Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3арегиел рлровпно в Бюро изобретенцй,.ГЪел ганг-луг-бР К СССР г п-.,-л t .".

I >tallTI<3 . :>; т, 1С- Г ° °

Л Ф Шклярский

Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины.

Заявлено 19 марта 1939 года в НКУП за М 22584.

Опубликовано 31 января 1941 года.

Предмет изобретения по данному анторскому свидетельству составляет особая фОрма выполнения уже известного устройства для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подьемной машины с асинхронным двигателем, орган управления которой питается от управляемых выпрямителей (тиратронов).

Согласно изобретению, в таком устройстве для изменения тока, протекающего

Э

1 через выпрямитель и воздействующего 1 на сервомотор органа управления машины соответственно расхождению между истинной скоростью подъема или спуска и скоростью, заданной для данного участка пути, одна из компаундных обмоток сеточного трансформатора включена последовательно с тахометрическим генератором, приводимым от оси подъемной машины, и потенциометром, регулируем ым указателем глубины, снабженным диском с приливами,, соответствующими контуру тахограммы в координатах „скорость-путь".

Благодаря такому включению сеточного трансформатора изменение режима горе- ния выпрямителей и, следовательно, из- менение угла поворота сервомотора происходит в зависимости от величины сравниваемых скоростей фактической скорости подъема или спуска и заданной скорости для данного участка пути.

Для устранения возможности возникновения устойчивых колебаний регулятора в предлагаемом устройстве применен ускоряющий орган в виде трансформатора, включенного в цепь тахогенератор— потенцио метр — комп аундная обмотка ñåточного трансформатора. Применение ускоряющего органа позволяет осуществить регулирование скорости подъемной машины не только в зависимости от ее скорости, но и по ускорению.

Предлагаемое устройство обеспечивает работу шахтной подъемной машины по трапецоидальной тахограмме, причем последняя может быть либо трехпериодной либо. пятипериодной. Задача регулятора хода заключается в точном выполнении заданной тахограммы, вне зависимости от нагрузки двигателя, причем должны быть обеспечены определенная длительность каждого периода и требуемые величины скоростей и ускорений. Машина может работать либо без машиниста, либо за последним ñîõðàняется лишь функция включения двигателя и контроль за дальнейшей работой тора СМ равен нулю, и реостат в цепи ротора главного двигате.чя М полностью введен благодаря действию пружин 5,, создающих на ва.чу органа управления постоянно действующий момент. Для поддержания постоянства развиваемого главным двигателем момента необходимо определенное отставание скорости системы от скорости задаваемой, но эта

fl машины, как это имеет место в полуавтоматических подъемах Леонарда.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства с ускоряющим органом в виде трансформатора; фиг. 2 — кривые напряжений сеточного трансфор- матора и тиратронов; фиг. 3 — кривые напряжений и токов в тиратронах при изменении режима работы устройства;, фиг. 4 †крив моментов тормоза и главного двигателя при работе тиратронов в режиме, отраженном на фиг, 3.

Указатель глубины подъемной машины снабжен диском Д с приливами, соответпогрешность вообще не превышает 2 — 3 и, кроме того, может быть легко скомпенсирована путем учета максимально возможной погрешности. Кривые, изображенные на фиг. 3 и 4, сняты именно для

1 ствующими контуру тахограммы в коор-: динатах „скорость-путь" и взаимодей- . ствующими с движком потенциометра РМ, присоединенного к одной из компаундных, обмоток сеточного трансформатора СТ.

Последовательно с этой обмоткой и, потенциометром включен тахометрический, генератор ТГ с независимым возбужде-, нием, сидящий на валу главного подъем- ного двигателя М (как известно, напряжение на щетках такого генератора пропорционально скорости вращения его якоря).

Таким образом в сеточном трансфор- маторе напряжение, снимаемое с потен- циометра РМ и изменяемое пропорцио-,. нально задаваемой скорости, непрерывно сравнивается с напряжением на зажимах тахогенератора ТГ. Первичные обмотки сеточного трансформатора СТ включены в цепь фазорегулятора РН, создающего в трансформаторе постоянный сдвиг фаз на 90 .

Напряжения потенциометра и тахоге- нератора включены навстречу друг другу, вследствие чего при равенстве скоростей— заданной и действительной, результирую- щий магнитный поток в среднем сердечнике равен нулю. При этом, так как фазорегулятор РН дает постоянный сдвиг фаз; на угол в= /2, то индуктирующиеся в сеточных обмотках трансформатора СТ, электродвижущие силы, имеющие форму пик (фиг. 2 — III), производят зажигание обоих тиратронов Т, и Т. по проше- ствии 1/4 периода от начала положитель-: ной полуволны анодлого напряжения., На фиг. 2 анодное напряжение тиратрона изображено кривой I, а напряжение в под- магничивающих обмотках — кривой П.

Так как токи в обоих тиратронах при этом равны, то момент на валу сервомо- такого режима.

Если же, например, скорость системы станет меньше заданной, то напряжение на зажимах тахогенератора станет меньше. чем на потенциометре РМ, и равенство магнитных потоков в среднем сердечнике трансформатора СТ нарушится. Возникающий в связи с этим в среднем сердечнике трансформатора некоторый разностный магнитный поток определенного направлейия, складываясь с переменным потоком (фиг. 2 †), создаст переменный магнитный поток, несколько сдвинутый относительно прежнего положения, т. е. ч очка перехода его через нуль сдвинется, а следовательно и пики э. д. с. в сеточных катушках также сдвинутся, в результате чего один из тиратронов станет зажигаться раньше, а другой позже (сеточные катушки включены так, что э. д. с., индуктирующиеся в них, сдвинуты друг по отношению к дрчгм на 180 ).

В этом случае напряжение на одном из тиратронов возрастет, а на другом снизится, и равенство токов в них нарушится (фиг. 3 — ток первого тиратрона

/,, ток второго тиратрона 1„). При нарушении равенства токов в анодных цепях тиратронов якорь сервомотора СМ начнет поворачиваться в соответствующем направлении, например, выводя реостат и уменьшая сопротивление в цепи ротора главного двигателя, вследствие чего скорость вращения будет возрастать до тех пор, пока не восстановится равновесие системы, при котором разность скоростей будет равна определенной величине.

В случае возрастания скорости сервомотор СМ будет поворачиваться в про.тивоположном направчении, и скорость тлавного двигателя будет уменьшаться.

If, ÿ устранения возможности возникнове- ния устойчивых колебаний регулятора в предлагаемом устройстве может быть применен включенный в цепь тахометрического генератора ускоритель, служащий для разделения э. д. с. тахогенера-, тора на две составляющие — пропорцио- нальную скорости и пропорциональную ускорению, и выделения составляющей, пропорциональной ускорению (т. е. пропорциональной первой производной э. д. с. по времени). Обе эти составляющие подаются нз обмотки сеточного трансформатора.

Как видно из схемы фиг. 1, транс-, форматор Та включен так, что им выде-, ляется ток, пропорциональный не самому ускорению, а разности между ускорением заданным и ускорением фактическим.

Регулирование по ускорению нейтрализует влияние инерции регулятора и обеспечивает устойчивое регулирование.

В случае, если окажется, что введение реостата в цепь ротора главного двигателя недостаточно для снижения скорости до требуемой величины (что обычно имеет место в период замедления при наличии отрицательных стати . ческих моментов), включается сервомотор СМТ тормоза, причем в то время, когда работает двигатель, и, следовательно, работает сервомотор СМ, направление результирующего магнитного потока возбуждения сервомотора тормоза СМТ таково, что тормоз полностью отторможен. Когда же реостат полностью введется, то, благодаря изменению вслед за этим знака разности токов тиратронов, изменяется так же и направление магнитного потока сервомотора тормоза и тормоз начинаетдействовать. Сервомотр СМТ может быть отрегулирован так, что включение его будет производиться до момента полного введения сопротивления.

На валах сервомоторов СМ и СМТ расположены пружины S, и Яа, которые создают некоторый момент на валах сервомоторов; благодаря наличию этих пружин угол поворота реостата или тормоза, а следовательно, и момент, развиваемый главным двигателем (при данном скольжении), точно так же, как и момент, развиваемый тормозом, прямо пропорционален разности моментов якорей сервомоторов, а значит, и разности токов тиратро- нов; это обстоятельство, как указываег автор, позволяет получить совершенно прямую характеристику зависимости между разностью скоростей заданной и фактической и моментом двигателя или тормоза.

Предлагаемое устройство может быть использовано также и при регулировании без механического тормоза при торможении противотоком. В этом случае вместо сервомотора тормоза включается поляризованное реле, производящее в нужный момент реверсирование статопа главного двигателя и изменение полярности обмотки возбуждения сервомотора реостата.

Предмет изобрете ния.

1. Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины, орган управления которой питается от управляемых выпрямителей (тиратронов), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для изменения тока, протекающего через выпрямитель и воздействующего на сервомотор органа управления машины, соответственно расхождению между истинной скоростью подъема (спуска) и заданной для данного участка пути, одна из компаундных обмоток сеточного трансформатора включена последовательно с тахометрическим генератором, приводимым от оси подъемной машины, и потенциометром, регулируемым указателем глубины, снабженным диском с приливами, соответствующими контуру тахограммы в координатах

„скорость-путь", так, чтобы в зависимости от величины сравниваемых скоростей изменялся режим горения выпрямителей и менялся угол поворота сервомотора.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью устранения возможности возникновения устойчивых колебаний регулятора, применен ускоряющий орган в виде трансформатора, включенного в цепь тахогенератора и компаундной обмотки сеточного трансформатора, с тем, чтобы регулирование скорости подъемной машины осуществлялось не только в зависимости от ее скорости, Но и по ускорению.

3. В устройстве по пп. 1 и 2 применение торможения машины противотоком или при посредстве тормозного сервомотора, автоматически включаемого при изменении знака разности токов тиратронов.

Y ооиобаидош яащ

Госнланиздат

„"л, И

О

О а4

Отв. редактор й. В. Ннкин ин

М 36333 Зак. 1411 — 700 Поди, к неч. 27/Ш вЂ” 41г. Цена 35 коп

2-я тип. Трансжелдориздата ич. Лоханкова. Ленинград, ул. Правды, 15.