Цифровое устройство задания скорости дляорганичителей скорости шахтной под'емноймашины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130779 (21) 2797610/27-11

М Клз

В 66 В 1/06

В 66 В 5/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070681. Бюллетень Йо 21

Дата опубликования описания 070681 (53) УДК 621.876. .113(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Васильев, А. Д. Динкель, В. П. Тар

И. Я. Сальников и В. E. Католиков (7Ф) Заявитель

Пермский политехнический институт (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ЗАДАНИЯ СКОРОСТИ

ДЛЯ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ СКОРОСТИ ШАХТНОЙ

ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к промыш- ленному транспорту, в частности к устройствам защиты электроприводов подъемника, работающих в повторнократковременном режиме и может быть использовано в ограничителях скорости шахтной подъемной машины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является цифровое устройство задания скорости для ограничителя скорости шахтной подъемной машины, содержащее блок путевых импульсов, блок датчиков, один из выходов которого подключен к одному из входов коммутатора, выходы которого подключены к одному и другому входам реверсивного счетчика, делитель частоты, ключи и блоки ввода задания $1) .

Однако это устройство обеспечивает недостаточно высокую точность задания защитной диаграммы скорости;

Цель изобретения — повышение точности задания защитной диаграммы скорости.

Эта цель достигается тем, что уст" ройство снабжено дополнительными блоками ввода задания, блоками сравнения кодов, регистром ключей ввода, дополнительным делителем частоты и логическими элементами И, ИЛИ и НЕ, причем выход блока путевых импульсов подключен ко входам одного из ключей и делителей частоты, выходы которых подключены ко входам второго и треть" его ключей, выходы которых через один иэ элементов ИЛИ подключены к одним из входов коммутатора, другие входы которого соединены со вторым выходом блока датчиков и выходом второго элемента ИЛИ один из входов которого соединен со вторым выходом блока датчиков, третий выход которого соединен с одним иэ входов регистра ключей ввода, ко второму входу которого подключен выход одного иэ блоков задания, а к выходу — третий вход реверсивного счетчика, выход которого, являющийся выходом устройства, подключен к одним из входов блоков сравнения кодов, ко вторым входам которых подключены выходы других блоков ввода задания, один и другой выходы одного из блоков сравнения кодов соединены соответственно с управляющим входом первого ключа и через элемент И с управляющим,входом второго ключа один и

30 другой выходы второго блока сравне835919 ния кодов соединены соответствейно чеоез элемент И с управляющим входом второго ключа и непосредственно — с управляющим входом третьего ключа, выход третьего блока сравнения кодов через элемент НЕ соединен со вторым входом элемента ИЛИ.

На фиг. 1 представлена функциональная схема ограничителя скорости, в состав которого входит устройство задания скорости; на фиг. 2 — защитная диаграмма скорости подъемника.

Ограничитель скорости подъемника состоит из блока 1 путевых импульсов, цифрового Устройства 2 задания скорости, блока 3 действительной скорости, блока 4 сравнения, исполнительного блока 5 и блока 6 контроля исправности.

Блок 1 путевых импульсов включает в себя непосредственно датчик 7 импульсов и одновибратор 8. Конструктивно датчик 7 импульсов выполнен из шестерни большого диаметра, жестко связанной с валом подъемной машины и магнитной системы с. зазором, на которой намотана выходная обмотка. При вращении вала зубцы шестерни по очереди перекрывают зазор магнитной системы и на выходной обмотке наводится ЭДС в виде импульсов. Импульсы следуют строго через равные интервалы пройденного пути. Импульсы с выхода датчика 7 не обладают требуемой формой, поэтому они подаются на однойибратор 8 для преобразования в прямоугольные импульсы строго определенной длительности с высокой крутизной фронтов.

Цифровое устройство 2 задания скорости включает в себя блоки ввода задания 9-12, реверсивный счетчик 13, блоки 14-16 сравнения кодов с выходами 14.1-16.2 соответственно, делители 17, 18 частоты, блок 19 датчиков, ключи 20-22, регистр 23 ключей ввода, коммутатор на логических элементах

И 24-26, логические элементы ИЛИ 27 и 28 и логический элемент HE — 29.

С блока 9 заносится начальное число в счетчик 13, соответствующее минимальной защитной скорости подъемника. Блоки 10 и 11 задают числа, соответствующие точкам излома на участке разгона (замедления) защитной диаграммы скорости (см. Фиг. 2). Блок

12 задает число, соответствующее максимальной защитной скорости подъемника. Блок 19 датчиков выдает сигналы: на выходе 19.1 - с момента трогания до точки начала замедления; на выходы 19.2 - с момента начала замедления до точки стопорения; на выходе 19.3 - на все время движения подъемной машины.

Блок сравнения кодов, например (см. фиг. 1), имеет на выходе 14.1 сигнал, когда на его входах соотношение сигналов имеет вид а в, и

3р

d0

65 лителей.

Блок 3 действительной скорости может быть выполнен на базе преобразователя частота-код, ко входу которого подключен выход блока 1 путевых импульсов. Блоком 3 частота следования во времени путевых импульсов, зависящая от скорости, преобразуется в код. Каждой определенной постоянной скорости движения подъемной машины соответствует определенная кодовая комбинация на выходе блока 3. Необходимо подчеркнуть, что положение подьемного сосуда в стволе не влияет на выходной код блока 3, на который влияет только скорость движения сосуда.

Блок 4 сравнения выполнен на базе схемы сравнения кодов (УСК).

Блок 6 контроля исправности включает сигнализацию а неисправности ограничителя скорости, когда отсутствуют кодовые комбинации на выходе блока 3 и сигнал на выходе блока 4. Исправность блока 2 контролируется . косвенно, по наличию сигнала с выхода блока 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении на выходах

14.2-16.2 блоков 14-16 имеются сигналы, а на выходах 14.1-14.2 сигналы отсутствуют. Блок 23 закрыт. Ключи

21 и 22 закрыты, а ключ 20 открыт.

В момент растормаживания подъемной машины с блока 19 датчиков поступает сигнал разрешения на блок-регистр

23, в результате чего с блока 9 в счетчик 13 заносится число, соответствующее минимальной защитной.скорости подъемника. Одновременно сигналом на выходе 14.2 сигнал, когда соотношение входных сигналов имеет вид а < в. На этих выходах сигналов нет, если а = в, где а и в-коды действительной и заданной скоростей.

Аналогично выдают сигналы осталь- . ные блоки сравнения кодов.

Реверсивный счетчик 13 работает на сложение, если сигнал на его вход поступает через элемент И 24, Если сигнал на вход счетчика поступает через элемент И 25, то счетчик работает на вычитание. Эти элементы 24 и 25 являются коммутатором счетчика.

При поступлении импульсов с блока 1 путевых импульсов, например, через

15 ключ 20 и элементы ИЛИ 28 и И 24, на вход счетчика 13, последний начинает считать, и его выходное число линейно возрастает в функции пути h.

Необходимо подчеркнуть, что каждой

Qp выходной кодовой комбинации счетчика, (т.е. каждому числу N соответствует определенное местоположение подъемного сосуда в стволе, независимо от скорости его движения). Делители 17 и 18 частоты могут быть выполнены, например, на базе замкнутых распреде835919

Формула изобретения

Цифровое устройство задания скорости для ограничителей скорости шахтной подъемной машины, содержащее блок путевых импульсов, блок датчиков, один из выходов которого подключен к одному из входов коммутатора, выходы которого подключены к одному и к другому входам реверсивного счетчика, делитель частоты, ключи, блок ввода задания, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности задания, защитной диаграммы скорости, оно снабжено дополнительными блоками. ввода задания блоками сравнения кодов, регистром ключей ввода, дополнительным делителем частоты и логическими элементами И, ИЛИ и НЕ, причем выход блока путевых импульсов делителей частоты, выходы которых подключены ко входам второго и третьего ключей, выходы которых через один из элементов ИЛИ подключены к одним из входов коммутатора, с блока 19 с помощью элемента И 24 счетчик 13 коммутируется на сложение.

При движении подъемной машины с блока 1 на вход сложения счетчика 13 поступают импульсы через равные интервалы пути, которые обеспечивают нарастание выходного числа N счетчика по линейному закону (см. фиг. 2).

Как.только число на выходе счетчика 13 станет больше числа блока 10, срабатывает блок 14 сравнения кодов, в результате чего ключ 20 закроется, а ключ 21 откроется (на фиг. 2 точка hq). Теперь путевые импульсы с блока 1 на счетчик 13 будут поступать через делитель частоты (например, через один или два импульса), поэтому выходное число счетчика будет теперь нарастать медленнее, т.е. по прямой с меньшим наклоном (от точки

h< до точки h ). Аналогичным образом сработает в точке пути h> блок 15, 2Q закроется ключ 21 и откроется ключ

22. В результате этого скорость нарастания выходного числа счетчика 13 на участке h2 до h> еще больше снизится. Когда число на выходе счетчи- 5 ка 13 станет больше числа в блоке

12, соответствующего максимальной защитной скорости подъемника (точка hg сработает блок 16, в результате чего элементы И 24 и 25 отключаются и на выходе счетчика 13 выходное число остается неизменным на время равномерного хода подъемной машины.

В точке начала замедления подьемной машины поступит сигнал с блока

19 датчиков, который переведет счетчик 13 в режим вычитания. Так как ключ 22 находится в открытом состоянии,импульсы с блока 1 будут проходить на счетчик 13 и выходное число счетчика начнет уменьшаться. Далее 40 процесс работы элементов устройства

2 протекает аналогично, только в порядке, обратном периоду разгона.

В момент стопорения все элементы устройства 2 возвращаются в исходное 45 состояние.

При нормальной работе подъемной установки выходное число на выходе счетчика 13 всегда больше числа с выхода блока 3 (т.е. заданная защитная скорость всегда больше действительной), и на выходе блока 4 постоянно имеется сигнал.

В аварийном режиме работы подъемной установки действительная скорость становится больше заданной защитной, а значит число на выходе блока 3 становится больше числа на выходе счетчика 13, в результате чего срабатывает блок 4 .(сигнал на его выходе исчезает), а, следовательно, ф9 . срабатывает и исполнительный блок 5.

На фиг. 2 нижней кривой показан закон изменения выходного числа цифсвого программного устройства задаия скорости подъемной установки, тождественный действительной скорости, а на верхней — закон изменения выходного числа счетчика блока задания защитной скорости ограничителя.

Высокая точность задания защитных диаграмм скорости в ограничителе обеспечивается за счет применения в устройстве задания 8 скорости в качестве основного элемента реверсивного счетчика с датчиком путе,вых импульсов на входе и других циф.ровых элементов схемы. Внешние воз мущения (температурные, нестабильность питающего напряжения, помехи и т.д.) в мень ей степени влияют на величину заданной защитной скорости, так как она задается двоичным кодом, а не аналоговым сигналом.

Быстрота перенастройки защитных диаграмм скорости в устройстве обеспечивается за счет применения блоков задания. Перенастройка сводится практически только к смене уставок блоков ввода, могут вводиться в привычной нам десятичной системе счисления.

Устройство может быть легко связано с управляющей вычислительной машиной электропривода, с целью автоматической перенастройки защитных диаграмм, причем изменение заданной защитной скорости в процессе работы подъемной установки может индицироваться на цифровом табло.

Применение устройства в промыаленности позволит повысить точность и гибкость задания защитных диаграмм скорости, что а конечном итоге увеличит надежность работы подъемной установки и обеспечит получение определенного технико-экономического эффекта.

83591 9

h )2

+ifblfg) =8gucg.

КН- Кид= дейат6.

АР

Составитель Н. Ланьков

Редактор Н. Тимонина Техред С.Мигунова Корректор М. Коста

Тираж 9 29 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2809/2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 другие входы которого соединены с выходом со вторым выходом блока датчиков и выходом второго элемента ИЛИ, .один из входов которого соединен со вторым выходом блока датчиков, третий выход которого соединен с одним из входов регистра ключей ввода, ко второму входу которого подключен выход одного из блоков задания, а к выходу — третий вход реверсивного счет чика, выход которого, являющийся.выходом устройства, подключен к одному из входов блоков сравнения кодов, ко вторым входам которых подключены выходы других блоков ввода задания, один и другой выходы одного из блоков сравнения кодов соединены соответственно с управляющим входом первого ключа и через элемент И с управляющим входом второго -ключа, один и другой выходы второго блока сравнения кодов соединены соответственно, через элемент И с управляю-щим входом второго ключа и непосредственно — с управляющим входом третьего ключа„ выход третьего блока сравнения кодов через элемент НЕ соединен са вторым входом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка 9 2б98418/11, кл. 8 бб В 1/Об; 18.12.78, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).