Автоматический регулятор нагрузки горной машины Советский патент 1990 года по МПК E21C35/24 

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

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 1 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 тиpиcJ торного 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.

Автоматический регулятор нагрузки работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 1 нагрузки поступают на амплитудный селектор 3, где из них выбирается брльший по амплитуде. С ампли- 0 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 5 сравнения коммутируется с входом интегратора 12 с постоянной частотой импульсного элемента 11.

В случае положительного напряжения рассогласования элемента 4 сравнения (не- ° догруз электродвигателей 2) на выходе интегратора 12 ноль напряжения. При отрицательном напряжении рассогласования (перегруз электродвигателей) выходное напряжение интегратора 12 возрастает до вели чины напряжения питания. Через второй вход ключа 10 напряжение интегратора (транзистор 22 закрыт) поступает на второй элемент 14 сравнения, где сравнивается с напряжением задатчика 13 скорости. Полученное выходное напряжение скорректиро- 0 ванного задания скорости выходного усилителя 15 поступает на тиристорныи 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 .п 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. 55 Под действием развиваемого электродвигателем 19 через механизм 20 перемещения тягового усилия комбайн 21 движется в заданном направлении и электродвигатели 2 резания загружаются моментом, необхо1587192

56

димым для преодоления сопротивления угляратора 5 перегрузки на первом входе вторезаниюРо™ элемента 14 сравнения. Выходное наПоскольку при недогрузке электродвига-пряжение скорректированного задания скотелей 2 на выходе интегратора 12 нольрости Увыхас восстанавливается. Тот из

напряжения, то выходное напряжение скор-g транзисторов устройства выбора направлеректированного задания скорости U.«x. з сния, коллектор которого будет подключен

полностью соответствует напряжению задат-к напряжению U«; тумблером 23 или 24, отчика 13 скорости.кроется и полярность выходного напряПри перегрузке электродвигателей 2 на-жения устройства 18 выбора направления

пряжение на выходе датчиков 1 больше на-изменится на противоположное. Тиристорный

пряжения задатчика 7 нагрузки. Напряжение 0 преобразователь 16 включит электродвигарассогласования на выходе элемента 4тель 19 на реверсирование с заданной

сравнения отрицательно. Напряжение ин-скоростью перемещения. Комбайн 21 отодвитегратора 12 возрастает. На втором эле-гается от забоя. По окончании импульса

менте 14 сравнения от напряжения за-одновибратора 17 ключ 10 и устройство 18

датчика 13 скорости вычитается напряжение 5 выбора направления возвращаются в сосинтегратора 12.тоянне, в котором находились до срабаВыходное напряжение скорректирован-тывания одновибратора 17. Электродвиганого задания скорости и, следовательно,тель 19 перемещения останавливается, если

скорость движения комбайна падают. На-перегрузка сохранялась, или разворачиваетгрузка на электродвигатели 2 уменьщается и,ся в заданном оператором направлении при

когда напряжение на выходе датчиков 1 бу-20 исчезновении перегрузки, дет равно напряжению задатчика 7 нагрузки,

напряжение интегратора 12 перестанетФормула изобретения

изменяться и, следовательно, скорость дви-Автоматический регулятор нагрузки горжения комбайна 21 становится такой, чтоной мащины, содержащий датчики нагрузки,

нагрузка электродвигателей 2 соответствует25 соединенные с амплитудным селектором,

напряжению задатчика 7 нагрузки.выход которого соединен с первыми входами

В случае перегрузки электродвигателей,компаратора перегрузки и первого элемента при которой напряжение с датчиков токасравнения, задатчик нагрузки, соединенный становится выще первого уровня перегрузки, вторыми входами компаратора перегруз- компаратор 5 перегрузки срабатывает и через первого элемента сравнения, выход первый вход ключа 10 на кторой эле-зо которого соединен с импульсным элементом, мент 14 сравнения поступит напряжение,датчик скорости, соединенный с компарато- большее максимального напряжения задат-ром скорости, задатчик скорости, второй эле- чика скорости. Выходное напряжение второ-мент сравнения, одновибратор и выходной го элемента 14 сравнения Увых.з.с снижает-усилитель, отличающийся тем, что, с целью ся до нуля. Тиристорный преобразовательувеличения ресурса горной машины за счет 16 переводит электродвитель 19 в режим35 снижения динамических нагрузок, он снаб- торможения до полного останова. При умень-жен интегратором, ключом, другим компа- щении нагрузки электродвигателей 2 на-ратором перегрузки, устройством выбора пряжение компаратора 5 и, следовательно,направления и тиристорньш преобразовате- выходное напряжение скорректированноголем, причем первый и второй входы клю- задания скорости Uew.j.c. восстанавлива-ча соединены соответственно с выходом ком- ютсяпаратора перегрузки и выходом интегратора,

вход которого соединен с выходом имЕсли нагрузка на одном из элекгро-пульсного элемента, первый и второй в.ходвнгателей 2 станет больще второго уровняды второго элемента сравнения соединены

перегрузки, то вначале происходит оста-соответственно с выходом ключа и выхонов комбайна под воздействием компара-45 ДО задатчика скорости, выход второго элетора 5 перегрузки, напряжение на вы-мента сравнения через выходной усилитель

ходе датчика 8 скорости становится равнымсоединен с первым входом тиристорного

нулю, сработает компаратор 9 скорости и,преобразователя, первый, второй и треесли нагрузка на электродвигатели не сталатий входы другого компаратора перегрузки

меньше второго уровня перегрузки послесоединены соответственно с выходом амостанова комбайна, то сработает компаратор50 плитудного селектора, выходом задатчика

6 перегрузки. Одновибратор 17 на задан-нагрузки и выходом компаратора скорости,

ное его параметрами время подает на-выход второго компаратора перегрузки соепряжение отпирания на транзистор 22 ключадинен через одновибратор с управляющим

10 и транзисторы устройства 18 выбора на-входом ключа и входом устройства выбора

правления. Транзистор 22 ключа 10 обну-направления, выход которого соединен с втоляет напряжение интегратора 12 и компа-° рым входом тиристорного преобразователя.

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.