Устройство для фазовой синхронизации вибровозбудителей

 

О П И С А Н И Е (п)744494

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.01.78 (21) 2574724/18-24 (51) М, Кл.

G 05D 13/64 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (53) УДК 62-50(088.8) по делам изобретений и открытии (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М. M. Афанасьев, И, И. Блехман и В. А, Макаров

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых «Механобр» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

В И БР О ВОЗ БУДИ ТЕЛ ЕЙ

Изобретение относится к области вибрационной техники и может быть использовано для фазовой синхронизации нескольких дебалансных вибровозбудителей, установленных на жестком/нежестком рабочем ор гане или обособленно на несвязанных меж ду собой основаниях. В частности, оно может быть использовано для автоматического управления асинхронными двигателями вибрационных машин (конвейеров, грохотов, площадок и др.) в химической и строительной промышленностях, черной и цветной металлургии.

Известны способы и устройства фазовой синхронизации дебалансных вибровозбудителей (1).

В известных вибрамашинах, где используются принципы самосинхронизации, добиться существенного увеличения длины рабочего органа не представляется возможным.

В то же время вопрос обеспечения устойчивости синфазного вращения и-штук вибровозбудителей имеет важное практическое и хозяйственное значение. Его решение позволит, с одной стороны, изготавливать виброконвейерны и виброподъемники нужной длины и высоты при одновременном повышении их производительности, а с друГой стороны, позволит добиться синфазного 30 вращения вибровозбудителей, не связанных между собой механически и расположенных на обособленно стоящих основаниях (фундаментах).

Известен также привод не связанных между собой дебалансных валов виброплощадки, каждый из которых снабжен тяговым и фазирующим электродвигателями, соединенными между собой механической передачей, передаточное отношение которой выбирается равным числу пар полюсов фазирующего двигателя (2).

Недостатки указанного привода: громоздкость и большая его стоимость, а также малая надежность и недостаточная стабильность фазовой синхронизации вращающихся двигателей.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для фазовой синхронизации вибровозбудителей, содержащее импульсный генератор, датчики положения вибровозбудителей и соответственно их числу блоки сравнения, соединенные с блоками регулирования (3).

Указанное устройство обеспечивает фазовую синхронизацию только двух двигателей, один из которых, имеющий меньшую скорость вращения, принимается за опорный, а другой, имеющий большую сксрость вращения, принимается за регулируемый.

744494

Однако, в реальных условиях, характерных для многих технологических машин, когда нагрузка на двигатель не остается постоянной во времени, опорный двигатель может оказаться более быстроходным. Это обстоятельство приводит к срыву синхронизации и нарушению работы технологической машины.

Таким образом, известные технические решения не обеспечивают стабильности фазовой синхронизации и дебалансных вибровозбудителей.

Целью изобретения является повышение стабильности фазовой синхронизации и дебалансных вибровозбудителей.

Эта цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит распределитель тактовых импульсов и по числу вибровозбудителей формирователи импульсов, входы которых соединены с датчиками положения, а выходы — с одними входами соответствующих блоков сравнения, другие входы которых через распределитель тактовых импульсов соединены с импульсным генератором.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Оно содержит импульсный генератор 1, распределитель тактовых импульсов 2, блоки сравнения 3, состоящие из и пар детекторов по числу вибровозбудителей очередности следования импульсов, блоки регулирования 4 приводных двигателей, механически связанных с контролируемым элементом 5, датчики положения 6 вибровозбудителей и формирователи тактовых импульсов 7. В качестве датчика положения

6 вибровозбудителя может быть использован импульсный датчик угловой скорости, частота выходных сигналов которого пропорциональна частоте вращения вала вибровозбудителя, в качестве блока регулирования 4 — тиристорный пускатель или частотный преобразователь. Блоки сравнения

3, осуществляющие обработку информации от датчиков положения 6 и распределителя тактовых импульсов 2 и коммутацию управляющего сигнала на тиристорный пускатель, могут быть построены на основе инверторов, триггеров и логических элементов И и ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал от генератора 1 с частотой f следования импульсов подается на вход распределителя тактовых импульсов

2 с двумя выходными сигналами, один из которых — сигнал опорной частоты, а другой — сигнал опроса, сдвинутыми на угол

180 по отношению друг к другу. Частота повторения этих импульсов выбирается несколько меньшей минимальной частоты выходных сигналов от датчиков положения

6 в установившемся режиме работы вибраторов. Опросные сигналы переводят вход5

4О

65 ные элементы блоков сравнения 3 в исходное (ждущее) состояние, а последовательность опросного и опорного сигналов обеспечивает включение и разгон двигателей.

Коррекция частоты и фазы вращения вибровозбудителей определяется очередностью следования сигналов от датчиков положения 6 по отношению к опорному сигналу.

Так, например, если первым на вход блока сравнения 3 поступает сигнал от датчика положения 6, а вторым — опорный сигнал (положительный угол рассогласования), то на выходе блока сравнения 3 формируется сигнал для отключения двигателя или же его перевод на другую, более мягкую нагрузочную (моментную) характеристику.

Если же после этого первым приходит опорный сигнал, а вторым — сигнал от датчика положения 6 (отрицательный угол рассогласования), то на выходе блока сравнения 3 формируется сигнал для включения двигателя. Такое состояние системы будет оставаться до тех пор, пока первым по отношению к опорному сигналу не придет сигнал от датчика, после чего процесс повторяется. Таким образом, каждый вибровозбудитель будет сфазирован по отношению к опорному сигналу, что и обеспечивает фазовую синхронизацию многих дебалансных вибровозбудителей. Величина угла рассогласования будет определяться разницей в частотах опорного сигнала и вращения двигателя, нагрузкой на двигатель и глубиной регулирования в моменты перехода на другую моментную характеристику и может быть доведена до 3.— 5 .

Существует целый класс машин, рабочий орган которых совершает бигармонические колебания, например концентрационные столы для обогащения полезных ископаемых. В машинах этих необходимо поддерживать кратную синхронизацию дебалансных вибровозбудителей, вращающихся с частотами / и 2f. Для достижения кратной синхронизации таких вибровозбудителей распределитель тактовых импульсов выполняется с одной парой выходов для опорных и другой парой выходов для опросных сигналов с периодами следования 1/f и 1/2f и заданными сдвигами фаз между ними, причем каждая пара выходов подключается соответственно к опорным и опросным входам детекторов.

Лналогичным образом достигается краткая синхронизация более высоких порядков.

Электрическая развязка между выходом блока сравнения (низковольтная цепь управления) и силовой цепью бесконтактной схемы регулирования осуществляется с помощью оптрона. Последнее обстоятельство предотвращает подачу сигнала помехи со стороны силовой цепи на низковольтную цепь управления в переходном режиме работы силового тиристора, входящего в

744494

Составитель Н. Гондаксазова

Техред В. Серякова Корректор Л. Орлова

Редактор Т, Горячева

Заказ 1019/12 Изд. № 334 Тираж 956 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 блок регулирования, что повышает надежность работы устройства.

Данным устройством достигается фазовая синхронизация практически неограниченного числа механических несвязанных между собой вибровозбудителей, что является качественно новым достижением в этой области техники, ибо позволяет создать более эффективные и производительные машины, оно позволяет повысить стабильность режима синхронизации нескольких вибровозбудителей, установленных обособленно. При этом угол рассогласования каждого вибратора не превышает 3 — 5 по отношению к опорной частоте. 15

Формула изобретения

Устройство для фазовой синхронизации вибровозбудителей, содержащее импульсный генератор, датчики положения вибровозбудителей и соответственно их числу блоки сравнения, соединенные с блоками регулирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит распределитель тактовых импульсов и по числу вибровозбудителей формирователи импульсов, входы которых соединены с датчиками положения, а выходы — с одними входами соответствующих блоков сравнения, другие входы которых через распределитель тактовых импульсов соединены с импульсным генератором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Блехман И. И. Синхронизация динамических систем. М., «Наука», 1971, 2. Авторское свидетельство СССР № 272864, кл. В 06В 1/16, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР № 532851, кл. G 05D 13/64, 1974 (прототип) .