Датчик положения выемочной машины Советский патент 1992 года по МПК E21C27/00 E21C33/00 

Изобретение относится к горной технике, в частности для контроля положения комбайна, врубовой машины.или струга.

Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности устройства.

На фиг. 1 показана выемочная машина с датчиком на базовой секции, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке Б, устройство датчика на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема включения датчика.

Устройство состоит из выемочной машины 1, перемещающейся по базовым секциям 2. На каждой базовой секции закреплены чувствительные к постоянному магнитному полю элементы 3. Каждый элемент выполнен в видеЫ-образного магнитопровода 4, изолированного от корпуса базовой секции 2 немагнитной прокладкой 5, на одном горизонтальном стержне бЫ-об- разного магнитопровода расположена обмотка подмагничивания постоянного тока 7, а в расточке другого предохранительного стержня 8 расположена обмотка переменного тока 9. Магнитопровод вокруг обмотки переменного тока 9 замкнут и в нем указанной обмоткой создается переменный магнитный поток Фл/,. Обмотка постоянного тока 7 создает в горизонтальных стержнях 6 и 8 постоянный магнитный поток Ф-1. Обмотка переменного тока 9 включена через выпрямительный мост 10 последовательно .с обмоткой подмагничивания постоянного тока 7.

Для сравнения падения напряжения на обмотке постоянного тока 7 введен источник опорного напряжения Uon., к которому подключен потенциометр 14. Выходное напряжение снимается с резистора 15, один зажим которого соединен с концом обмотки постоянного тока 7, а другой - с одним из выводов потенциометра 14, другой вывод

х|

СлЭ

ся ся ч

Ю

которого подключен к другому концу обмотки 7.

На одной из лыж 11 выемочной машины 1 установлен источник постоянного магнитного поля 12, выполненный в виде разомкнутого сердечника 12 (П, Ш-образного или другого типа), с обмоткой постоянного тока 13, которая создает постоянный магнитный поток Ф-2. Чтобы магнитный поток Ф-2 не проходил через горизонтальный стержень 6 в последнем имеется воздушный зазор 16,.который служит также для устранения наводки ЭДС в обмотке подмаг- ничивания 7 от обмотки переменного тока 9.

Устройство работает следующим образом.

На обмотку переменного тока 9 чувствительного элемента подано переменное напряжение. Переменный ток ее создает в стержне 8 переменный магнитный поток. Магнитопровод для переменного тока &JB стержне 8 замкнут. Так как обмотка переменного тока 9 включена через выпрями- тельный мост 10 последовательно с обмоткой подмагничивания 7, то через последнюю течет постоянный ток, создающий постоянный магнитный поток Ф-1, который проходит через стержни 6 и 8. Если ферромагнитный сердечник 12 не находится в зоне взаимодействия с чувствительным элементом 4, то через обмотку 9 в стержне

8проходит переменный ток холостого хода. Так как сопротивление обмотки 9 относительно велико, что через обмотку подмагни- чивания 7 протекает незначительный постоянный ток, создавая небольшое под- магничивание стержня 8 магнитным потоком Ф-1, который почти не вызывает уменьшения индуктивности обмотки переменного тока 9. Падение напряжения на обмотке 7 равно напряжению, снимаемому с потенциометра 14, и на выходе схемы напряжения Увых равно нулю.

При подходе выемочной машины и установлении ферромагнитного сердечника 12 против чувствительного элемента 4 постоянный магнитный поток Ф-2, создаваемый обмоткой постоянного тока 13,проходит через Ы-образный магнитопровод 4 чувствительного элемента. В результате наложения постоянного магнитного поля Ф-2 на переменное поле Ф, обмотки переменного тока

9индуктивность ее уменьшается, Это приводит к увеличению тока через обмотку подмагничивания 7 постоянного тока, и, следовательно, к возрастанию постоянного магнитного потока Ф-1. В результате обмотки переменного тока 9 дополнительно под- магничивается, ток в ней возрастает до наступления установившегося процесса. Когда напряжение на обмотке подмагничивания 7 постоянного тока максимально, на

выходе схемы появляется сигнал, регистрирующий положение выемочной машины. Мощность обмотки переменного тока 9 с ее магнитолроводом составляет десятые доли или единицы Ватт.

За счет горизонтального стержня 6 с обмоткой подмагничивания 7 постоянного тока габарит магнитопровода чувствительного элемента возрастают не более чем в 1,5-2 раза. Общие габариты значительно

ниже тех, которые имеет прототип.

Указанные преимущества повышают достоверность информации, что ведет к росту производительности выемочной машины и снижает себестоимость добычи

полезного ископаемого.

Формула изобретения Датчик положения выемочной машины, содержащий чувствительные к постоянному

магнитному полю элементы, каждый из которых содержит потенциометр, обмотку пе- ременного тока, включенную через выпрямительный мост последовательно с обмоткой подмагничивания постоя иного тока, причем один конец обмотки подмагничивания соединен с одной из выходных клемм датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности, он снабжен источниками опорнога напряжения и источником постоянного магнитного поля, который выполнен в виде разомкнутого ферромагнитного сердечника с обмоткой постоянного тока, а магнитопровод каждого чувствительного элемента выполненЫ-образной формы, причем на одном его горизонтальном стержне расположена обмотка подмагничивания постоянного тока, в расточке другого горизонтального стержня - обмотка переменного тока, а к источнику опорного напряжения подключен

потенциометр, один вывод которого подсоединен к второму концу обмотки подмагничивания, а другой соединен с второй выходной клеммой.

(L

iA

Цель - повышение чувствительности и надежности контроля местонахождения работающей выемочной машины. Чувствительность и надежность повышается за счет выполнения источника постоянного магнитного поля в виде разомкнутого магнитопро- вода с обмоткой постоянного тока на его стержне, а магнитопровод чувствительного элемента выполнен Ы-образной формы, Обмотка переменного тока размещена в расточке одного из td -образного магнитопровода и подключена последовательно с выпрямительным мостом. 4 ил.

Фиг. 2

0W

s

Риг. З

Я

иг 1

4