè)備的電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)同時(shí)監(jiān)測(cè)取樣和集中處理，向綜放面預(yù)警保護(hù)檢測(cè)裝置提供電機(jī)負(fù)載功率信號(hào)；屬本安型設(shè)備，使用安全簡(jiǎn)便。特別適用于CHP33等負(fù)荷中心的負(fù)載信號(hào)取樣。
文檔編號(hào)G01R31/34GK2701139SQ20042003981
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者金泰, 劉天牧, 梁衛(wèi)東, 章文靖 申請(qǐng)人:兗礦集團(tuán)有限公司