Устройство для управления плавным торможением подъемно- транспортного механизма

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сыз Советских

Социалистических

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Хп. 2тс, 59(55

20а, 12

Заявлено 19.VI.1965 (¹ 1013649/24-7) с присоединением заявок № 1013646/24-7 и ! 015328/24-7

Ч)!К Н 02р

В 6)b,> ДК 621.316.719.2:

: 625. 57 (088.8) ))! поритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 09.V1,1966. Бюллетспь ¹ 12

Дата опубликования описания 17Л ) I.)9áá

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЛАВНЫМ ТОРМО7КЕНИЕИ

ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО МЕХАНИЗМА

Известны устройства для управления плавным торможением подъемно-транспортного механизма, например канатной дороги, независимо от наличия питающего напряжения, содержащие установленный на выходном валу привода электрически регулируемый тормоз, осуществляющий торможение за счет кинетической энергии вращающихся масс без поступления энергии через главные цепи привода, вспомогательный генератор для питания обмотки возбуждения тормоза и тахогенератор, измеряющий фактическую скорость вращения приводного шкива. Такие устройства не обеспечивают поддержания заданной величины замедления независимо от величины и знака статической нагрузки, скорости движения и изменений напряжения вспомогательного генератора пропорционально скорости тормозимого вала, которое в процессе торможения до наложения фрикционного тормоза уменьшается более чем в 10 раз. Отклонение от заданной величины замедления оказывается тем большим, чем шире диапазон изменения статической нагрузки.

В предлагаемом устройстве заданная величина замедления поддерживается независимо от величины и знака статической нагрузки и скорости движения с одновременной компенсацией влияния снижения напряжения вспо. могательного генератора на ток товмоза. Это достигается тем, что в нем применен включенlibIH последовательно в цепь возбуждения тормоза магнитный усилитель, одна обмотка управления которого подключена к источнику эталонного напряжения, пропорционального заданной величине замедления, вторая размагничииающая обмотка управления подсоединена через дифференцирующее звено к тахогенератору, а третья обмотка управления уси-!

О лителя включена непосредственно на зажим тахогеператора. Для повышения точности и надежности управления рабочая обмотка магнитного усилителя включена в выходную цепь вспомогательного генератора с маховиком на

15 его валу, присоединенного к выходному валу привода с помощью электромагнитной муфты сцепления, обмотка возбуждения которой электрически связана с зажимами приводного двигателя.

20 На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Основными узлами устройства являются: электропривод ЭП, редуктор Р, электромагнитный фрпкционный тормоз ЭФТ, приводной шкив ПШ, электрически регулируемый тормоз

ЭТ с обмоткой возбуждения ОВ>, вспомогательный генератор переменного тока ВГ, выпрямитель В, магнитный усилитель ЧУ с обмотками управления ОУ,— ОУ„, тахогенератор

30 ТГ, дифйеренципчюшее звено ДЗ, вспомога182786 тельный маховик Bill, электромагнитная муфта сцепления ЭМС с обмоткой возбуждения

ОВ.

Электромагнитный фрикционный тормоз предназначен для аварийного торможения и полной остановки механизма. В нормальном режиме он накладывается после снижения скорости до некоторой минимальной величины, при этом он срабатывает либо по скорости, либо по времени.

Тормоз ЭТ обеспечивает торможение без поступления энергии через главные цепи привода за счет превращения кинетической энергии вращающихся масс в тепловую энергию потерь скольжения, что особенно существенно при исчезновении напряжения питания или отключения электропривода из-за неисправности. При этом тормоз обеспечивает плавное и широкое регулирование тормозного момента для поддержания заданной величины замедления. В качестве такого тормоза могут быть использованы, например, вихревой тормоз (электромагнитная муфта скольжения в тормозном режиме), электромагнитный тормоз с ферромагнитным наполнителем. Такой тормоз отличается малой мощностью управления, составляющей менее 1o/О номинальной мощности привода. Поскольку режим работы тормоза кратковременный (время работы исчисляется секундами), допускается значительная его перегрузка. Габариты его могут быть значительно меньше, чем у тормоза, выбранного для длительного режима работы, поэтому цслесообразно размещать его на выходном валу привода.

Генератор ВГ, присоединяемый к выходному валу привода, служит для питания обмотки ОВ, через выпрямитель В. Такой источник питания цепей управления обеспечивает автономность устройства управления и его работоспособность при исчезновении напряжения питания в главных цепях привода и создает дополнительный тормозной момент на валу. преобразуя кинетическую энергию вращающихся масс в электрическую.

Магнитный усилитель в устройстве используется одновременно как регулирующий и компенсирующий элемент и обеспечивает значительную компенсацию влияния снижения напряжения генератора ВГ на величину тока возбуждения тормоза ЭТ, так как индуктивное сопротивление рабочих обмоток магнитного усиления снижается пропорционально частоте.

Вход магнитного усилителя чаще всего подключают к источнику эталонного напряжения, пропорционального заданной величине замедления, и встречно через дифференцирующее звено ДЗ вЂ” к зажимам тахогенератора ТГ, которые в совокупности представляют собой датчик фактической величины замедления. Регулированием возбуждения усилителя по отклонению фактической величины замедления от заданной поддерживается заданная величина замедления.

60 ь5 (равнение эталонного сигнала с сигналом обрат. юй связи может быть либо магнитным, либо электрическим. При магнитном сравнении, показанном на чертеже и являющемся предпочтительным, обмотку ОУ> подключают к источнику эталонного напряжения, а обмотку ОУ. — к тахогенератору через дифференцирующее звено. При электрическом сравнении оба источника встречно последовательно присоединяют к одной из обмоток управления усилителя.

Магнитный усилитель применяется с положительной обратной связью по току (внутренней или внешней), что обеспечивает минимальное значение тока в силовой цепи, когда фактическая величина замедления превышает заданную. Для достижения указанного эффекта при использовании магнитного усилителя без положительной обратной связи по току применяют лишь электрическое сравнение сигналов, соединяя их источники через электрический вентиль, запирающий цепь обмотки управления при превышении заданной величины замедления.

Вход магнитного усилителя в общем случае подключают непосредственно к зажимам тахогенератора встречно по отношению к источнику эталонного напряжения. При магнитном сравнении сигналов, показанном на чертеже, обмотку ОУ< присоединяют к зажимам тахогенератора встречно с обмоткой ОУ>, обеспечивая оолее полную компенсацию влияния снижения напряжения вспомогательного генератора на ток ьозбуждепия тормоза и соответственно большую точность поддержания заданной величины замедления. Такое включение обмотки необходимо ввиду того, что снижение индуктивного сопротивления цепи питания тормоза ЭТ, наблюдающееся при одновременном снижении напряжения и частоты ьспомогательного генератора из-за уменьшения скорости его вращения, обеспечивает достаточную компенсацию, пока индуктивное сопротивление цепи значительно превышает активное. Однако по мере снижения доли индуктивного сопротивления ток в цепи питания тормоза ЭТ начинает снижаться (при неизменном результирующем сигнале на входе усилителя), и поддерживать требуемую величину тока можно при увеличении рассогласования на входе усилителя. Если же подать на вход усилителя необходимой величины размагничивающий сигнал, пропорциональный скорости, то по мере уменьшения скорости будет возрастать результирующий эталонный сигнал, в значительной степени обеспечивая необходимое для упомянутой компенсации увеличение рассогласования на входе усилителя и соответственно уменьшая отклонение фактической величины замедления от заданной.

В устройстве может быть использована аккумуляторная оатарея небольшой мощности для получения эталонного напряжения на входе усилителя и питания обмотки возбу кдення вспомогательного генератора, которая

182786 может быть также применена для питания электромагнита фрикционного тормоза.

На валу вспомогательного генератора Bl может быть установлен вспомогательный маховик ВМ, а сам генератор присоединен к выходному валу привода через электромагнитную муфту сцепления ЭМС, обмотка которой

ОВ> электрически связана с зажимами приводного двигателя и питается либо непосредственно от зажимов приводного двигателя, либо через выход релейного элемента; вход последнего электрически связан с зажимами приводного двигателя, При этом соответственно напряжению и частоте значительно уменьшается диапазон изменения скорости вспомогательного генератора и, следовательно, дополнительно повышается точность поддержания заданной величины замедления механизма. Кроме того, становится возможным использование вспомогательного генератора для питания цепей сигнализации, электромагнита тормоза ЭФТ, вентилятора-наездника, охлаждающего тормоз ЭТ и позволяющего уменьшить габариты тормоза, определяемые условиями теплорассеяния. Это в свою очередь дает возмо>кность уменьшить мощность аккумуляторной батареи и аппаратуры для ее подзаряда.

Команда на вклгочение устройства может подаваться, например, с помощью релейного элемента, вход которого электрически связан с зажимами приводимого двигателя. Такой элемент срабатывает при любом отключении приводного двигателя, в том числе из-за неисправности или из-за исчезновения питающего напряжения, и подключает генератор Bf к цепи возбуждения тормоза ЭТ, источник эталонного напряжения к входу усилителя, а в описанной выше модификации с помощью муфты ЭМС отсоедипяет от тормозимого вала генератор ВГ со вспомогательным маховиком

ВМ.

В процессе тормо>кения, если в какой-то момент, создаваемый тормозом ЭТ, получается недостаточная величина замедления, возрастает рассогласование lг — Сгг. что приводит к увеличению подмагничивания усилителя МУ, увеличению тока возбуждения тормоза ЭТ и тормозного момента. По мере увеличения величины замедления уменьшается рассогласование ня входе усилителя и соответственно тормозной момент. Если фактическая величина замедления превышает заданную и соответственно рассогласование па входе усилителя меняет знак, то магнитный усилитель размагничивается, ток в цепи возбуждения тормозя спи>кается до минимума и торможение становится менее интенсивным.

Предлагаемое устройство обеспечивает плавное торможение подъемно-транспортного механизма с заданной величиной замедления как в нормальном режиме, так и при исчезновении питающего напри>кения или отключения электпопг>и вол я и -зя неиспра в ности.

Торможение и последнем случае может происходить в пределах тормозного пути.

Таким образом, устройство позволяет избежать аварийного торможения и всех вредных последствий, связанных с ним.

Устройство предотвращает динамическую перегрузку элементов подъемно-транспортного механизма, а при управлении торможением канатной дороги — раскачивание кабины, удары ее о несущий канат.

Это значительно повышает безопасность работы пассажирских канатных дорог в горных районах, где сочетание удаленности от источников питания с неблагоприятными метеорологическими условиями повышает вероятность исчезновения питающего напряжения.

Применение описанного устройства в приводе конвейеров обеспечивает одинаковую величину тормозного пути во всех конвейерах, входящих в конвейерную линию, и тем самым исключает рассыпание транспортируемого ма териала при остановке из-за каких-либо электрических неисправностей, что очень важно при транспортировке материалов, опасных для здоровья людей.

Устройство позволяет использовать более простые системы электропривода, !1апример асинхронный коротко замкнутый двигатель в сочетании с электромагнитной муфтой скольжения, и таким образом снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы на привод; в этом случае оно и в нормальном режиме работы точно поддерживает заданную величину замедления.

Предмет пзобретсппи

1. Устройство для управления плавя:.:и торможением подъемно-транспортного механизма, например, канатной дороги, независимо оТ наличия питающего напряжения, содержащее установленные на выходном валу привода электрически регулируемый тормоз, вспомогательный генератор переменного тока, питающий через выпрямитель обмотку возбуждения указанного тормоза, и тахогенератор, от.гичо.ющеег:л тем, что, с целью поддержания заданной величины замедления и компенсации влияния снижения напряжения гспомогательного генератора на ток возбуждения тормоза, в нем применен включенный последовате.чьно в цепь возбуждения тормоза магнитный усилитель, одна обмотка управления которого подключена к источнику эталонного напряжения, пропорционального заданной величине замедления, вторая, размагничивающая обмотка управления подсоединеня через дифференцнрующее звено к тахогенератору, а третья o()мотка управления усилителя включена непосредственно на зажимы тахогенератора cot ласно со второй обмоткой.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, рабочая оомотка магнитного усплптеля включена в выходную цепь указан182786

Составитель В. Ягнятинский

Редактор B. В. Вербова

Текред Л. К. Ткаченко

Корректоры: C. H. Соколова и 3. М. Райкина

Заказ 2288 9 Тираж 1920 Формат бум. 60);90 /з Обьем 0,44 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. i".àïóïова, 2 ного вспомогательного генератора с маховиком на его валу, присоединенного к выходному валу привода с помощью электромагнитной муфты сцепления, обмотка возбуждения которой электрически связана с зажимами приводного двигателя.