Устройство автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна
Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить надежность угледобывающего комбайна /УДК/ за счет снижения на приводе резания пиковых перегрузок /ПП/ большой длительности. Устройство содержит блок 1 управления сервоприводом подачи УДК, датчики 2, 10 и задатчики 7, 11 скорости по нагрузке, элемент 3 выделения средней скорости подачи, элементы 4, 9, 15 выделения наибольшего и наименьшего 8 сигналов, элементы 5, 12 сравнения, релейный трехпозиционный элемент 6, релейно-импульсный блок 13, генератор 14 импульсов, компаратор 16, пороговый элемент 17 и временной компаратор 18. Дополнительно в устройство введены элементы И 19-22, элемент ИЛИ 24 и одновибратор 23. Уставка порогового элемента 17 выбирается из условия опрокидывания электродвигателя /ЭД/ резания УДК. Посредством элементов 10-14 осуществляется регулирование среднего значения нагрузки, а элементами 17-24 - защита ЭД от опрокидываний, обусловленных ПП. При самом незначительном превышении длительности ПП срабатывает компаратор 18, запускается одновибратор 23 и немедленно начинается снижение скорости подачи УДК и разгрузка ЭД резания. Длительность паузы одновибратора 23 на порядок ниже, чем у генератора 14, что обеспечивает оперативную защиту ЭД от опрокидывания, а всего привода резания - от поломок при любом общем уровне нагружения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4,F. 21 С 35/24 а.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 56284/23-03 (22) 02.12.86 ,.(46) 30.10.89. Бюл, Р 40
- (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" (72) В.А.Резников, Т.Г.Зиновьева, С.В.Дубинин и Л.Е.Мальцев (53) 622.232.72(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
1 954566, кл. Е 21 С 35/24, 1981.
Гаврилов P..Ä. и др. Автоматизация производственных процессов. Yi.. Недра, 1985.
2 (54) УСТРОЙСТВО .АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ПОДАЧИ УГЛЕДОББ1ВАЮЩЕГО КОМБАЙНА (57) Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить надежность угледобываюшего комбайна (УДК) за счет снижения на приводе резания пиковых перегрузок (ПП) большой длительности. Устр-во содержит блок управления сервоприводом подачи УДК, датчики 2, 10 и задатчики 7, 11 скорости по нагрузке, элемент 3 выделения средней скорости подачи, элементы выделения наибольшего (4, 9, 15) и наименьшего (8) сигналов, элемен1518511 ты 5, 12 сравнения, релейный трехпозиционный элемент 6, релейно-импульсный блок 13, генератор 14 импульсов, компаратор 16, пороговый элемент 17 и нременной компаратор 18. Дополнительно в устройство введены элементы И 19-22, элемент ИЛИ 24 и одновибратор 23. Уставка порогового элемента
17 выбирается из условия опрокидывания электродвигателя (ЭД) резания
УДК. Посредством элементов 10-14 осуществляется регулирование среднего значения нагрузки, а элементами 17Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для 20 автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна..
1 !
Цель изобретения — повышение надежности угледобывающего комбайна за счет снижения на приводе резания 25 пиковых перегрузок большои длитель- ности, На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Устройство автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна содержит блок 1 управs- „ пения сервоприводом подачи комбайна, датчик 2 скорости, соединенный через элемент 3 выделения средней скорости подачи, первый элемент 4 вьделения наибольшего сигнала и первый элемент
5 сравнения с релейным трехпозиционным элементом 6, задатчик 7 скорости, соединенный через элемент 8 вы" деления наименьшего сигнала и второй элемент.9 вьделения наибольшего сигнала с вторым входом первого элемента 5 сравнения, датчик 10 и задатчик
11 нагрузки, соединенные с вторым элементом 12. сравнения, выход которого соединен с первым входом релейноимпульсного блока 13, к второму входу которого подключен генератор 14 импульсов. Первый и второй выходы релейно-импульсного блока 13 соединены соответственно с вторым входом элемента 8 ньделения наименьшего сигнала и первым входом третьего элемента 15 выделения наибольшего сигнала, второй вход которого соединен с выходом элемента 3 выделения средней скорости подачи. Компаратор 16 подключен к выходу третьего элемента 15
24 — защита ЭД, от опрокидываний, обусловленных ПП. При самом незначительном превышении длительности III . срабатывает компаратор 18, запускается одновибратор 23 и немедленно начинается снижение скорости подачи УДК и разгрузка ЭД резания. Длительность паузы однонибратора 23 на порядок ниже, чем у генератора 14, что обеспечивает оперативную защиту ЭД от опрокидынания, а всего привода резания — от поломок при любом общем уровне нагружения. 1 ил. вьделения наибольшего сигнала и выходу элемента 8 вьделения наименьшего сигнала. Выход компаратора 16 соединен с входами первого и второго элементов 4 и 9 выделения наибольшего сигнала. Пороговый элемент 17 и нременной компаратор 18 соединены с датчиком нагрузки, второй вход временного компаратора 18 соединен с выходом порогового элемента 17. Выход временного компаратора 18 соединен с инверсными входами перного и второго элементов И 19 и 20, а также с прямыми входами третьего и четвертого элементов И 21 и 22. Прямой вход первого и инверсный вход четвертого элементов И 19 и 22 соединены с первым выходом релейного трехпозиционного элемента 6, второй выход которого соединен с прямыми входами второго и четвертого элементов И 20 и 22, а также с инверсным входом третьего элемента И 21, выход которого через одновибратор 23 соединен с входом элемента ИЛИ 24, к другим входам которого подключены выходы второго и четвертого элементов И 20 и 22. Выходы первого элемента И 19 и элемента
И1И 24 соединены с блоком 1 управления сервоприводом подачи комбайна.
Релейно-импульсный блок 13 содержит элемент 25 вьделения среднего значения рассогласования нагрузки и релейные элементы 26 и 27 соответственно недогрузки и перегрузки электропривода резания.
Первым входом релейно-импульсного элемента 13 является первый вход элемента 25 вьделения среднего значения рассогласования нагрузки, выход которого соединен с первыми входами ре5 15185 лейных элементов 26 и 27 недогрузки и перегрузки электропривода резания.
Вторым входом релейно-импульсного элемента являются вторые входы элементов 25-27, первым и вторым выхода5 ми являются соответственно выходы релейных элементов 26 и 27.
Устройство работает следующим образом. 10
При I<1 c I „, где I<1 —. действующее значение тока; Iy — уставка порогово го элемента 17 (выбирается из условия опрокидывания электродвигателя реза— ния), выходной сигнал порогового эле- 15 мента 17 равен нулю (U47 =0)» что обуславливает закрытое состояние временного компаратора 18 и нулевой уровень
его выходного сигнала (U< =О) и выходных сигналов элементов И 21 и 22 20 („= „=0).
При этом возможны девять режимов работы устройства:
1) если V,с =Vy, где 7,<» — среднее значение скорости подачи; Vy — 25 уставка задатчика 7 скорости, и в конце i-й паузы генератора 14 на выходе элемента 25 сформировался сигнал
hIcp меньший первого порогового значения элемента 27 перегрузки, но боль-30 ший первого порога элемента 26 недогрузки, то независимо от сигнала генератора 14 (u,4 ) сигнал на выходе элемента 26 недогрузки равен нулю (u26 =0), а сигнал на выходе элемента
® где,1»,««максимальное значение уставки по скорости подачи, U =Vy, u<5 =V =U » ич=и«=и, Ug=Oq Ue,< =Ueg=O и,<1 = u2D и 24=0 изменения скорости пода- 40 .чи не происходит; 2) если V<1 cp-=Vq и в конце i-й паузы генератора 14 импульсов на выходе блока 25 сформировался сигнал AI, больший .второго порогового значения 45 элемента перегрузки 27, то независимо от значения сигнала U<4 сигналы и2» = -u26 =О, U<<=0» и<6 =Чу.
U«=Vq р, и (0, tie<=0, tl62 I » U u2 3) если V>,p =Vy и в конце i-й паузы сигнал >I ll 6 Uqq=0» U2t =и Ul=1y и<а =Vq Р U<6 = =и„, поскольку в результате уменьше— ния скорости подачи, произведенного на предыдущем шаге, Vcl,cp(Vq, то иь= =и4 =и,„up=0» Ue < =t 62=0» U =0, изл<енения скорости подачи не происходит, следовательно, в этом режиме изменение скорости подачи происходит только при наличии импульса на выходе генератора 14, что обусловливает уменьшение скорости подачи на заданную величину (ступень); 4) если Vo.cp =Vg и в конце i-й па— узы сигнал bIcРменьше второго порогового значения элемента 26, то независимо от значения сигнала и<4 сигналы U25 и2 < и<п» u<< Vg» u<5 и <п» и =- <<» и4= 7ч,р » и6=0» и6,<=и6«=0, U 5) если V,, =Vy и в конце i-й паузы сигнал Д1,Р больше второго, но меньше первого пороговых значений элемента 26, то при и<4 =! сигналы и2ь=иа7 =и<п» U<<=\ q Uye =ип » и<ь =0» Ug=Ag U4=Úg,,Ð, U>=0 U6<=U62=0» ttlg - О и24=0, а при и<4 =О, и26=0, U =и24 =О, в этом режиме изменение скопости подачи не происходит; 6) если Vq.ср < Vy и в конце -й паузы сигнал Ы Р больше первого порогового значения элемента 26, но меньше первого пороговоГо значения элемента 27, то независимо от значения сигнала и<4 сигналы u26=0, и<»„=ип<, р р ° и<ь и ъ ия и4 ип» uq=0» ue4=Ue 2=0» и. 7) если Vq.cp.) Vy и в конце i-й паузы сигнал 6Icp6oatme первого порогового значения элемента 26, но меньme первого порогового значения элемента 27, то независимо от значения сигнала ill4 сигналы U26=0 UR7=и„„ и у=Ч<1 u =V). cp» U (О, и6,=0, U62=1» U «1 =О, и2р =и24 =1, скорость подачи уменьшается до тех пор, пока сигнал рассогласования по скорости не станет меньше эоны нечувствительности релейного трехпозиционного элемента 6; 8) если Vll,cp Vy и в конце i-й паузы сигнал Ь ? меньше второго порогового значения элемента 26, то независимо от значения сигнала U<4 сигналы 1518511 86 и ю иФэ и8 " ц 9 и46 имя 1- 16 =Vg up=Vs «us ) О u6,<=l u q= u 5 ние происходит либо до окончания +1)-й паузы, когда произойдет смеинформации на входах элементов и 27, либо до тех пор,.пока сигнал ссогласования скорости не станет ныне зоны нечувствительности релейго трехпозиционного элемента 6> 9) если Vq, «< V и в конце i-й паы сигнал .6I« больше второго, но ныне первого пороговых значений 1 емента 26, то при и« =1 сигналы gü -и е 7-ив u g=Vg u g =u и м -Π— V u „ =1, u =uq =О, скорость подачи 141 еличивается, а при и« =О сигналы м O uev ue и8 V j и 5 Vg cp и 6 m ug=uq=un, и =О, uc,<=uc,à=0, .и g = g =u =0, изменения скорости подачи е происходит, таким образом, в этом жиме изменение скорости подачи 25 оисходит только при наличии импульйа выходе генератора 14, что обуовливает увеличение скорости подана заданную величину (ступень). При Iq > Icp и t t <> где кр 30 тавка времени временного компарара (выбирается из условия опрокидыйия электродвигателя резания), поговый элемент 17 срабатывает, его одной сигнал становится равным еди-З 35 це (u „ =1), что обусловливает отывание временного компаратора 18. нако поскольку t 4 t < „выходной гнал временного компаратора 18 ран нулю (u q8 =О) . При этом и < "и =0 40 все рассмотренные в предьдущем слуае режимы работы устройства полнотью повторяются. ч н P ч! При I ), I-„ð и t p t,< пороговый эле-; 1 мент 17 срабатывает, его выходной <,игнал становится равным единице tu =1), что обусловливает открывайие временного компаратора 18. По< .кольку 1.-;;. 1„„,, сигнал и<8 =1, что йредопределяет равенство нулю выходЙых сигналов логических элементов 19 и 20 (u;< =и =0) . В этом случае :В зависимости от сигналов на выходах 1 рехпозицнонно ro релейного элемента :иожет быть три режима работы устрои. тва: 1) если иь,=u <=0, то и „=1, ugly= 0, в гечепие времени t u =1, uе = = l, что обуславливает умены11ение ско— рости подачи в течение времени 2) если иь, =1, u,g=O, то up„=-l, ur>q=0> в течение времени tp up =1 и =1, что обуславливает уменьшение скорости подачи в течении времени 3) если при и6, =0, иqó=l, то uz = =0, и =1, uqg=l, что обуславливает уменьшение скорости подачи до изменения сигналов на выходах трехпозиционного элемента 6 или до изменения сигнала и 8 . Таким образом, осуществляется оперативное снижение скорости подачи при критических режимах работы комбайна, что позволяет повысить его надежность за счет снижения на приводе резания перегрузок большой длительности. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна, включающее блок управления сервоприводом подачи комбайна, датчик скорости, соединенный через элемент выделения средней скорости подачи, первый элемент выделения наибольшего сигнала и первый элемент сравнения с релейным трехпозиционным элементом, задатчик скорости, соединенный через элемент вьделения наименьшего сигнала и второй элемент выделения наибольшего сигнала с вторым входом первого элемента сравнения, датчик и задатчик нагрузки, соединенные .с вторым элементом сравнения, выход которого соединен с первым входом релейно-импульсного блока, к второму входу которого подключен генератор импульсов, первый и второй .выходы релейно-импульсного блока соединены соответственно с вторым входом элемента выделения наименьшего сигнала и первым входом третьего элемента вьделения наибольшего сигнала, второй вход которого соединен с выходом элемента выделения средней скорости подачи, компаратор, входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента выделения наибольzего сигнала и выходом элемента вьделения наименьшего сигнала, а выход компаратора соединен с входами первого и второго элементов вьделения наибольшего сигнала, пороговый элемент и временной компаратор, входы которых 1518511 Составитель В. Сабитов Техред Л.Сердюкова Корректор В.Кабаций Редактор А.Огар Заказ 6582/38 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 соединены с датчиком нагрузки, а второй вход временного компаратора соединен с выходом порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности угледобывающего комбайна за счет снижения на приводе резания пиковых перегрузок большой длительности, оно снабжено четырьмя элементами И, элементом ИЛИ и одновибратором, причем инверсные входы первого и второго, прямые входы третьего и четвертого элементов И соединены с выхбдом временного компаратора, прямой вход первого и ин- 15 версный вход четвертого элементов И соединены с первым выходом релейного трехпозиционного элемента, к второму выходу которого подключены прямые входы второго и четвертого элементов И и инверсный вход третьего элемента И, выход которого через одновибратор соединен с выходом элемента ИЛИ, к другим входам которого подключены выход второго и выход четвертого эле-. ментов И, выходы элемента ИЛИ и первого элемента И соединены с блоком управления сервоприводом подачи ком-.байна.
