Электропривод черпаковой цепи драги

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетсжии

Социааи тююеакик

РЕСаУФЛИК (ii)861481

И АВТОРСКОМУ СВИДИТЮЛЬСТ®У. (bт) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040380 (23) 2890835/29-03 (51)М. Кл.з

Государстаемный коиятет

СССР яо аелаи . нзебретевяя в аткрмтмй с присоединением заявки Np

Е 02 F 3/16 (23) Приоритет

Опубликовано 07098L Бюллетень МВ 33 (53) УДК 622.271.5 (088.8) Датаопубликованияописанию 07.0981 (72) Авторы изобретения

В.Б.Пономарев, Б.Ш.Бургин, В.И.Пуценко

В.A.Ëàçàðåâ и И.P.Äóáoâñêèé

P1) Заявмтель

Научно-исследовательский, проектно-кон и технологический институт комплексног м (54) ЭЛЕК1РОПРИВОД ЧЕРПАКОВОЙ ЦЕПИ ДРАГИ

Кзобретение относится к области механизации и автоматизации открытых горных разработок и касается электроприводов черпающих органов драг, землечерпалок и роторных экскаваторов, нагрузка которых характеризуется регулярными низкочастотными холебаниями значительной амплитуды, и может быть использовано для управления технологическим процессом черпания.

Известен электропривод для основных механизмов драги, содержащий источник сигнала задания, элемент сравнения, тиристорный.преобразователь с блоком управления, электродвигатель, датчик .тока. и,датчик скорос-. ти электродвигателя (1).

Недостатком известного устройстВа .является то, что оно не.обеспечйвает заданного плавного темпа раз- @ гона черпаковой цепи при пуске, что приводит к динамическим перегрузкам механизмов драги.

Известен также электропривод черпаковой цепи драги, содержащий датчик тока, датчик скорости и блок задания, подключенные к элементу сравнения, вЫход которого через нелинейный „интегратор подключен к тиристорному преобразователю (2). 30

Недостатком этого известного электрода черпаковой цепи драги является то, что нелинейный интегратор вы» полняющий роль нелинейного корректирующего устройства, фильтрующий ре гулярные низкочастотные возмущающие воздействия,а поэтому имеющий значительную по величине постоянную времени на подъем .напряжения, обеспечивает в условиях действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий плавный,но низкий темп разгона черпаковой цепи драги при пуске, увеличении сигнала задания или выходе электропривода черпаковой цепи из режима стопорения.

Целью изобретения является сокращение времени разгона черпаковой цени драги в условиях действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий.

В

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено формирователем импульсов, лороговыми, элементами, нуль-органом, элементом И, RS-триггером и ключом, причем рход Формирователя импульсов соединен с выходом блока задания, а выход - с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом порогового

861481 элемента, входы порогового элемента н,нуль-органа соединены с выхоДом элемента сравнения, выход нуль-органа соединен с S-входом триггера, Rвход которого соединен с выходом элемента И, а выход RS-триггера через ключ соединен .с нелинейным интегратором.

На чертеже изображейа блок-схема электропривода черпаковой цепи драги.

Электропривод черпаковой цепи драги содержит, блок 1 задания, элемент

2 сравнения, подсоединенный своим первым входом к выходу источника сигнала задания, ограничитель 3, подсоединенный своим входом к выходу элемента 2 сравнения, нелинейный интегра- 15 тор 4, подсоединенный своим первым входом к выходу ограничителя 3, тиристорный преобразователь 5, подсое-, диненный к выходу нелинейного интег- ратора 4, электродвигатель 6, подсое- 2О диненный к выходу тиристорного преобразователя 5, датчик 7 задержанной обратной связи по току, выход которого подсоединен ко второму входу элемента 2 сравнения, датчик скорости 8, выход которого подсоединен к третьему входу элемента 2 сравнения, черпаковую цепь 9, соединенную с валом электродвигателя 6, формирователь импульса 10, попсоединенный своим входом к выходу источника сигнала задания

1, пороговый элемент 11 и нуль-орган

12, подсоединенные своими входами к выходу элемента сравнения 2, элемент

И 13, первый вход которого подсоединен к выходу формирователя импульсов 35

)О а второй вход — к выходу порогоВ вого элемента 11, RS-триггер 14, Rвход которого подсоединен к выходу элемента И 13, à S-вход — к выходу нуль-органа 12, и ключ 15, подсое- 4О динеиный своим входом к выходу RSтриггера 14 а выходом — ко второму входу нелинейного интегратора 4.

Электропривод черпаковой цепи драги работает следующим образом.

В исходное состояние сигнал U на выходе источника сигнала задания

1 равен нулю, на R-вход RS-триггера

14 с выхода элемента И 13 подается сигнал высокого уровня (логическая 1 ), поскольку на первый и второй. входы элемента И 13 с выхода, соответственно, формирователя импульса

10 и порогового элемента 11 также подаются сигналы высокого уровня, на S-вход RS-триггера 14 с выхода нуль-органа 12 подается сигнал низкого уровня (логический 0 ), с выхода RS-триггера 14 íà вход ключа

15 поступает сигнал низкого уровня, ключ 15 разомкнут, и в нелинейном

При пуске, когда сигнал задания

U превышает величину зоны нечувствительности порогового элемента 11, на выходе элемента сравнения 2 появляется сигнал рассогласования ь О, равный в первый момент сигналу задания U который устанавливают на выходе нуль-органа 12 сигнал .высокого уровня, а на выходе порогового ,элемента 11 сигнал низкого уров- ня, одновременно на выходе фор,мирователя импульса 10 формируется сигнал низкого уровня определенной длительности. На выходе элемента И 13 также формируется сигнал низкого уровня определенной длительности, который перебрасывает RS-триг1 гер и на его выходе появляется сигнал высокого уровня, ключ 15 замыкается, в нелинейном интеграторе 4 устанавливается малая постоянная интегрирования подъема напряжения Т, напряжение на выходе тиристорногo преобразователя 5 поднимается и электродвигатель 6, приводящий в движение черпаковую цепь драги 9, плавно разгоняет ее в условиях действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий с увеличенным темпом до заданного значения скорости. При первом совпадении сигнала задания U и сигнала

Uc, поступающего с выхода датчика обратной связи 8, сигнал рассоглассования на выходе элемента сравнения

2 становится равным нулю, на выходе нуль-органа 12 появляется сигнал низкого уровня, RS-триггер 14 перебрасывается в исходное состояние, ключ

15 размыкается, в нелинейном интеграторе 4 устанавливается большая постоянная интегрирования подъема напряжения Т обеспечивающая фильтрацию регулярных низкочастотных возмушающих колебанйй на входе систем управления тиристорным преобразователем 5. Это состояние запоминается

RS-триггером 14 и сохраняется независимо от постоянного присутствия на его S-входе сигнала либо низкого, либо высокого уровня.

При пуске или увеличении сигнала: задания, когда сигнал рассоглассования а U меньше величины зоны нечувствительности порогового элемента 11, на выходе нуль-оргайа 12 устанавливается сигнал высокого уровня, на выходе порогового элемента 11 остается сигнал высокого уровня, на выходе формирователя импульса 10 формируется сигнал низкого уровня определенной длительности, который формируется и на выходе элемента И 13, на выходе RS-триггера 14 появляется сигнал высокого уровня, ключ 15 замыкается, в нелинейном интеграторе

4 устанавливается малая постоянная интегрирования подъема напряжения T„ и далее, как описано выше.

При выходе электропривода черпаковой цепи иэ -режима стопорения сигнал рассогласования аУ на выходе

861481 элемента сравнения 2 превысит зону нечувствительности порогового элемента 11, на выходе которого поэтому сформируется сигнал низкого уровня ° Поскольку сигнал задания U остался без изменения, на выходе формирователя импульса 10 остается сигнал высокого уровня, на выходе нуль-органа 12 установится также сигнал высокого уровня, на выходе элемента И 13 появится сигнал низкого уровня, кото- 1 рый перебросит RS-триггер 14, ключ 15 замкнется и в нелинейном интеграторе

4 установится малая постоянная интегрирования, подъема напряжения Т« черпаковая цепь 9 будет плавно разгоняться с увеличенным темпом, опреде-15 ляемым малой постоянной Т . При снижении сигнала рассогласования ЬП до нуля, процесс будет происходить так, как описано выше.

В установившемся режиме отработка регулярных низкочастотных возмущений осуществляется с разными постоянными времени интегрирования нелинейного интегратора 4: нарастание скорости электродвигателя 6 и, соответственно, темп плавного разгона черпаковой цепи драги,9 осуществляется при положительном сигнале рассогласования

bU и определяется большой постоянной интегрирования подъема напряжения

Т снижение осуществляется при от- 30

1 рицательном сигнале рассогласования йП и определяется малой постоянной интегрирования спада напряжения Т3.

При снятии сигнала задания, торможение черпаковой цепи драги 9 проис— 3S ходит с темпом, определяемым малой постоянной времени Т3 нелинейного интегратора 4 °

Ипользование устройства позволит в условиях разработки неоднородных 4g грунтов значительной крепости, когда. черпание происходит неравномерно и вероятны частые стопорения, повысить производительность драги на 1-3%; исключить в переходных режимах сниже-4 ние производительности черпаюшего комплекса драги из-за нарушения рационального соотношения скоростей черпания и боковой подачи; улучшить управление драгой оператором, особенно в ремонтных режимах, за счет увеличения темпа разгона черпаковой цепи: повысить эффективность работы при уменьшенном запасе кинематической энергии привода черпаковой цепи, когда амплитуда регулярных низкочастотных колебаний тока возрастает.

Формула изобретения

Электропривод черпаковой цепи драги, сопержаший датчик тока, датчик скорости и блок задания, подключенные к элементу сравнения, выход которого через ограничитель и нелинейный интегратор подключен к тиристорному преобразователю, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени разгона в .условиях действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий, он снабжен формирователем импульсов, пороговым элементом, нуль-органом, элементом И, RS-триггером и ключом, причем вход формирователя импульсов соединен с выходом блока задания, а выход— с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента, входы порогового элемента и нуль-органа соединены с выходами элемента сравнения, аыход нуль-органа соединен с S-входом триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента И, а выход RS-триггера через ключ соединен с нелинейным интегратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 278823, кл. Н 02 Р 5/16, 1968, 2. Бургин Б.Ш. Нелинейный интегратор в схеме тиристорного электропривода черпаковой цепи драги

Опыт и современные направления автоматизации электропривода и технологических процессов на драгах, ч. 1.

И., Цветметинформация, с. 53-65 (прототип).

861481

Составитель Е.Елизаров

Редактор Л.Гольдина Техред М. Рейвес ХоРректоРЮ, Макаренко .Заказ 6471/ll Тираж 693 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4