Устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги

Авторы патента:

B04B9/10 - управление приводами; регулирование скорости

ОП И СЕЙФЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я (ii) 529847

Свив Сенатских

Саииалкстическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.74 (21) 2063933/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.76. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 07.10.76 (51) М. Кл. - В 04 В 9, 10 гасударственный комитет

Сааета тсииистрав СССР па лелам изобретений и открытий (53) УДК 66.067.57 (088.8) (72) Автор избретения

Л. Ю. Ивашкевич

Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

РОТОРА УЛЪТРАЦЕНТРИФУГИ

Изобретение относится к устройствам для защиты роторов ультрацентрифут от превышения ими допустимых скоростей вращения.

Известно устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифу1ги, содержащее фотоэлектрический датчик с модулятором светового потока, укрепленным на роторе, временной дискриминатор, исполнительный механизм и источник света.

Это устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и работает по принци ну дискриминации временного интервала между импульсами, возбужденными двумя метками на модуляторе, величина которого с ростом скорости вращения ротора уменьшается до фиксированной расчетной величины, при которой дискриминатор выдает команду на исполнительный орган. Однако оно имеет сложную конструкцию и недостаточно надежно в работе.

С целью повышения надежности в работе в предлагаемом устройстве модулятор светового потока выполнен в виде тела вращения, имеющего щель для прохода светового потока, а временной дискриминатор включает пороговый элемент, генератор тока, накопительный конденсатор и транзисторный ключ, шунтирующий накопительный конденсатор, вход которого подсоединен непосредственно к выходу фотоэлектрического датчика. Кроме того, щель на модуляторе светового потока выполнена с центральным углом, раствора, прямо пропорциональным допустимой скорости ротора.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги; на фиг. 2вЂ” сечение,по А вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3 показана электричеакая схема устройства; на фиг. 4 представлен модулятор светового потока.

Устройство содержит фотоэлектрический датчик 1 с модулятором 2 светового, потока. укрепленным на роторе 3, временной дискри15 минатор, исполнительный механизм 4 и исто вник света 5.

Модулятор 2 светового потока выполнен в виде тела вращения, имеющего щель 6 для

20 прохода светового потока.

Временной дискриминатор включает пороговый элемент 7, генератор тока 8, накопительный конденсатор 9 и транзисторный ключ

10, шунтирующий накопительный конденсатор, 25 при этом вход послед него подсоединен непосредспвенно к выходу фотоэлектрического,датчика 1. Щель 6 на модуляторе 2 светового погока выполнена с центральным углом раство. ра R, прямо пропорциональным допустимой зО скорости ротора 3.

529847

Ротор 3 ультрацентрифуги соединен со шпинделем приводного двигателя 11 посредством упругой струны 12.

Цилиндрическая :. асгь модулятора смонтирована в полости планшайоы 13 камеры 14, жестко соединенной с корпусом приводного двигателя 11 и корпусом ультрацентрифуги (на чертежах не показана).

Фотоэлектрический датчик 1 и источник света 5 смонтированы в отверстиях боковых стенок планшайбы 13, при этом отверстия выполнены на одной oiII вдоль радиуса последней (см. фи г. 2) .

Коллектор фотоэлектрического да гчика 1 подключен к резистору 15, служащему согротивлением его нагрузки и одновременно сопротивлением смещения транзисторного ключа 10, коллектор которого подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора 9.

Туда же подключены выход генератора тока

8 и один из входов порогового элемента 7, а на другой вход последнего подключен потенциометр 16, служащий для регулировки порога.

Анод источника света 5, эмиттер фотоэлектрического датчика 1, эмиттер транзисторного ключа 10, вторая обкладка накопительного конденсатора 9 и второй конец потенциометра

16 заземлены, так как представляют собой общую шину по цепям у.правления.

Выход порогового элемента 7 подсоединен ко входу исполнительного механизма 4, представляющего собой электронный усилитель с электромагнитным реле на выходе, имеющим не менее трех контактных групп.

Магнитный пускатель 17 служит для подключения приводного двигателя 11 ультрацентрифуги к системе управления приводом посредством трсх контактных групп 18 или переключения его в режим динамического торможения при помощи двух контактных групп 19.

Кнопка 20 предназначена для пуска двигателя 11, контакт 21 магнитного пускателя 17 осуществляет его самопитание.

Функциональный преобразователь 22 частоты вращения в напряжение постоянного тока является основным элементом системы управления частотно-регулируемого п ривода и вместе с линейным генератором частоты 23» управляемым выпрямителем 24 служит для питания и управления статическим преобразователем 25 и, следовательно, питания асинхронного приводного двигателя 11 трехфазным частотно-изменяющимся напряжением.

Устройство работает следующим образом.

Нажатием кнопки 20 пуска обмотка магнитного пускателя 17 запитывается, а его контакты замыкаются и подключают при водной двигатель 11 к выходу статического npco(.разователя 25.

При разпоне двигателя ротор 3 с модулятором 2 начинают вращаться. При этом световой поток от исто-IHHKH света 5 периодически засвечивает фотоэлектрический да гчпк

1 на время прохождения щели 6 модулятора 2.

К коллектору фотоэлектрического датчика

1 подключен транзисторный кл1оч 10, который в тот момент, когда фотоэлектрический датчик 1 не освещен, открывается, разряжая через резистор 15 накопительный конденсатор

9 до потенциала, близкого к нулю, а когда фотоэлектрический датчик освещен, вЂ” закрывается.

Накопительный конденсатор 9 в это время заряжается от генератора тока 8 и в момент, когда напряжение,на нем превысит напряжение на движке потенциометра 16 и станет равным напряжению опрокидывания порогового элемента 7, последний по выходу перейдет в одно из устойчивых состояний, например

В момент прекращения засветки фотоэлектрического датчика 1 через щель б в мо2о дуляторе 2 транзисторный ключ 10 открывается и пороговый элемент 7 переходит в исходное состояние по выходу, например «нуль».

Таким образом, с момента начала вращения приводного двигателя 11 и ротора 3 на

25 выходе порогового элемента 7 появляется частотно-модулированный сигнал и, следовательно, замыкаются контакты реле исполнительного механизма 4. Магнитный пускатель

17 переключается на самопитанпе через замкнувшиеся при нажатии кнопки 20 пуска свои контакты 21 и замкнувшиеся контакты реле исполнительного механизма 4.

Режим разгона асинхронного приводного двигателя 11 ультрацентрифуги и поддержа35 ние заданной скорости осуществляются преобразователем 22 частоты вращения в напряжение постоянного тока, который управляет линейным генератором частоты 23 и выпрямителем 24, который в свою очередь определя1О ет частоту и напряжение на,выходе статического преобразователя 25 и, следовательно, режим разгона приводного двигателя 11. Фиксация необходимой скорости вращения приводного двигателя осуществляется задатчи45 ком скорости вращения, находящимся в преобразователе 22 частоты вращения в напряжение постоянного тока.

В случае, если скорость вращения превысит допустиму1о, накопительный конденсатор

50 9 не будет разряжаться до напряжения опрокидывания порогового элемента 7, а на его выходе сигнал исчезнет, разомкнутся контакты реле исполнительного механизма 4, цепь самопитания магнитного пускателя 17

55 разорвется, разомкнутся контактные группы

18, отключи в,приводной двигатель 11 от статического преобразователя 25.

С другой стороны, в одну из фаз двигателя 11 через некоторое время подключится по-!,0 стоянное напряжение через контактные группы 19 магнитного пускателя 17 и замкнувшиеся конпакты реле исполнительного механизма 4., .1,впгатель 11 затормозится и войдет в зону п5 сиopo 1n, onl стимой дл 1 роТор2 3. Через

529847

-0 фазу приводного двигателя потечет постоянный ток, обеопечивая режим динамического торможения.

После остановки двигателя 11 и ротора 3 контакты реле исполнительного механизма 4 размыкаются, отключают постоянное напряжениес с замкнутых контактных групп 19 магнитного пускателя 17, и призодной двигатель

11 снимается с режима динамического торможения.

Предлагаемое устройство для контроля скорости вращения ультрацентрифуги позволяе ,повысить надежность и упроссить схему.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости;вращения ротора ультрацентрифуги, содержащее фотоэлектрический датчик с модулятором светового потока, укрепленным на роторе, временной дискриминатор, исполнительный механизьм и источник света, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, модуляTîð светового потока выполнен в впдс тела вращения, имеющего щель для прохода светоього,потока, а временной дискриминатор включает пороговый элемент, -,c ie; a a,> ToKa, на кorr;rTe.t -чый кондея са ор t транзисторный ключ, шунтируюцгий накопительный конденсатор, вход которого подсоединен непосредственно к выходу фотоэлектрического датчика.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

15 тем, что щель на модуляторе светового потока гып:;-глена с центральным у-.лом раствора, прямо пропорциональным допуст.мой скорости ротора.

529847

Составитель A. Бражннкова

Редактор М. Дмитриева Текред E. Порурушина Корректор T. Гревцова

Заказ 2128,, 8 Изд. ¹ 1672 Тираж 754 i iîäïèñíñс

ЦНИИПИ Государственного комитета Сонета Министров С(.СР

IIo делам пзооретеии11 и открытий

113035, i 1îñêâà, iK-33, Ра1шская II30., д. 4, 5

Типографии, пр. Са.у,; 5 2

Устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги

Патент 332864 // 332864

Фрикционная передача // 294646

Центробежный аппарат для разделения суспензийна фракции // 219438

Центрифуга с двумя соосными валами, вращающимися с различной скоростью // 211404

Центробежный сепаратор для жидкости // 189754

Горизонтальная центрифуга непрерывного действия для обезвоживания мелкого материала (угля или руды) // 74779

Центрифуга для очистки жидкости // 549175

Привод сепаратора // 735307

Устройство для защиты ротора ультрацентрифуги // 766651

Устройство для контроля предельно допустимой скорости вращения ротора центрифуги // 995886

Устройство для управления центрифугой // 1733107

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в схемах управления однофазными двигателями переменного тока в центрифугах, стиральных машинах и других агрегатах

Центробежный сепаратор // 2500481

Группа изобретений относится к центробежному сепаратору для сепарации твердых частиц из жидкой смеси и способу сепарирования твердых частиц из жидкой смеси. Центробежный сепаратор содержит тело ротора, которое имеет сепарирующую камеру со входом для жидкой смеси, по меньшей мере, один выход для жидкости, сепарированной из жидкой смеси, шламовый выход для сепарированных твердых частиц, шнековый транспортер, выполненный с возможностью вращения в теле ротора со скоростью, отличающейся от скорости вращения тела ротора для транспортировки сепарированных твердых частиц из сепарирующей камеры в направлении шламового выхода и из него, и приводное устройство, выполненное с возможностью вращения тела ротора и шнекового транспортера с их соответствующими скоростями. Сепаратор содержит блок управления, выполненный с возможностью управлять приводным устройством для вращения тела ротора с первой скоростью во время фазы сепарации и со второй скоростью, которая ниже первой скорости, во время фазы выгрузки частиц. Согласно способу сепарирования тело ротора приводят во вращение и подают смесь через вход в сепарирующую камеру, ограниченную телом ротора. После этого смесь приводят во вращение в сепарирующей камере, сепарируют жидкость от смеси и выгружают из первого выхода. Шнековый транспортер приводят во вращение в теле ротора вокруг оси вращения, транспортируют сепарированные частицы из сепарирующей камеры к шлаковому выходу и из него. При этом тело ротора приводят во вращение с первой скоростью во время фазы сепарирования и со второй скоростью, которая ниже первой скорости, во время фазы выгрузки частиц. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации и транспортировки твердых частиц из жидкой смеси из тела ротора. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

Центробежный концентратор // 2579160

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности, например, для переработки золотосодержащих руд и песков тонких классов. Технический результат - повышение надежности работы устройства. Центробежный концентратор имеет чашу с канавками. К днищу чаши одним концом подсоединен вал. Привод чаши закреплен на раме и сообщен с другим концом вала. Привод включает минимум один постоянный магнит с чередующимися полюсами и взаимодействующий с ним круглый ферромагнитный магнитомягкий элемент, ось которого совпадает с осью чаши и который обеспечивает неравномерное относительно полюсов постоянного магнита магнитное сопротивление при его повороте относительно полюсов постоянного магнита. При этом устройство имеет блок периодического реверса направления движения привода и обеспечено возможностью периодического знакопеременного изменения скорости вращения чаши таким образом, что возникает сдвиг приграничного к стенке слоя пульпы относительно верхних ее слоев и смещение пульпы относительно канавок чаши. 3 ил.

Центрифуга и способ контроля крутящего момента // 2581372

Группа изобретений относится к шнековой центрифуге и способу контроля крутящего момента на входном редукторном валу шнековой центрифуги. Шнековая центрифуга со сплошным ротором для переработки буровых шламов с вращающимся барабаном и с вращающимся шнеком имеет приводное устройство для приведения в движение барабана и шнека с приводным двигателем и с узлом редуктора для создания передаточного отношения между скоростями вращения барабана и шнека во время работы центрифуги. При этом входной редукторный вал узла редуктора жестко зафиксирован без возможности вращения посредством перегрузочного рычага, выполненного с возможностью изменения формы в случае перегрузки по крутящему моменту. Перегрузочный рычаг, удаленный радиально одним своим концом от оси вращения входного редукторного вала, соединен с возможностью отсоединения непосредственно с входным редукторным валом или с деталью, жестко соединенной без возможности вращения с входным редукторным валом. Способ контроля крутящего момента на входном редукторном валу шнековой центрифуги со сплошным ротором при очистке бурового шлама имеет следующие этапы: a) очистка бурового шлама, если крутящий момент шнековой центрифуги со сплошным ротором ниже первого предельного значения, b) изменение по меньшей мере одного рабочего параметра шнековой центрифуги со сплошным ротором, если крутящий момент достигает первого предельного значения или превышает его, c) отключение шнековой центрифуги со сплошным ротором, если крутящий момент достигает второго предельного значения или превышает его, и d) автоматическое или управляемое срабатывание защиты от перегрузки по крутящему моменту, если изменение крутящего момента во времени превышает предельное значение dM/dt. Техническим результатом является обеспечение защиты от перегрузки по крутящему моменту на неподвижном валу, а также обеспечение остановок центрифуги только в случае аварийной неисправности. 2 н.з. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.