Автоматический регулятор нагрузки горной машины

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для автоматического управления режимами работы привода горной машины. Цель - увеличение ресурса горной машины за счет снижения динамических нагрузок. Для этого регулятор содержит датчики 1,8 и задатчики 7,18 нагрузки и скорости электродвигателей (ЭД) 2, амплитудный селектор 3, элементы 4, 14 сравнения, компараторы перегрузки 5,6 и скорости 9, ключ 10, импульсный элемент 11, интегратор 12, выходной усилитель 15, одновибратор 7, устройство 18 выбора направления и тиристорный преобразователь (ТП) 16. Последний управляет ЭД 19, который перемещает посредством механизма 20 комбайн 21. Датчик 1 нагрузки, селектор 3, задатчик 7, элемент 4 сравнения, импульсный элемент 11, интегратор 12, элемент 14 сравнения, ТП 16 и ЭД 19 обеспечивают поддержание заданного значения скорости подачи (СП) комбайна 21 при нагрузке на ЭД 2 ниже заданного задатчиком 7 значения или снижение СП комбайна 21 на величину, пропорциональную разности между текущим и заданным значениями нагрузки. Компаратор 5, элемент 14 сравнения, ТП 16 и ЭД 19 обеспечивают снижение СП комбайна 21 до полной остановки при превышении нагрузки на ЭД 2 первого заданного порога. Компараторы 5, 6 и 9, одновибратор 17, устройство 18 выбора направления, ключ 10, элемент 14 сравнения, ТП 16 и ЭД 19 обеспечивают остановку комбайна 21 и кратковременное реверсирование его перемещения при превышении нагрузки на ЭД 2 второго заданного порога. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1587192 (5I) 5 Е 21 С 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376663/24-03 (22) 29.12.87 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин «Автоматгормаш» (72) P. Л. Невлер и Л. Я. Косяковский (53) 622.232.?2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1076578, кл. Е 21 С 35/24, 1984.

Гаврилов П. Д. Гимельштейн Л, Я., Медведевв А. Е. Авто м атиза ция п роизводственных процессов. Учебник для вузов.—

М.: Недра, 1985, с. 59 — 62. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР

НАГРУЗКИ ГОРНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для автома2 тического управления режимами работы привода горной машины. Цель — увеличение ресурса горной машины за счет снижения динамических, нагрузок. Для этого регулятор содержит датчики 1, 8 и задатчики 7, 18 нагрузки и скорости электродвигателей (ЭД) 2, амплитудный селектор 3, элементы 4, 14 сравнения, компараторы перегрузки 5, 6 и скорости 9, ключ 10, импульсный элемент 11, интегратор 2, выходной усилитель 15, одновибратор 7, устройство 18 выбора направления и тиристорный преобразователь (ТП) 16. Последний управляет ЭД 19, который перемещает посредством механизма 20 комбайн 21.

Датчик 1 нагрузки, селектор 3, задатчик 7, элемент 4 сравнения, импульсный элемент 11, интегратор 12, элемент 14 сравнения, ТП 16

1587192 и ЭД 19 обеспечивают поддержание заданного значения скорости подачи (СП) комбайна 21 при нагрузке на ЭД 2 ниже заданного задатчиком 7 значения или снижение СП комбайна 21 на величину, пропорциональную разности между текущим и заданным значениями нагрузки. Компаратор 5, элемент 14 сравнения. ТП 16 и ЭД 19 обеспечивают снижение СП комбайна 21 до

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам автоматического управления режимами работы привода горных машин.

Целью изобретения является увеличение ресурса горной машины за счет снижения динамических нагрузок.

На чертеже представлена функциональная схема автоматического регулятора нагрузки горной машины.

Автоматический регулятор нагрузки горной машины содержит датчики 1 нагрузки электродвигателей 2, соединенные с амплитудным селектором 3, выход которого соединен с первыми входами первого элемента 4 сравнения и первого 5 и второго 6 компараторов перегрузки, задатчик 7 нагрузки, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента 4 сравнения и первого 5 и второго 6 компараторов перегрузки, датчик 8 скорости, соединенный через компаратор 9 скорости с третьим входом компаратора 6 перегрузки. Выход компаратора 5 перегрузки соединен с первым входом ключа 10. Выход первого элемента 4 сравнения соединен через импульсный элемент 11 и интегратор 12 с вторым входом ключа 10, выход которого и выход задатчика 13 скорости соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента 14 сравнения. Выход второго элемента 14 сравнения соединен через выходной усилитель 15 с первым входом тиристорного преобразователя 16. Выход второго компаратора 6 перегрузки через одновибратор 17 соединен с управляющим входом ключа 10 и входом устройства 18 выбора направления, выход которого соединен с вторым входом тиристорного преобразователя 16. Тиристорный преобразователь 16 управляет электродвигателем 19, который посредством механизма 20 перемещает комбайн 21.

Ключ 10 содержит транзистор 22 и два резистора, соединяющих коллектор транзистора 22 с входами ключа 10.

Устройство 18 выбора направления содержит ключи тумблеры 23 и 24 выбора направления, два транзистора и пять резисторов. полной остановки при превышении нагрузки на ЭД 2 первого заданного порога.

Компараторы 5, 6 и 9, одновибратор 17, устройство 18 выбора направления, ключ 10, элемент 14 сравнения, ТП 16 и ЭД 19 обеспечивают остановку комбайна 21 и кратковременное реверсирование его перемещения при превышении нагрузки на ЭД 2 второго заданного порога. 1 ил.

Автоматический регулятор нагрузки работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 1 нагрузки поступают на амплитудный селектор 3, где из них выбирается больший по амплитуде. С амплир0 тудного селектора 3 сигнал поступает на первый элемент 4 сравнения, на компараторы 5 и 6 перегрузки, куда поступает на сравнение и сигнал задатчика 7 нагрузки.

Сигнал рассогласования с элемента 4 сравнения коммутируется с входом интегратора 12 с постоянной частотой импульсного элемента 11.

В случае положительного напряжения рассогласования элемента 4 сравнения (не30 догруз электродвигателеи 2) на выходе интегратора 12 ноль напряжения. При отрицательном напряжении рассогласования (перегруз электродвигателей) выходное напряжение интегратора 12 возрастает до величины напряжения питания. Через второй

35 вход ключа 10 напряжение интегратора (транзистор 22 закрыт) поступает на второй элемент 14 сравнения, где сравнивается с напряжением задатчика 13 скорости. Полученное выходное напряжение скорректиро40 ванного задания скорости выходного усилителя 15 поступает на тиристорный преобразователь 16. Система управления тиристорного преобразователя выставляет импульсы управления тиристорами на угол, соответствующий выходному напряжению задания скорости. Но напряжение на тиристоры подается только после появления напряжения задания направления с устройства 18 выбора направления. При включении оператором горной машины одного

50 из тумблеров 23, 24 «Вправо», «Влево», на выходе устройства 18 выбора направления появляется напряжение задания направления соответствующей полярности, Тиристорный преобразователь 16 подает напряжение на электродвигатель 19 перемещения.

Под действием развиваемого электродвигателем 19 через механизм 20 перемещения тягового усилия комбайн 21 движется в заданном направлении и электродвигатели 2 резания загружаются моментом, необхо1587192

25

55 димым для преодоления сопротивления угля резанию.

Поскольку при недогрузке электродвигателей 2 на выходе интегратора 12 ноль напряжения, то выходное напряжение скорректированного задания скорости полностью соответствует напряжению задатчика 13 скорости.

При перегрузке электродвигателей 2 напряжение на выходе датчиков 1 больше напряжения задатчика 7 нагрузки. Напряжение рассогласования на выходе элемента 4 сравнения отрицательно. Напряжение интегратора 12 возрастает. На втором элементе 14 сравнения от напряжения задатчика 13 скорости вычитается напряжение интегратора 12.

Выходное напряжение скорректированного задания скорости и, следовательно, скорость движения комбайна падают. Нагрузка на электродвигатели 2 уменьшается и, когда напряжение на выходе датчиков 1 будет равно напряжению задатчика 7 нагрузки, напряжение интегратора 12 перестанет изменяться и, следовательно, скорость движения комбайна 21 становится такой, что нагрузка электродвигателей 2 соответствует напряжению задатчика 7 нагрузки.

В случае перегрузки электродвигателей, при которой напряжение с датчиков тока становится выше первого уровня перегрузки, компаратор 5 перегрузки срабатывает и через первый вход ключа 10 на кторой элемент 14 сравнения поступит напряжение, большее максимального напряжения задатчика скорости. Выходное напряжение второго элемента 14 сравнения U.... снижается до нуля. Тиристорный преобразователь

16 переводит электродвитель 19 в режим торможения до полного останова. При уменьшении нагрузки электродвигателей 2 напряжение компаратора 5 и, следовательно, выходное напряжение скорректированного задания скорости U „восстанавливаются

Если нагрузка на одном из электродвигателей 2 станет больше второго уровня перегрузки, то вначале происходит останов комбайна под воздействием компаратора 5 перегрузки, напряжение на выходе датчика 8 скорости становится равным нулю, сработает компаратор 9 скорости и, если нагрузка на электродвигатели не стала меньше второго уровня перегрузки после останова комбайна, то сработает компаратор

6 перегрузки. Одновибратор 17 на заданное его параметрами время подает напряжение отпирания на транзистор 22 ключа

10 и транзисторы устройства 18 выбора направления. Транзистор 22 ключа 10 обнуляет напряжение интегратора 12 и компа30

pampa 5 перегрузки на первом входе второго элемента 14 сравнения. Выходное напряжение скорректированного задания скорости Ua.>" восстанавливается. Тот из транзисторов устройства выбора направления, коллектор которого будет подключен к напряжению 11 тумблером 23 или 24, откроется и полярность выходного напряжения устройства 18 выбора направления изменится на противоположное. Тиристорный преобразователь 16 включит электродвигатель 19 на реверсчрование с заданной скоростью перемещения. Комбайн 21 отодвигается от забоя. По окончании импульса одновибратора 17 ключ 10 и устройство 18 выбора направления возвращаются в состояние, в котором находились до срабатывания одновибратора 17. Электродвигатель 19 перемещения останавливается, если перегрузка сохранилась, или разворачивается в заданном оператором направлении при исчезновении перегрузки.

Формула изобретения

Автоматический регулятор нагрузки горной машины, содержащий датчики нагрузки, соединенные с амплитудным селектором, выход которого соединен с первыми входами компаратора перегрузки и первого элемента сравнения, задатчик нагрузки, соединенный с вторыми входами компаратора перегрузки и первого элемента сравнения, выход которого соединен с импульсным элементом, датчик скорости, соединенный с компаратором скорости, задатчик скорости, второй элемент сравнения, одновибратор н выходной усилитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса горной машины за счет снижения динамических нагрузок, он снабжен интегратором, ключом, другим компаратором перегрузки, устройством выбора направления и тиристорным преобразователем, причем первый и второй входы ключа соединены соответственно с выходом компаратора перегрузки и выходом интегратора, вход которого соединен с выходом импульсного элемента, первый и второй входы второго элемента сравнения соединены соответственно с выходом ключа и выходом задатчика скорости, выход второго элемента сравнения через выходной усилитель соединен с первым входом тиристорного преобразователя, первый, второй и третий входы другого компаратора перегрузки соединены соответственно с выходом амплитудного селектора, выходом задатчика нагрузки и выходом компаратора скорости, выход второго компаратора перегрузки соединен через одновибратор с управляющим входом ключа и входом устройства выбора направления, выход которого соединен с вторым входом тиристорного преобразователя.