Устройство управления горной машиной

 

- »

:Н И

Я \ .Ц зъ 1;„ 1;

Х «„ ц 768974

0 П И- "." А"- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советски»

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.03.75 (21) 2118453/22-03 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

E 21С 35/24

Государствеииый комитет (23) Приоритет

СССР i ло делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 622.232.72 (088.8) (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения P А. Баккал, А. Я. Плетинский, Ю. А. Соловьев, А. И. Туненко и А. С. Исаев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГОРНОЙ МАШИНОЙ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам управления горными машинами с двумя приводами.

Известно устройство управления горной машиной, например, шахтной лебедки, содержащее электродвигатель, преобразователь частоты и напряжения, задатчик скольжения (1). Указанное устройство ограничения верхнего предела частоты не позволяет повысить длительную мощность 10 электродвигателя в существующем габарите.

Известно также устройство управления горной машиной, привод которой содержит электродвигатель, управляемый выпрями- 15 тель, регулятор тока, первым входом соединенный с датчиком тока, и датчик скорости (2).

Известное устройство также не позволяет повысить длительную мощность электродвигателя без изменения его габаритов.

Целью изобретения является повышение производительности горной машины путем увеличения длительной мощности электродвигателей без изменения их габаритов.

Эта цель обеспечивается тем, что устройство снабжено инвертором, регулятором частоты, задатчиком скольжения, установленными на каждом из приводов, и регулятором выравнивания нагрузки приводов, при- 30 чем первые входы регулятора частоты и задатчика скольжения соединены с датчиком скорости, выходы задатчика скольжения подключены к вторым входам регулятора частоты, регулятора тока и регулятора выравнивания нагрузки приводов, выход которого подключен к второму входу задатчика скольжения, а выходы регулятора частоты подключены к инвертору и третьему входу регулятора тока.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из двух приводов 1, 2 и регулятора выравнивания их нагрузки 3.

Каждый привод 1 и 2 содержит тиристорный управляемый выпрямитель 4, 5 и инвертор 6, 7, управляемый регулятором частоты 8, 9, задатчик скольжения 10, 11, контуры положительной 12, 13 и отрицательной 14, 15 обратной связи по скорости электродвигателя 16, 17, подключенные соответственно к входу регулятора частоты 8, 9 и задатчика скольжения 10, 11. Выход задатчика скольжения 10, 11 подключен к входам регулятора частоты 8, 9 и регулятора тока 18, 19, а также к входу регулятора выравнивания нагрузки 3. Выходы регулятора выравт1ивания нагрузки 3 подключены к задатчикам скольжения 10 и 11. На входы

768974

65 регулятора тока подключены также выходы регулятора частоты 8, 9 и датчик тока 20, 21. Сигнал обратной связи по скорости снимается с тахогенераторов 22, 23. К одному из входов задатчика скольжения 10, 11 подключена общая цепь задания 24.

Устройство управления реализуется на элементах и узлах известной универсальной блочной системы регулирования УБСР (Лебедев Е. Д. и др. Управление вентильными электроприводами постоянного тока. «Энергия», М., 1970).

Устройство управления работает следующим образом.

При пуске электродвигателя 16, 17 сигнал цепи задания 24, поступающий на задатчик скольжения 10, 11, выводит последний в насыщение, поскольку в первый момент пуска скорость электродвигателя равна нулю, и в контуре отрицательной обратной связи по скорости 14, 15 сигнал отсутствует. Выходной сигнал задатчика скольжения 10, 11, пропорциональный заданному скольжению, поступает одновременно на регуляторы частоты 8, 9 и тока 18, 19, которые, в свою очередь, задают пусковые значения частоты (скольжения) и тока нагрузки (напряжения) электродвигателя 16, 17.

Контур положительной обратной связи по скорости 12, 13, подключенный к регулятору частоты 8, 9, а также сигнал с выхода регулятора частоты 8, 9 обеспечивают пуск электродвигателя с постоянным скольжением, т. е. с постоянным приращением частоты и напряжения, пропорционально сигналу задатчика скольжения 10, 11.

Интенсивность разгона электродвигателя определяется нагрузкой и изменяется подбором параметров на выходе регулятора тока 18, 19.

Также подбором параметров цепи задания 24 и регуляторов частоты 8, 9 и тока

18, 19 устанавливается рабочая частота электродвигателя 16, 17, обусловливающая увеличение его мощности.

3а счет изменения сигнала на выходе задатчика скольжения 10, 11 обеспечивается формирование экскаваторной механической характеристики привода. Так, при холостом ходе электродвигателя 16, 17, когда сигнал в контуре отрицательной обратной связи по скорости 14, 15 максимален, сигнал на выходе задатчика скольжения 10, 11 равен нулю. С увеличением нагрузки частота вращения электродвигателя 16, 17 падает, сигнал в контуре 14, 15 также уменьшается. Следовательно, выходной сигнал задатчика скольжения 10, 11 растет до момента насыщения задатчика. Выходная частота инвертора 6, 7 в этот период остается неизменной, поскольку увеличение выходного сигнала задатчика скольжения 10, 11 компенсируется уменьшением сигнала в контуре положительной обратной связи 12, 13 на входе регулятора частоты 8, 9, Вы5

50 ходной сигнал последнего остается неизменным и, следовательно, неизменна выходная частота инвертора 6, 7.

Дальнейшее увеличение нагрузки электродвигателя 16, 17 приводит к насыщению задатчика скольжения 10, 11, вследствие чего выходной сигнал его остается постоян.ным, а сигнал отрицательной обратной связи по току, снимаемый с датчика тока 20, 21, увеличивается и, следовательно, снижает выходной сигнал регулятора тока 18, 19, что приводит к снижению его частоты вращения. Последнее влечет за собой уменьшение сигнала в контуре положительной обратной связи 12, 13, выходного сигнала регулятора 8, 9 и частоты выходного напряжения инвертора 6, 7. Происходит стопорение электродвигателя.

Таким образом, до точки насыщения задатчика скольжения 10, 11 механическая характеристика электропривода имеет горизонтальный участок с небольшим наклоном, а за ней вертикальный участок до стопорения.

При работе струга нагрузка на автономные приводы неодинакова. Для равномерного распределения нагрузки введен регулятор выравнивания нагрузки 3, в котором сравниваются сигналы с выходов задатчиков скольжения 10 и 11 соответственно электроприводов 1 и 2.

В результате сравнения положительный сигнал появляется на том из двух выходов регулятора выравнивания нагрузки 3, который подключен к задатчику скольжения 10 или 11, менее загруженного в данный момент автономного электропривода. Соответственно увеличивается частота вращения электродвигателя 16 или 17, и он набирает нагрузку.

Устройство управления обеспечивает повышение на 50О/о и более номинальной частоты вращения электродвигателей с сохранением величины момента, вследствие чего возрастает мощность на их валу.

Помимо увеличения мощности горной машины в существующем габарите двигателей устройство обеспечивает также формирование экскаваторной механической характеристики привода и регулирование распределения нагрузки между приводами.

Формула изобретения

Устройство управления горной машиной, например, двухприводным стругом, каждый привод которого содержит электродвигатель, управляемый выпрямитель, регулятор тока, первым входом соединенный с датчиком тока, и датчик скорости, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности горной машины путем увеличения длительной мощности электродвигателей без изменения их габаритов, оно снабжено инвертором, регулятором часто768974! !

Составитель М. Смиттен

Техред О. Павлова Корректор А. Степанова

Редактор Т, Авдейчик

Заказ 1996/6 Изд. № 489 Тираж 626 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ты, задатчиком скольжения, установленным на каждом из приводов, и регулятором выравнивания нагрузки приводов, причем первые входы регулятора частоты и задатчика скольжения соединены с датчиком скорости, выходы задатчика скольжения подключены к вторым входам регулятора частоты, регулятора тока и регулятора выравнивания нагрузки приводов, выход которого подключен к второму входу задатчика скольжения, а выходы регулятора частоты подключены к инвертору и третьему входу регулятора тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Л. Х. Дацковский и др. Взрывозащищенный частотнорегулируемый электропри5 вод для угольной промышленности. Сб.

«Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве», М., «Энергия», 1971, т. 2, с. 293 — 299.

2. Б. Е. Бугаев. Опыт применения элек1п тропривода постоянного тока для угледобывающих машин. Сб. «Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве», М., «Энергия», 1971, т. 2, с. 299 — 302 (прототип).