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Dispositif de sécurité pour les machines d'ex- traction fonctionnant à l'aide d'appareils de décharge commandés.
La présente invention est relative à des disposi- tira convertisseurs fonctionnant à l'aide d'appareils de décharge commandés, de préfrence à l'aide d'appareils de décharge à atmosphère gazeuse ou de vapeur, tels que des appareils de décharge à vapeur de meroure et à grilles'de commande, et par l'intermédiaire desquels on alimente à par- tir d'un réseau à courant alternatif une machine d'extrac- tion.
Le dispositif convertisseur consiste essentiellement @ en deux groupes d'appareils de décharge, parmi lesquels l'un de ces groupes peut fonctionner en redresseur, et l'autre, par contre, en onduleur, C'est le sens dans lequel le
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courant circule dans le circuit consommateur par consé- quent le sens du couple, dans le cas d'un moteur à courant continu, qui détermine celui des deux groupes qui fonctionne en redresseur et celui qui fonctionne en on- duleur. Le montage des appareils de décharge est souvent désigné sous le non de montage croisé.
Conformément à la présente invention. on prévoit pour le fonctionnement du moteur d'extraction à l'aide d'appareils de décharge de ce genre, des dispositifs de sécurité, de telle sorte que les appareils de décharge ne soient pas coupés directement, mais que les dispositifs de sécurité agissent tout d'abord sur un frein de sécurité de l'appareil d'extraction, ce frein coupant ensuite à son tour les redresseurs.
Stil se produit une perturbation dans les appareils de décharge, par exemple un retour d'allumage, une baisse du vide, etc, le dispositif de contrôle de l'installation fonctionne de la manière suivante!
Tout d'abord, les dispositifs de sécurité, qui entrent en action sous l'effet des perturbations qui se produisent dans les appareils de décharge, commencent non pas à couper les redresseurs, mais à appliquer le frein de sécurité de l'appareil d'extraction.
Sur le frein de sécurité ou sur les dispositifs de commande qui servent à le manoeuvrer sont disposés des contacts auxi- liaires ou des dispositifs analogues qui ne coupent le redresseur qu'après que le frein a exercé son action,,
La présente invention offre davantage qutil ne peut se produire aucune perturbation de fonctionnement dans l'installation dextraction lorsque les appareils de décharge par l'intermédiaire desquels on alimente le moteur d'extraction sont exposés aux dangers présentés par lescourts-circuits ou les retours d'allumage.
Car, par différence avec les installations d'extraotion fonctionnant suivant le système Léonard, il faut couper le
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circuit principal des moteurs d'extraction dans le cas do l'alimentation ou du fonctionnement au moyen d'apparails de décharge, pour pouvoir mettre ces appareils à l'abri des détériorations. On obtient par la présente invention que les couples d'entraînement ou de freinage du moteur d'extraction ne peuvent jamais disparaître avant que le frein de sécurité de la machine d'extraction ait été mis en marche.
Si on utilisait les dispositifs de sécurité usuels jusqu'à présent dans les appareils de décharge, sans rien y modifier, la cage ou un autre dispositif d'extraction serait abandonné à lui-même, même pendant un temps très court., ce qui peut donner lieu à de graves perturbations dans l'installation.
Il est avantageux de tenir compte dans cette commande, ainsi qu'on l'a déjà proposé, de fonctions de dépendance qui ont de l'importance pour le fonctionnement d'appareils de décharge en montage oroisé, Ce ne sont pas les interrupteurs du coté alternatif des appareils de décharge, mais ceux qui sont du coté continu que l'on ouvre les premiers. Ces dépendances peuvent être imposées soit à l'aide de contacts auxiliaires sur les interrupteurs, soit au contraire par le fait que les contacts auxiliaires du frein de sécurité coupent successivement d'abord l'interrupteur à courant continu, et ensuite l'interrupteur à courant alternatif.
Selon une autre réali- sation de la présente invention, on prévoit des moyens pour supprimer la tension aussi rapidement que possible dans l'installation en cas de danger, sans tenir compte des montages de dépendance ci-dessus décrits. Ces moyens complémentaires peuvent devenir nécessaires lorsque, dans des conditions tout à fait déterminées, il se produit des retards Inacceptables au point de vue du fonctionnement, du fait du montage de dépendance ci-dessus décrit dans lequel on manoeuvre successivement le frein de la machine d'extraction, l'interrupteur à courant continu, et l'inter-
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rupteur à aourant alternatif.
Les moyens complémentaires peuvent devenir nécessaires par exemple lorsque des vies humaines sont exposées par suite d'un contact avec un conducteur ou pour une raison analogue.
Pour la manoeuvre de ce montage de sécurité, on peut prévoir la disposition suivante: les bobines de nain- tien pour l'interrupteur rapide à courant continu et pour l'électro-aimant du frein d'extraction sont branchées, vues depuis le réseau alternatif) après l'interrupteur alternatif. L'interrupteur rapide et le frein dépendent alors de l'interrupteur alternatif. Dès que l'interrup- teur alternatif tomber l'interrupteur rapide Si ouvre, et le frein entre en action.
Une autre réalisation de la présente invention est relative à l'enclenchement de l'installation. Selon la présente invention, on prévoit des moyens pour shunter sur le frein, lors de l'enclenchement de l'installation, oeux des contacts qui mettent les interrupteurs continus et alternatifs des trajets de décharge de la manière dé- . crite sous la dépendance de la position du frein. Ce shuntage des contacts de dépendance est nécessaire pour que l'installation puisse être enclenchée quand le frein est appliqué, c'est-à-dire pour que les interrupteurs con- tinus et alternatifs des trajets de décharge puissent être enclenchés.
Le shuntage s'effectue de préférence à l'aide d'un contacteur de démarrage que lion court-circuite, après la mise en service de l'installation, par un contact pré- vu sur le frein, ou que l'on rend inopérant par d'autres moyens équivalents,
La présente invention offre l'avantage que toutes les conditions qu'il faut poser pour le fonctionnement d'une installation d'extraction, dans les cas spéciaux également où il se produit un danger, sont remplies dans une large mesure , on tient compte des conditions parti- culières qui résultent du fonctionnement de l'installa- @
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tion d'extraction à l'aide de trajets de décharge pouvant être commandés, en particulier de trajets de décharge en montage croisé.
Du fait des montages de dépendance prévus, il pourrait se produire, lors de l'enclenchement de l'ins- tallation sur un court-circuit existant dans l'installation, par exemple un court-circuit dans le transformateur des appareils de décharge, un retard d'une durée inacceptable Jusqu'à ce que l'interrupteur à courant alternatif déclenche. Pour obtenir néanmoins une coupure immédiate on prévoit des dispositifs qui coupent à nouveau immédiatement l'interrupteur triphasé lorsquton branche l'installation sur un court-circuit, empêchant par ce moyen de continuer l'enclenchement de cette installation.
Bien que l'invention soit particulièrement importante pour les trajets de décharge en montage croisée c'est-à-dire pour les dispositifs convertisseurs compre- nant deux groupes d'appareils de décharge.. elle peut également être appliquée avec des convertisseurs dans lesquels on ne prévoit qu'un seul groupe d'appareils de décharge et dans lesquels on applique des moyens pour changer le couplage du coté de la cathode et pour faire passer les appareils de décharge du fonctionnement en onduleur au fonctionnement en redresseur, ou inversement.
D'autre part, la présente invention peut aussi être ap- pliquée à des convertisseurs dans lesquels on ne transforme pas le courant alternatif en courant continu., mais un courant alternatif d'une fréquence donnée en un courant alternatif d'une autre fréquence, mais dans lesquels on a conservé par ailleurs le principe du montage ou branchement des appareils de décharge.
On peut encore augmenter la sécurité de fonctionnement en divisant, conformément à la présente invention, en plusieurs groupes les dispositifs de contrôle surveillant le fonctionnement des appareils de décharge.
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Dans l'un des groupes sont réunis les dispositifs de con- trôle qui coupent les'appareils de décharge Immédiatement quand ils entrent en action. Les autres groupes laissent le fonctionnement subsister encore un certain temps, même après l'entrée en action d'un dispositif de contrôle, de telle sorte que la. coupure ne s'effectue qu'un certain temps après l'entrée en action du dispositif de contrôle.
Le dernier groupe peut encore être divisé en groupes écholonnés suivant les différents temps de fonctionnement.
Font partie du premier groupe les dispositifs de contrôle dans lesquels la coupure immédiate est absolument nécessmire, Font partie de préférence de ce groupe, les appareils avertisseurs Buchholz, les appareils avertisseurs de la baisse du vide au-delà de la limite dange. reuse, les relais d'excitation des convertisseurs et les dispositifs de contrôle correspondants qui entrent en action sous l'effet des états de fonctionnement qui produi- raient, s'ils subsistaient un peu longuement, ou au-delà d'une certaine durée, des perturbations graves,, Font partie du second groupe, les appareils indiquant une baisse du vide, le thermomètre du transformateur, le manomètre de l'eau de refroidissement sur les appareils à vide des trajets de décharge,
et les appareils ou dispositifs analogues de centrale qui sont en rapport avec des états de fonctionnement dont on peut admettre qu'ils subsistent pen- dant un temps limité.
La coupure retardée des appareils de décharge peut s'effectuer au moyen d'un relais temporisé, mais on peut aussi faire dépendre avec avantage la durée du retard de certains états de fonctionnement de l'installation. onpeut par exemple, dans l'entraînement d'une machine d'extraction, constituer les dispositifs do contrôle de manière que le second groupe ne puisse provoquer la coupure des appareils de décharge qu'une fois que la cage se trouve dans une position déterminée, par exemple au niveau de la
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recette supérieure, Dans d'autres commandes, on utilise- rait d'une façon correspondante des positions d'extrémi- té ou de fin de course déterminées de la machine opéra- trice qui fonctionne par 1'intermédiaire des oonvortis- seurs,
pour déterminer la durôe du retard du second grau... pe d'appareils ou dispositifs de contrôle. La présente invention, offre l'avantage que les conditions que l'ins- tallation alimentée par l'intermédiaire des convertisseurs doit remplir au point de vue de l'exploitation sont rem- plies autant que possible, et que l'installation n'est pas immédiatement arrêtée en totalité à chaque perturba- tion, quel que soit le degré du danger de la perturbation.
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Safety device for mining machines operating with controlled discharge devices.
The present invention relates to converting devices operating with the aid of controlled discharge devices, preferably with the aid of gas or vapor atmosphere discharge devices, such as gas or vapor discharge devices. meroure and control gates, and through which an extraction machine is supplied from an alternating current network.
The converter device consists essentially of two groups of discharge devices, among which one of these groups can operate as a rectifier, and the other, on the other hand, as an inverter, This is the sense in which the
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current circulates in the consumer circuit, consequently the direction of the torque, in the case of a direct current motor, which determines which of the two groups operates as a rectifier and which operates as an inverter. The mounting of discharge devices is often referred to as a cross mounting.
In accordance with the present invention. safety devices are provided for the operation of the extraction motor by means of discharge devices of this kind, so that the discharge devices are not switched off directly, but that the safety devices act completely first on a safety brake of the extraction device, this brake then in turn cutting the rectifiers.
If there is a disturbance in the discharge devices, eg ignition back-up, vacuum drop, etc., the installation control device works as follows!
First of all, the safety devices, which come into action under the effect of disturbances occurring in the discharge devices, begin not to cut off the rectifiers, but to apply the device's safety brake. extraction.
Auxiliary contacts or similar devices are placed on the safety brake or on the control devices which are used to operate it, which do not cut the rectifier until after the brake has exerted its action,
The present invention further provides that no operational disturbance can occur in the extraction plant when the discharge devices through which the extraction motor is supplied are exposed to the dangers presented by short circuits or backfeeds. ignition.
Because, unlike the extraotor systems operating according to the Léonard system, the
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main circuit of the extraction motors in the case of power supply or operation by means of discharge devices, in order to be able to protect these devices from deterioration. It is obtained by the present invention that the driving or braking torques of the extraction motor can never disappear before the safety brake of the extraction machine has been activated.
If we used the safety devices hitherto customary in discharge devices, without modifying anything, the cage or other extraction device would be left to itself, even for a very short time. cause serious disturbances in the installation.
It is advantageous to take into account in this command, as has already been proposed, dependency functions which are important for the operation of discharge devices in closed assembly. These are not the switches on the side. alternative discharge devices, but those which are on the continuous side that we open first. These dependencies can be imposed either by means of auxiliary contacts on the switches, or on the contrary by the fact that the auxiliary contacts of the safety brake successively cut off the DC switch first, and then the current switch. alternative.
According to another embodiment of the present invention, means are provided for removing the voltage as quickly as possible in the installation in the event of danger, without taking into account the dependency arrangements described above. These additional means may become necessary when, under completely determined conditions, unacceptable delays occur from the point of view of operation, due to the dependency arrangement described above in which the brake of the machine is successively operated. extraction, the DC switch, and the inter-
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AC current breaker.
The additional means may become necessary, for example, when human lives are exposed as a result of contact with a driver or for a similar reason.
For the operation of this safety assembly, the following arrangement can be provided: the dwarf coils for the direct current fast switch and for the extraction brake electromagnet are connected, seen from the AC network. ) after the AC switch. The quick switch and the brake then depend on the AC switch. As soon as the alternating switch falls, the quick switch Si opens, and the brake engages.
Another embodiment of the present invention relates to the activation of the installation. According to the present invention, means are provided for bypassing the brake, when the installation is switched on, oeux contacts which put the DC and AC switches of the discharge paths in the manner de-. written depending on the position of the brake. This bypassing of the dependency contacts is necessary so that the installation can be engaged when the brake is applied, that is to say so that the continuous and alternating switches of the discharge paths can be engaged.
Bypassing is preferably carried out using a starter contactor which is short-circuited, after the installation has been put into service, by a contact provided on the brake, or which is made inoperative. by other equivalent means,
The present invention offers the advantage that all the conditions which must be set for the operation of an extraction installation, also in special cases where a danger occurs, are met to a large extent, taking into account the special conditions which result from the operation of the installation.
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Extraction operation using controllable discharge paths, in particular cross-fit discharge paths.
Due to the planned dependency arrangements, when the installation is switched on, a short-circuit existing in the installation, for example a short-circuit in the transformer of the discharge devices, could occur. delay of unacceptable duration Until the AC switch trips. However, to obtain immediate shutdown, devices are provided which immediately shut off the three-phase switch again when the installation is connected to a short-circuit, thereby preventing the activation of this installation from continuing.
Although the invention is particularly important for cross-circuit discharge paths, i.e. for converter devices comprising two groups of discharge devices. It can also be applied with converters in which one. provides only one group of discharge devices and in which means are applied to change the coupling on the side of the cathode and to change the discharge devices from operation as an inverter to operation as a rectifier, or vice versa.
On the other hand, the present invention can also be applied to converters in which the alternating current is not converted into direct current, but an alternating current of a given frequency into an alternating current of another frequency, but in which the principle of the assembly or connection of discharge devices has also been retained.
The operational safety can be further increased by dividing, in accordance with the present invention, into several groups the control devices monitoring the operation of the discharge devices.
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In one of the groups are gathered the control devices which cut off the discharge devices immediately when they come into action. The other groups allow the operation to continue for a certain time, even after the entry into action of a control device, so that the. cut-off occurs only a certain time after the control device has come into action.
The last group can be further divided into staggered groups according to the different operating times.
Part of the first group are control devices in which immediate shutdown is absolutely necessary. Preferably part of this group are Buchholz warning devices, warning devices of the drop in vacuum beyond the danger limit. reuse, the excitation relays of the converters and the corresponding control devices which come into action under the effect of the operating states which would produce, if they remained for a little long time, or beyond a certain duration, serious disturbances, Part of the second group, devices indicating a drop in vacuum, the thermometer of the transformer, the pressure gauge of the cooling water on the vacuum devices of the discharge paths,
and similar central apparatus or devices which relate to operating states which can be assumed to remain for a limited time.
Delayed disconnection of discharge devices can be effected by means of a time relay, but the duration of the delay can also be advantageously made dependent on certain operating states of the installation. it is possible, for example, in the drive of an extraction machine, to constitute the control devices so that the second group can only cut off the discharge devices once the cage is in a determined position, for example at the level of
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higher recipe, In other controls, use would be made in a corresponding way of the determined end or end positions of the operating machine which operates by means of the convorters,
to determine the duration of the delay of the second class of control devices or devices. The present invention offers the advantage that the conditions which the installation supplied by means of the converters must fulfill from the point of view of operation are fulfilled as far as possible, and that the installation is not. not immediately completely stopped at each disturbance, regardless of the degree of danger of the disturbance.