Устройство автоматического распределения воздуха в горных выработках

 

О П Ы С А Н Ы Е (964)91

ЫЗОБРЕТЕН ЫЯ

К .. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву N 769024 (22)Заявлено 04.04.80 (21) 2932261/29-03 (53)M. Кл.

Е 21 F 7/00

Е 21 F 1/00

F 24 F .7/06 с присоединением заявки ¹

1Ъаудерстесиай кенитет

АЗССР де делан изоеретеиий и открытии (23) Приоритет

Опубликовано 07. 10 . 82 . Бюллетень № 37 (53) УЙК 622.4S3 (088.8) Дата опубликования описания 09 . 10 .82 (72) Авторы изобретения

И.М. Местер, О.А. Кан, С.И. ликффЯ(Щ36Мгин

НАТЕ™лТНО- Я

« » НтййЖЖо А:::(КНЩ „ЦО-,„-..;.,:

В се союз ный научно- исследо вател ь с конструкторский угольный институ (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОЗДУХА В ГОРНИХ ВИРАБОТКАХ

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам автоматического управления распределением вентиляционных потоков на угольных шахтах и рудниках.

По основному авт.св. М 769024 известно автоматического устройство распределения воздуха в горных выработках, содержащее регулятор производительности главного вентилятора, и участковых широтно-импульсных регуляторов расхода воздуха с подземными вентиляционными исполнительными органами, каждый из которых состоит из последовательно соединенных суммирующего усилителя, широтно"импульсного

I5 преобразователя и управляющего блока, а также генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с выходом регулятора производительности главного вентилятора и пусковыми . входами широтно-импульсных преобразователей и участковых регуляторов расхода воздуха .1 ).

Указанное устройство при повышении быстродействия (уменьшении длительности такта импульсного регулирования) теряет устойчивость, и система переходит в автоколебательный режим.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения не" ограниченного запаса устойчивости при повышении быстродействия и сохранении заданного качества переходных процессов.

Поставленная цель. достигается тем, что устройстро снабжено блоком единичных отрицательных компенсационных связей переменной структуры, каждый участковый регулятор снабжен форсирующим звеном, вход которого .соединен с выходом суммирующего усилителя, а выход форсирующего звена соединен с входом широтно-импульсного преобразователя.

Блок единичных отрицательных компенсационных связей переменной струк96419

3 туры выполнен в виде двух потенциометров, начальные выводы которых под-. соединены к различным полярностям источника сдвоенного напряжения, а конечные выводы потенциометров подсоеди-> нены к общей средней точке источника, при этом выводы движков потенциометров через контакты "Больше", " Меньше" регулятора производительности главного вентилятора подсоединены к <в общей точке первого вывода выходного сопротивления и первого вывода емкости, второй вывод емкости подсоединен к средней, точке источника, а второй вывод сопротивления подсоеди.>s нен к размыкающим контактам концевых выключателей открытого состояния исполнительных органов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства автоматического pac;- go пределения воздуха в горных выработках; на фиг. 2 - схема блока единичных отрицательных компенсационных связей.

Устройство состоит из генерато - д ра 1 тактовых импульсов, регулятора 2 производительности главного вентилятора, блока 3 компенсационных связей и и участковых регуляторов 4<-4 > расхода воздуха, каждый из которых содержит суммирующий усилитегй 5, форсирующее звено 6, широтно-импульсный преобразователь 7, управляющий блок 8 и подземный исполнительный орган 9, блок 3 компенсационных связей фиг. 2 ) состоит из двух потенциомет35 ров 10 и 11, емкости 12, сопротивления 13. В схему блока входят контакты 14 "Больше", 15 "Меньшем регулятора .произ водительности главного венти ..

46 лятора и размыкающие контакты !6;... ... 16; .-.,16,,„концевых выключателей открытого состояния исполнительных органов 9, Устройство работает следующим обЯЯ разом.

Электрический сигнал хф;,пропорциональный поступающему íà 1-й эксплуатационный участок количеству воздуха„ от измерителя расхода воздуха исполнительного органа 9. поступает на вход суммирующего усилителя 5;, где . сравнивается с сигналом задания хЗ;.

На выходе суммирующего усилителя возникает напряжение, пропорциональное величине рассогласования ах; между заданным и фактическим количеством воздуха, которое поступает на вход форсирующего звена 6>, 1 4

Введение в каждый участковый регулятор форсирующего звена позволяет учитывать не только наличие рассогласования л х;, но и тенденцию к росту или уменьшению этого рассогласования.

В результате увеличивается скорость реакции систем регулирования, повышается ее быстродействие и уменьшается динамическая ошибка, В зависимости от величины и знака сигнала, поступающего с. выхода форсирующего звена при очередном пусковом импульсе тактового генератора, каждый широтно-импульсный преобразователь 7„. вырабатывает определенной длительности управляющий сигт нал, который передается в управляющий блок 8 своего участкового регулятора.

Управляющий блок участкового регулятора по полученному сигналу от ши" ротно"импульсного преобразователя и сигналу концевого выключателя открытого состояния исполнительного органа формирует управляющий сигнал, который передает на свой исполнительный орган 9„в случае неполного открытия исполнительного органа и на вход ре" гулятора 2 производительности главного вентилятора в случае полностью открытого состояния исполнительного органа 9;. Под действием управляющего сигнала происходит изменение положения исполнительного органа участкового регулятора или производительности главного вентилятора т-ким образом, чтобы уменьшить величину рассогласования между заданным и фактическим количеством воздуха.

Структура блока 3 компенсационных связей определяется положением концеBbtx выключателей открытого состояния исполнительных органов участковых регуляторов. Блок компенсационных связей производит преобразование импульсных сигналов управления- регулятора производительности главного вентилятора в аналоговые компенсирующие сиг" налы. В зависимости от знака сигнала рассогласования регулятора производительности главного вентилятора компенсационные сигналы через размыкающие контакты 16 ...16 ...16 поступают на входы суммирующих усилителей тех участковых регуляторов, у которых регулирующие органы еще полностью не открыты {контакты концевых выключателей открытого состояния замкнуты ), компенсируя влияние регулятора производительности главного вентилятора на величину рассогласования участковых

5 9641 регуляторов, благодаря чему обеспечи-: вается квазиавтономность управления участковых регуляторов..3а счет введения в схему. управления отрицательных единичных компенсационных связей в мно- гасЬязной системе в целом создается практически неограниченный запас ус- тойчивости.

Использование блока единичных отрицательных компенсационных связей пере-10 менной структуры и введение форсирующих звеньев в участковые регуляторы повышают эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известнымр так как при значительном повышении 15 быстродействия в системе об спечивает ся неограниченный запас устойчивости °

Использование предлагаемого устройства позволяет перейти от системы диспетчерского к системам автомати- 20 ческого управления проветриванием, что обеспечивает дальнейшее существенное сокращение простоев по газовому фактору и расхода электроэнергии на проветривание. as

Формула изобретения

1. Устройство автоматического рас- зв пределения воздуха в горных выработках по авт.св. Р 769024, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы" шения его эффективности за счет обес.печения неограниченного запаса устой91 6 чи вости при повышении быстродей ст вия, оно снабжено блоком единичных отрицательных компенсационных связей переменной структуры, каждый участковый регулятор снабжен Форсирующим звеном, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, а выход Форсиру" ющего звена соединен с входом широтноимпульсного преобразователя.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок единичных отрицательных компенсационных связей переменной структуры выполнен в виде двух потенциометров, начальныа выводы которых подсоединены к различ" ным полярностям источника сдвоенного напряжения, а конечные выводы потенциометров подсоединены к общей средней точке источника, при этом выводы движков потенциометров через контакты "Больше", "Меньше" регулятора производительности главного вентилятора подсоединены к общей точке первого вывода выходного сопротивления и пер. вого вывода емкости, второй вывод емкости подсоединен к средней точке источника, а второй вывод сопротивления подсоединен к разиыкающим контактам концевых выключателей открытого состояния исполнительных органов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 769024, кл. Е 21 F 7/00, 1974 (прототип).