Устройство управления наклонной шахтной подъемной установкой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 010280 (21) 2912655/22-03 ®)М. КЛ. с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

В 66 В 1/28

Государственный комитет

СССР но дмам изобретений и откр ыти й

Опубликовано 2312.81.бюллетень М 47 (53) УДК 621. 876. 113 (088. 8) Дата опубликования описания 2 31281 (72) Авторы изобретения

В. М. Чермалых, Ю. В. Гудзь и В. С.Лисовский

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-тия Великой Октябрьской социалистической революции Министерства высшего и среднего специального образования УССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАКЛОННОЙ ШАХТНОЙ

ПОДЬЕМНОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к системам управления подъемниками, а именно к системам управления наклонными шахтными подъемными установками с переменным профилем пути.

Известна система управления подьемной установкой, содержащая последовательно соединенные задатчик интенсивности, узел сравнения действительной скорости с заданной, управляемый преобразователь напряжения, двигатель и подъемную машину, к валу которой подсоединен тахогенератор, выход которого подключен к узлу сравнения 11 . 15

Недостатком системы является отсутствие связи между задаваемым ускорением (замедлением) систем и . профилем пути.

Известно также устройство управления наклонной шахтной подъемной установкой, содержащее блок задания скорости, датчик действительной скорости, узел сравнения действитель- 25 ной скорости с заданной и блок управления (23.

Однако такое устройство не обеспечивает управление подъемной установкой в аварийных ситуациях. 30

Цель изобретения — повышение безопасности работы подъемной машины

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено тормозной системой, коммутатором и задающим блоком, выходы которого соединены со входами блока задания скорости, причем один из выходов коммутатора соединен с тормозной системой; второй выход — с блоком управления, а вход — c узлом сравнения действительной скорости с заданной, а также тем, что блок задания скорости выполнен в виде охваченных общей отрицательной обратной связью воследовательно соединенных операционного усилителя с ограничителем выходного напряжения и интегрирующего операционного усилителя с последовательно соединенными n+1 входными резисторами, и иэ которых подключены параллельно выходным контактам задающего устройства, а выход интегрирующего операционного усилителя является выходом блока задания скорости., Устройство обеспечивает управление подъемной установкой как в нормальном режиме работы, так и в ава-.

891550 рийном. Причем, в аварийных ситуациях управление осуществляется тормозной системой, а требуемый режим замедления задается устройством задания скорости и задающим устройст-. вом в зависимости от угла наклона участка пути н месте нахождения .подьемного сосуда.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 структурная схема блока задания скорости с задающим блоком. 10

Устройство содержит последователь- . но соединенные блок 1 задания скорости, узел 2 сравнения действительной скорости с зацанной и коммутатор 3. с двумя выходами. Первый выход коммутатора 3 подключен к входу последовательно соединенных управляющего блока 4, электродвигателя 5 и подъемной машины 6, а второй — к тормозной системе 7, связанной с барабаном подъем- 2О ной машины 6. С валом подъемной машины 6 связаны датчик 8 действительной скорости, выход которого подключен к узлу 2 сравнения дейстнительной скорости с заданной и задающий блок

9, выходы которого связаны с блоком

1 задания скорости.

Блок задания скорости состоит из последовательно соединенных операционных усилителей 10 и 11, причем усилитель 11 с парафазным выходом. З0

В цепь отрицательной обратной связи усилителя 10 включен ограничитель 12 выходного напряжения, поэтому он работает в релейном режиме. Входной зажим 13, служащий для подачи на 35 блок 1 задания скорости входного сигнала, через резистор 14 подключен к входу усилителя 10. Резистор 15, включенный между выходом усилителя 11 и входом релейного усилителя 10, gg обеспечивает цепь общей отрицательной обратной связи. Выход операционного усилителя 10 через последовательно соединенные резисторы 16.1, 16.2 и 16.п, параллельно которым подключены контакты 17.1, 17.2,...

17.п задающего блока 9, и резистор

18 подключен к входу операционного усилителя 11, в цепь отрицательной обратной связи которого включен конденсатор 19. Поэтому данный усилитель является интегрирующим. Требуемый .коэффициент передачи усилителя 11 задается подключением одного из ре.зисторов 16.1, 16.2 и 16.п к резистору 18. Инверсный выход интегрирующе- 55

ro усилителя 11 подключен к входу узла сравнения.

Задающий блок 9 включает в себя ,связанный с барабаном подъемной маши ны 6 генератор 20 путевых импульсов,, о, каждый выходной импульс которого со- ответствует перемещению подъемного сосуда на величину кванта. Выход ге, нератора путевых импульсов подключен к входу реверсивного счетчика 21 им- 5 пульсов, н котором код зависиг от пути, пройденного подъемным сосудом, М следовательно, от его положения в стволе. К выходу реверсивного счет-! ,чика 21 импульсов подключен дешифра тор 22, выход которого подключен к входу узла 23 исполнительных элементов, выходные контакты которого 17.1, 17,2,...,17 и подключены параллель— но входным резисторам 16.1, 16.2,..., 16.п интегрирующего операционного усилителя 11. Количество выходных контактов 17.1, 17.2,..., 17.п узла

23 исполнительных элементов и количество резисторов 16.1, 16.2,..., 16.п соответствует количеству участков пути с одинаковым углом наклона в стволе шахты. Размыкание одного из контактов обеспечивает подключение включенного параллельно ему резистора к резистору 18, и следовательно, задание требуемого коэффициейта передачи интегрирующего усилителя 11 в зависимости от угла наклона участка пути в месте нахождения подъемного сосуда.

Устройство работает следующим образом.

В режиме нормальной работы подъемной установки для пуска системы на входной зажим 13 подается напряжение, которое пропорционально требуемой величине установиншейся скорости движения барабана подъемной машины 6.

Это напряжение через резистор 14 подается на вход операционного усилителя 10, а через резистор 15 на этот же вход подается напряжение с прямого выхода интегрирующего усилителя

11. B начальный момент времени напряжение на выходе интегрирующего усилителя 11 равно нулю, поэтому на выходе релейного усилителя 10 устанавливается напряжение с лолярностью противоположной полярности входного напряжения на зажиме 13 и равное по величине опорному напряжению íà ограничителе 12. Это напряжение через замкнутые выходные контакты 17.1, 17.2,..., 17.п узла 23 исполнительных элементов и резистор 18 подается на вход интегрирующего усилителя

11. Напряжение на его ныходах начинает возрастать по абсолютной величине, причем на прямом выходе оно имеет противоположную полярность, чем напряжение на входном зажиме 13.Этим обеспечивается охнат последовательно соединенных операционных усилителей

10 и 11 общей цепью отрицательной обратной связи с единичным коэффициентом передачи при равенстве сопротивлений резисторов 14 и 15. Рост напряжения на ныходе интегрирующего усилителя 11 прекращается при равен. стве абсолютных величин напряжений, которые подаются через резисторы 14 и 15 на вход релейного усилителя 10 так как на его выходе при этом уста.

891558

Формула изобретения

1. Устройство управления наклонной шахтной подъемной установкой, содержащее блок задания скорости, датчик действительной скорости, узел сравнения действительной скорости с заданной и блок управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности работы подъемной машины, оно снабжено тормозной системой, коммутатором и задающим блоком, выходы которого соединены со входами блока задания скорости, причем один иэ выходов коммутаторА соединен с тормозной системой, второй выход — с блоком управления, а входс узлом сравнения действительной скорости с заданной.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок задания скорости выполнен в виде охваченных общей отрицательной обратной связью последовательно соединенных операционного усилителя с ограничителем выходного напряжения и интегрирующего операционного усилителя с последовательно соединенными n+1 вход- навливается напряжение близкое к .нулю. С инверсного выхода интегрирующего усилителя 11 напряжение, полярность которого совпадает с полярностью напряжения на входном зажиме

13, подается на вход узла 2. сравнения действительной скорости с заданной, программируя во времени заданную скорость движения барабана подьемной машины б. Датчик 8 действительной скорости вырабатывает напряжение, которое пропорционально действительной скорости барабана подъемной ма" шины б. Указанные напряжения сравниваются в узле 2 сравнения действительной скорости с заданной. Сигнал ошибки с его выхода через коммутатор t5

3 поступает на вход управляющего устройства 4, которое обеспечивает требуемую скорость вращения электродвигателя 5, а следовательно, и барабана подъемной машины б. 20

Замедление подъемной машины 6 с использованием электродвигателя 5 осуществляется при снятии напряжения с входного зажима 13. При этом на выходе усилителя 10 устанавливается напряжение равное опорному, полярность которого противоположна полярности напряжения на прямом выходе интегрирующего усилителя 11. Это напряжение через замкнутые контакты

17.1, 17.2,..., 17.п и резистор 18 поступает на вход интегрирующего усилителя 11. Напряжение на его инверсном выходе начинает уменьшаться, программируя требуемый закон уменьшения скорости барабана подъемной машины б. Сигнал ошибки с выхода узла 2 сравнения действительной скорости с заданной через коммутатор 3 подается на вход управляющего устройства 4, которое обеспечивает управ- 40 ление электродвигателем 5 в соответ.ствии с требуемым законом. В режиме нормальной работы тормозная система

7 осуществляет рабочее торможение, управление которым не показано.

В аварийном режиме система управления работает следующим образом.

При поступлении сигнала на предохранительное торможение коммутатор

3 переключает выход узла 2 сравнениЯ действительной скорости с заданной со входа управляющего блока 4 на вход тормозной систеьы 7. Одновременно электродвигатель 5 отключается от сети и управление подъемной машиной б осуществляет тормозная система 7. По этому же сигналу в зависимости от положения подъемного сосуда в стволе размыкается один из выходных контактов 17.1, 17 2,..., 17.п узла исполнительных элементов 23 и Я) к резистору 18 подключается один иэ резисторов 16. 1, 16. 2,..., 16.n . Следовательно, коэффициент передачи усилителя 11 задается в функции угла наклона участка пути, на котором 65 находится подъемный сосуд. Одновременно снимается напряжение с входно-, го зажима 13 и напряжение на инверсI ,ном выходе интегрирующего усилителя.

11 начинает уменьшаться, программируя требуемый закон изменения скорости г.ри предохранительном торможении.

Причем интенсивность уменьшения выходного напряжения интегрирующего усилителя 11 определяется его коэффициентом передачи, и следовательно, углом наклона участка пути в месте нахождения подъемного сосуда. Управление тормозной системой 7 осуществляется по сигналу ошибки на выходе узла сравнения действительной скорости с заданной 2, что обеспечивает требуемую величину замедления подъемной машины б и предотвращает набегание подъемного сосуда на канат.

Применение предлагаемой системм позволит повысить надежность и .безопасность эксплуатации наклонных шахтных подъемных установок с переменным профилем пути, так как система позволяет управлять установкой как в нормальном (рабочем) режиме, так и в аварийном. Преимуществом данной системы перед известными является то, что один и тот же задающий блок используется и при нормальном двигательном режиме, и в режиме предохранительного торможения механическим тормозом. За счет сокращения простоев, вызванных устранением последствий аварийных режимов вследствие набегания подъемного сосуда на канат, достигается значительный зкономический эффект.

891550 иг. I

ВНИИПИ Заказ 11124/28 Тираж 932 Подписное филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ными резисторами, и из которых подключены.параллельно выходным контактам задающего блока, а выход интег<.рирующего операционного усилителя яв-.

1тяется выходом блока задания скорос- ти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чермалых В. М., Родькин Д. И., Каневский В. В. Системы электропривода и автоматики. рудничных стационарных машин и установок. М., "Недра", 1976, с. 105.

2. Авторское свидетельство СССР

9 637309, кл. В 66 В 1/28, 1978 (прототип).