Устройство для задания режима движения шахтной подъемной установки Советский патент 1986 года по МПК B66B1/30 

Изобретение относится к технике подъемных установок, Б частности к системам тиристорного управления электроприводом постоянного тока установок типа шахтных подъемников и может быть использова- но для формирования изменяющегося во времени напряжения, величина которого отображает требуемый закон изменения скорости подъемного сосуда.

Цель изобретения - повышение производительности шахтной подъемной установки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для задания режима движения шахтной подъемной установки.

Устройство содержит соединенные после- довательно линейный операционный усилитель 1 с ограничителем 2 в цепи .обратной связи, резистор 3, интегрирующий операционный усилитель 4, выход которого через резистор 5 обратной связи соединен с входом линейного операционного усилителя 1 и через резистор б - с входом линейного операционного усилителя 7, в цепи обратной связи которого включен резистор 8, при этом задатчик скорости (не указан) соединен выходом с входами линейных операцион- ных усилителей 1 и 7 через соответствующие резисторы 9 и 10. Выход линейного операционного усилителя 7 соединен с входом элемента 11 выделения модуля, выход которого подключен к двум цепям, одна из которых содержит последовательно соеди- ненные триггер 12, элемент ИЛИ-НЕ 13, элемент 14 задержки и элемент ИЛИ-НЕ 15, а другая цепь - последовательно соединенные триггер 16, элементы ИЛИ-НЕ 17 и 18, элемент 19 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 20, выход которого соединен с входом интегри- руюшего операционного усилителя 21 через резистор 22, который через резистор 23 соединен с источником постоянного опорного напряжения Uo. Выходы интегрирующего операционного усилителя 21 подключены со- ответственно к управляющим входам ограничителя 2 и к входам ограничителя 24 в цепи обратной связи, параллельно которому включен конденсатор 25.

Управляющие входы ограничителя 24 подключены к выходам линейного операци- онного усилителя 26, содержащего в цепи обратной связи резистор 27. При этом вход линейного операционного усилителя 26 соединен через резистор 28 с выходом элемента ИЛИ-НЕ 15.

Выход интегрирующего операционного усилителя 4 подключен к блоку 29 управления двигателем 30 привода подъемника 31. Интегрирующий операционный усилитель 4 содержит конденсатор 32 в цепи обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

5 0 5 0 0

5

0

5

В исходном состоянии, когда нет сигнала иэад с выхода задатчика скорости, на входе и выходе линейного операционного усилителя 7 сигнала нет, нет его и на выходе элемента 11 выделения модуля. Поэтому на выходах триггеров 12 и 16 - логический «О, т.е. низкий уровень сигнала, на выходах элементов ИЛИ-НЕ 13 и 17 - логическая «1, т.е. высокий уровень сигнала, а на выходах элементов 14 и 19 задержки элемента ИЛИ-НЕ 18 - логический «О, что обеспечивает на выходе элементов ИЛИ- НЕ 15 и 20 высокий уровень сигнала. Сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 усиливается линейным операциойным усилителем 26 и подается в качестве опорного на ограничитель 27 выходного напряжения интегрирующего операционного усилителя 21, на входе которого имеется два разнополярньгх сигнала. Соотношение оммических сопротивлений резисторов 22 и 23 обеспечивает больший ток через резистор 22. Поэтому на неинвертирующем выходе интегрирующего операционного усилителя 21 имеется сигнал, равный опорному на ограничителе 24, который подается в качестве опорного на ограничитель 2. При наличии постоянного напряжения ограничения на линейном операционном усилителе 1 и отсутствии сигнала на его входе и зал, на его выходе, а следовательно, и на выходе устройства сигнал отсутствует.

С подачей сигнала на вход устройства изад в момент времени tp на входе и выходе линейного операционного усилителя 7 появляется напряжение, которое преобразуется элементом 11 выделения модуля в сигнал определенной полярности и обеспечивает четкое срабатывание триггеров 12 и 16, что приводит к изменению состояния элементов ИЛИ-НЕ 13, 17, 18. При этом элемент 14 задержки формирует импульс длительностью несколько тс, а сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 исчезает на это же время, т.е. исчезает опорное напряжение на ограничителе 24. Конденсатор 25 мгновенно разряжается и на неинвертирующем выходе интегрирующего операционного усилителя 21 исчезает напряжение. Напряжение на выходе элемента ИЛИ-НЕ 20 при этом не изменяется.

Таким образом, в момент времени to напряжение с выхода усилителя 1 отсутствует, так как отсутствует опорное напряжение на ограничителе 2. Поэтому выходное напряжение устройства равно нулю. При появлении опорного напряжения на ограничителе 24 (через несколько тс спустя время to) напряжение на неинвертирующем выходе усилителя 21 начинает линейно нарастать с постоянной времени, соответствующей выбранному значению рывка в механизме, так как происходит заряд конденсатора 25 преобладающим током через резистор 22. При наличии линейно нарастающего напряже

ния, напряжение на выходе линейного операционного усилителя 1 также нарастает.

Таким образом, в течение времени выходное напряжение устройства изменяется по квадратичному закону, который является оптимальным для шахтных подъемных установок. Сформированный закон изменения напряжения соответствует участку ограничения рывка в механизме.

При t ti сигнал управления становится постоянным и равным опорному напряжению ограничителя 24. При постоянстве этого сигнала сигнал управления на выходе линейного усилителя 1 также постоянный. Поэтому выходное напряжение устройства растет по линейному закону.

Темп нарастания напряжения определяется допустимым ускорением привода при разгоне и задается выходным напряжением линейного операционного усилителя 26. Таким образом, на участке tj4-t t2 выходное напряжение устройства нарастает по оптимальному закону с ограничением ускорения. В момент t iz выходное напряжение линейного операционного усилителя 7 уменьшается за счет присутствия на его входе разности входного и выходного сиг- налов устройства. Поэтому уменьшается напряжение на выходе элемента 11 выделения модуля, что обеспечивает отпускание триггеров 12 и 16 и изменение состояния элементов ИЛИ-НЕ 13, 17, 18. При этом

0

5

5

0

элемент 14 задержки и элемент ИЛИ-НЕ 15 не изменяют своего состояния, а элемент 19 задержки формирует импульс длительностью . Происходит исчезновение сигнала с выхода элемента ИЛИ-НЕ 20 на это же время. При исчезновении этого сигнала на входе интегрирующего операционного усилителя 21 происходит разряд конденсатора 25 током, протекающим через резистор 23, по линейному закону. Происходит уменьшение выходного сигнала этого усилителя по такому же закону. По линейному закону уменьшается и сигнал с выхода усилителя 1, что приводит к изменению выходного напряжения устройства по квадратичному закону.

Сформированный закон изменения выходного напряжения соответствует участку ограничения рывка в механизме.

При t ta выходное напряжение задающего устройства становится равным входному напряжению . Поэтому на входе и выходе линейного операционного усилителя 1 напряжение равно нулю (за счет действия отрицательной обратной связи через резистор 5). На выходе устройства напряжение будет постоянным до момента начала торможения шахтной подъемной установки. Торможение начинается в момент исчезновения сигнала на входе устройства. Процесс торможения протекает аналогично процессу пуска.