Устройство автоматического управления угольным комбайном

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (III 604997

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву .(22) Заявлено 24.06.74 (21) 2036672/22-03 с присоединением заявки № (51) M. Кл.а E 21С 35/24

Совета Министров СССР ло делам изобретений и пткрытий (43) Опубликовано 30.04,78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 17.04.78 (53) УДК 622.232.72 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

В. А. Улыбин

Ворошиловградский филиал Государственного проектноконструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промышленности (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

УГОЛЬНЫМ КОМБАЙНОМ

ГосУдаРственнык комитет (23) приоритет

Изобретение относится к области угольной промышленности и предназначено для автоматизации управления работой угольныхкомбайнов.

Известно устройство для автоматического управления угольным комбайном, выполняющее функции стабилизации заданной нагрузки электродвигателя угольного комбайна с ограничением скорости подачи его при изме.няющихся условиях работы (1).

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, что обуславливает частые перегрузки и опрокидывания электродвигателя при внезапных изменениях крепости разрушаемого массива и при заштыбовке исполнительных органов, это снижает качественные показатели управления.

Известно также устройство автоматического управления угольным комбайном, содержащее датчики нагрузки и средней скорости подачи, логические элементы, схемы сравнения скорости подачи и нагрузки, импульсные усилители, исполнительный электромагнит, сум ма тор и диоды (2) .

Недостатком указанного устройства также является низкое быстродействие.

Цель изобретения — повысить качественные показатели управления.

Это достигается за счет того, что устройство дополнительно снабжено двумя логическими элементами И и ключами, тремя триггерами и инвертором, при этом выход, схемы сравнения скорости подачи через диод и первый триггер соединен с первым .входом одпо5 го логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, и через инвертор и второй триггер— с первым входом другого логического элемента И, выход которого подключен к управля10 ющему входу второго ключа, а выход .схемы сравнения нагрузки через третий триггер соединен со,сдвоенными входами лотпческих элементов И и непосредственно с прямыми входами ключей, .причем, второй ключ вклю15 чсн параллельно первому через диод на вход сумматора исполнительного электромагнита.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Датчик 1 нагрузки и источник 2 питания

20 подключены к схеме 3 оравнсния нагрузки электродвигателя. Источник 2 пита ния подключен также к генератору 4 TBI(TOBbIx импульсов, который через ключ 5, управляемый датчиком положения цапфы:гидронасоса при25 вода подачи (на чертеькс не показан), соединен с одним из входов логического элемента

И б, второй вход которого соединен с выходомм тр иггер а 7.

Выход логического элемента И 6 подклю30 чен.к импульсному усилителю 8, управляющс604997

10 матора 30 не аосту|пает

20

3 му подачей напряжения через тиристор 9 на катушку 10 исполнительного электромагнита и логический элемент 11, который через тиристор 12 управляет катушкой 13 исполнительного электромагнита.

Датчик 14 средней скорости подачи и задатчик 15 скорости подачи .подключены к схеме 16 сравнения, скорости подачи. Задатчик

15, соединенный по .входу с генератором 17 высокой частоты и по выходу с пе|реключателем 18 режимов работы, установлен вместе с ними на пульте управления.

Переключатель 18 под ключен к одному из входов логического элемента 11 и к управляющему элементу 19, который подключен к одному из входов триггера 7.

Выход схемы 16 оравнения скорости подачи через диод 20 и первый триггер 21 соединен с первым входом логического элемента И 22, выход которого подключен к управляющему входу ключа 23, а через инверто р 24 и второй триггер 25 — с первым входом логического элемента И 26, выход которого подключен к управляющему. входу ключа 27. Выход схемы

3 сравнения нагрузки через третий триггер 28 соединен со сдвоенными .входами логических элементов И 22, 26 и непосредственно с прямыми входами ключей 23 и 27.,При этом ключ 27 включен параллельно ключу 23 через диод 29 на первый вход сумматора 30.

Второй вход сумматора 30 подключен к выходу схемы 16 сравнения, а третий .вход— к генератору 31 пилообразных .напряжений.

Выход сумматора 30 подключен к друтому входу тр и ггер а 7.

Устройство работает следующим образом.

При скорости подачи и нагрузке электродвигателя меньших заданных их значений сигналы с датчиков 14 скорости подачи и 1 нагрузки будут меньше сигналов задатчика 15 и источника 2 питания, напряжение которого используется как сигнал задания по .нагрузке на выходах схем 3 и 16 сравнения сигналов отрицательной поляр ности. Сигнал со схемы

16 сравнения скорости подачи поступает на один из входов сумматора 30, который запирает триггер 7. При этом тиристор 9 будет закрыт, а логический элемент 11 открывает тиристор 12, который подает напряжение на катушку 13 исполнительного электромагнита.

Якорь электромагнита перемещает золотник гидросистемы управления эксцентриситетом гид ронасоса в сторону увеличения скорости вращения на электродвигатель, комбайна.

Со схемы 16 сравнения сигнал отрицательной полярности поступает также,на инвертор

24, и после инвертирования через второй триггер 25 сигнал положительной полярности поступает .на первый вход второго логического элемента И 26.

Через первый триггер 21 на первый вход первого логического элемента И 22 сигнал отрицательной полярности не поступает изза наличия в его цепи диода 20.

4

Сигнал отрицательной полярности со схемы 3 сравнения нагрузки через третий триггер 28 поступает на вторые входы логических элементов И 22 и 26. Так как на первый логический элемент И 22 поступает один сигнал, а на второй логический элемент И 26 поступают разнополя рные сигналы, то на выходах этих элементов сигналы отсутствуют. Поэтому первый и второй ключи 23 и 27 закрыты, и сигнал со схемы 3 сравнения на вход сумВ этих условиях продолжается увеличение скорости подачи, комбайна и нагрузки электродвигателя, пока один из указанных параметров не достигнет (превысит):заданного . значения.

Если напрузка электродвигателя раньше достигла своего заданного значения и незначительно превысила его, то на выходе схемы

3 оравнения нагрузки появится сигнал положительной полярности, который через третий триггер 28 поступает на второй вход второго логическопо элемента И 26,,на первый вход которого поступает сигнал положительной полярности со схемы 16 сравнения через инвертор 24 и второй вриггср 25. Возникший на выходе логического элемента И 26 сигнал открывает |второй ключ 27.

11ри этом сигнал:со схемы 3 сравнения через ключ 27 и диод 29 поступает in сумматор

30, где алгебраически складывается с сигналом со,схемы 16 сравнения. При п рсвышении нагрузкой заданного порога роста на выходе сумматора 30 появляется сигнал положительной полярности.

Этот сигнал с триггера 7 поступает на логический элемент И 6, с которого считывается при поступлении тактового импульса с генератора 4,при открытом ключе 5.

Триггер 7 открывается импульсами, поступающими со схемы 3 сравнения с частотой

100 Гц, так,как,сигнал с датчика 1 нагрузки выпрямляется мостом и не сглаживается, а эталонный, сигнал имеет постоянную величину.

Для улучшения качества работы устройства на сумматор 30 поступает также сигнал от генератора 31 пилообразного напряжения.

После считывания сигнала in импульсном усилителе 8 формируется импульсный сигнал, который поступает на вход тиристора 9.

П ри этом на катушку. 10 исполнительного электромапнита подается напряжение, что приводит,к снижению GKojpocTH подачи и HBгрузки на электродвигатель, комбайна.

При открывании тиристора 9 заирываегся тиристор,12, так как эти тиристоры сблоки рованы че|рез логический влемент 11.

Если нагрузка на электродвигатель комбайна снизится до величины меньше заданной, триггер 7 закрывается, и подача управляющих импульсов на тиристор 9 лреиращается. Последний закрывается, и открывается т иристор 12. При этом происходит увеличе604997 ние скорости подачи комбайна, что ведет к увеличению нагрузки »а его электродвигатель.

Если скорость подачи раньше достигнет заданного значения и превысит его на пороговую величину, то сигнал положительной полярности от схемы 16 сравнения через диод

20 и первый триггер 21 поступает на первый вход первого логического элемента И 22, на второй .вход которото поступает сигнал о трицательной полярности с третьего триггера 28.

Поэтому на выходе этого элемента сигнал отсутствует, и первый .ключ 23 закрыт. На второй логиче ский элемент И 26 поступают сигналы отрицательной полярности, что приводит к открытию второго ключа 27, обеспечивая готовность устройства к немедленной реакции при возникновении перегрузки электродвигателя от случайных воздействий.

Если при скорости;подачи больше заданной возникает перегрузка электродвигателя, то первый логический элемент И 22, получая сигналы IIîëoæèòåëbной поляр.ности, открывает первый ключ 23.

Так как,на входы второго логического элемента И 26 поступают разнополярные сигналы, то на выходе его си гнал отсутствует, и в то р о и кл юч 27 з а кр ыт.

Сигнал со схемы 3 сравнения нагрузки через первый ключ 23 поступает в сумматор

30, который управляет триггером 7 и тиристором 9, как это было описано .выше.

При возникновении неисправности в системе автоматического управления переключатель 18 ape>mMoe работы устанавливается на ручкиной режим, который в дальнейшем осуществляется с помощью управляющего элемента 19.

Формула изобретения

5 Устройство автоматического управления угольным комбайном, содержащее датчики нагрузки и средней скорости подачи, логические элементы, схемы сравнения скорости подачи и нагрузки, импульсные усилители, ис10 полнительный электромагнит, сумматор и диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения качественных показателей управления, оно дополнительно снабжено двумя логическими элементами И и ключами, тремя

15 триггерами и инвертором, при этом, выход схемы сравнения скорости подачи через диод и первый триггер соединен с первым, входом одного логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу пер20 ного ключа, и через инвертор;и,второй триггер — с первым входом другого логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу .второго ключа, а выход схемы сравнения, нагрузки через третий триг25 гер соединен со сдвоенными,входаии логических элементов И и непосредственно с прямыми, входами ключей, цричем второй ключ включен, параллельно первому через диод на,вход сумматора исполнительного электро30 магнита.

Источники информации, п „",инятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 275012, кл. Е 21С 27/00, 1968.

35 2. Авторское свидетельство СССР №317794, кл. Е 21С 27/00, 1969.

604997

Составитель М, Смиттен

Тсхрсд Н. Рыбкина

Корректоры; Л. Котова и 3. Тарасова

Редактор Т. Морозова

Почписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 422/15 Изд. М 378 Тираж 734

НПО Государственного комптста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5