УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ПЛАВНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО МЕХАНИЗМА Советский патент 1966 года по МПК B60T8/60 

Известны устройства для управления плавным торможением подъемно-транспортного механизма, например канатной дороги, независимо от наличия питающего напряжения, содержащие установленный на выходном валу привода электрически регулируемый тормоз, осуществляющий торможение за счет кинетической энергии вращающихся масс без поступления энергии через главные цепи привода, вспомогательный генератор для питания обмотки возбуждения тормоза и тахогенератор, измеряющий фактическую скорость вращения приводного щкива. Такие устройства не обеспечивают поддержания заданной величины замедления независимо от величины и знака статической нагрузки, скорости движения и изменений напряжения вспомогательного генератора пропорционально скорости тормозимого вала, которое в процессе торможения до наложения фрикционного тормоза уменьщается более чем в 10 раз. Отклонение от заданной величины замедления оказывается тем больщим, чем шире диапазон изменения статической нагрузки.

В предлагаемом устройстве заданная величина замедления поддерживается независимо от величины и знака статической нагрузки и скорости движения с одновременной компенсацией влияния снижения напряжения вспомогательного генератора на ток тормоза. Это

достигается тем, что в нем применен включенный последовательно в цепь возбуждения тормоза магнитный усилитель, одна обмотка управления которого подключена к источнику

эталонного напряжения, пропорционального заданной величине замедления, вторая размагничивающая обмотка управления подсоединена через дифференцирующее звено к тахогенератору, а третья обмотка управления усилителя включена непосредственно на зажим тахогеператора. Для повыщения точности и надежности управления рабочая обмотка магнитного усилителя включена в выходную цепь вспомогательного генератора с маховиком на

его валу, присоединенного к выходному валу привода с помощью электромагнитной муфты сцепления, обмотка возбуждения которой электрически связана с зажимами приводного двигателя.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Основными узлами устройства являются: электропривод ЭП, редуктор Р, электромагнитный фрикционный тормоз ЭФТ, приводной

шкив ПШ, электрически регулируемый тормоз ЭТ с обмоткой возбуждения ОВ, вспомогательный генератор переменного тока ВГ, выпрямитель В, магнитный усилитель МУ с обмотками управления , тахогенератор тельный маховик ВМ, электромагнитная муфта сцепления ЭМС с обмоткой возбуждения Электромагнитный фрикционный тормоз предназначен для аварийного торможения и полной остановки механизма. В нормальном режиме он накладывается цосле снижения скорости до некоторой минимальной величины, при этом он срабатывает либо но скорости, либо но времени. Тормоз ЭТ обеспечивает торможение без поступления энергии через главные цепи привода за счет превращения кинетической энергии вращающихся масс в тепловую энергию потерь скольжения, что особенно существенно при исчезновении напряжения питания или отключения электропривода нз-за неисправности. При этом тормоз обеспечивает п.чавное и широкое регулирование тормозного момента для поддержания заданной величины замедления. В качестве такого тормоза могут быть иснользованы, например, вихревой тормоз (электромагнитная муфта скольжения в тормозном режиме), электромагнитный тормоз с ферромагнитным напол-нителем. Такой тормоз отличается малой мон ностью управления, составляющей менее 1о/о номинальной мощности привода. Поскольку режим работы тормоза кратковременный (время работы нсчисляется секундами), допускается значительная его перегрузка. Габариты его могут быть значительно меньще, чем у тормоза, выбранного для длительного режима работы, поэтому целесообразно размещать его на выходном валу привода. Генератор ВГ, присоединяемый к выходному валу привода, служит для питания обмотки OBi через выпрямитель В. Такой источник питания цепей управления обеспечивает автономность устройства управления и его работоспособность при исчезновении напряжения питания в главных ценях привода и создает дополнительный тормозной момент на валу, преобразуя кинетическую энергию вращающихся масс в электрическую. Магнитный усилитель в устройстве используется одновременно как регулирующий и компенсирующий элемент и обеспечивает значительную компепсацию влияния снижения напряжения генератора ВГ на величину тока возбуждения тормоза ЭТ, так как индуктивное сопротивление рабочих обмоток магнитного усиления снижается пропорционально частоте. Вход магнитного усилителя чаще всего подключают к источнику эталонного напряжения, пропорционального заданной величине замедления, и встречно через дифференцирующее звено ДЗ-к зажимам тахогенератора Т Г, которые в совокупности представляют собой датчик фактической величины замедления. Регулированием возбуждения усилителя по отклонению фактической величины замедления от заданной поддерживается заданная величина замедления. Сравнение эталонного сигнала с сигналом обрат юй связи может быть либо магнитным, либо электрическнм. При магнитном сравнении, показанном на чертеже и являющемся предпочтительным, обмотку ОУ1 подключают к источнику эталонного напряжения, а обмотку ОУо - к тахогенератору через дифференцирующее звено. При электрическом сравнении оба источника встречно последовательно присоединяют к одной из обмоток управления усилителя. Магнитный усилитель применяется с ноложительной обратной связью по току (внутренней или внешней), что обеспечивает минимальное значение тока в силовой цепи, когда фактическая величина замедления превышает заданную. Для достижения указанного эффекта при использовании магнитного усилителя без положительной обратной связи по току применяют лищь электрическое сравнение сигналов, соединяя их источники через электрический вентиль, запирающий цепь обмотки управления при иревышении заданной величины замедления. Вход магнитного усилителя в общем случае подключают непосредственно к зажимам тахогенератора встречно по отношению к источнику эталонного напряжения. При магнитном сравнении сигналов, показанном на чертеже, обмотку ОУ-s присоединяют к зажимам тахогенератора встречно с обмоткой ОУь обеспечивая более полную компенсацию влияния снижения напряжения вспомогательного генератора на ток возбуждения тормоза и соответственно большую точность поддержания заданной величины замедления. Такое включение обмотки необходимо ввиду того, что снижение индуктивного сопротивления цепи питания тормоза ЭГ, наблюдающееся при одновременном снижении напряжения и частоты вспомогательного генератора из-за уменьшения скорости его вращения, обеспечивает достаточную компенсацию, пока индуктивное сонротивление цепи значительно превышает активпое. Однако по мере снижения доли И 1дуктивного сопротивлеиия ток в цепи питания тормоза ЭТ начинает снижаться (нри неизменном результирующем сигнале на входе усилителя), и ноддерживать требуемую величину тока можно при увеличении рассогласования на входе усилителя. Если же подать па вход усилителя необходимой величины размагничивающий сигнал, пропорциональный скорости, то по мере уменьшения скорости будет возрастать результирующий эталонный сигнал, в значительной степени обеспечивая необходимое для упомянутой компенсации увеличение рассогласования на входе усилителя и соответственно уменьшая отклонение фактической величины замедления от заданной. В устройстве может быть использована аккумуляторная батарея небольшой мощности для получения эталонного напряжения на входе усилителя и питания обмотки возбуждеможет быть также применена для питания электромагнита фрикционного тормоза.

На валу вспомогательного генератора ВГ может быть установлен всиомогательный маховик ВМ, а сам генератор присоединен к выходному валу привода через электромагнитную муфту сцепления ЭМС, обмотка которой ОВа электрически связана с зажимами приводного двигателя и питается либо непосредственно от зажимов приводного двигателя, либо через выход релейного элемента; вход последнего электрически связан с зажимами приводного двигателя. При этом соответственно напряжению и частоте значительно уменьшается диапазон изменения скорости вспомогательного генератора и, следовательно, дополнительно повышается точность поддержания заданной величины замедления механизма. Кроме того, становится возможным использование вспомогательного генератора для питания цепей сигнализации, электромагнита тормоза ЭФТ, вентилятора-наездника, охлаждающего тормоз ЭТ и позволяющего уменьшить габариты тормоза, определяемые условиями теплорассеяния. Это в свою очередь дает возможность уменьшить мощность аккумуляторной батареи и аппаратуры для ее подзаряда.

Команда на включение устройства может подаваться, например, с помощью релейного элемента, вход которого электрически связан с зажимами приводимого двигателя. Такой элемент срабатывает при любом отключении приводного двигателя, в том числе из-за неисправности или из-за исчезновения питающего напряжения, и подключает генератор ВГ к цепи возбуждения тормоза ЭТ, источник эталонного напряжения к входу усилителя, а в описанной выше модификации с помощью муфты отсоединяет от тормозимого вала генератор ВГ со вспомогательным маховиком ВМ.

В процессе торможения, если в какой-то момент, создаваемый тормозом ЭТ, получается недостаточная величина замедления, возрастает рассогласование И -LI-2, что приводит к увеличению подмагничивания усилителя МУ, увеличению тока возбуждения тормоза ЭТ и тормозного момента. По мере увеличения величины замедления уменьшается рассогласование на входе усилителя и соответственно тормозной момент. Если фактическая величина замедления превышает заданную и соответственно рассогласование на входе усилителя меняет знак, то магнитный усилитель размагничивается, ток и цепи возбуждения тормоза снижается до минимума и торможение становится менее интенсивным.

Предлагаемое устройство обеспечивает плавное торможение подъемно-транспортного механизма с заданной величиной замедления как в нормальном режиме, так и при исчезновении питающего иапряжения или отключепия электроприволя и.ч-чя пеисправпости.

1орможепие в последнем случае может происходить в пределах тормозного пути.

Таким образом, устройство позволяет избежать аварийного торможения и всех вредных последствий, связанных с ним.

Устройство предотвращает динамическую

перегрузку элементов подъемно-транспортного

механизма, а при управлении торможением

канатной дороги-раскачивание кабины, удары ее о несущий канат.

Это значительно повыщает безопасность работы пассажирских канатных дорог в горных районах, где сочетание удаленности от источников питания с неблагоприятными метеорологическими условиями повышает вероятность исчезновения питающего напряжения. Применение описанного устройства в приводе конвейеров обеспечивает одинаковую величину тормозного пути во всех конвейерах, входящих в конвейерную линию, и тем самы.м исключает рассыпание транспортируемого материала при остановке из-за каких-либо электрических неисправностей, что очень важно при транспортировке материалов, опасных для здоровья людей.

Устройство нозволяет использовать более простые системы электропривода, например асинхронный коротко замкнутый двигатель ц сочетании с электромагнитной муфтой скольжения, и таким образом снизить капитальные затраты н эксплуатационные расходы на привод; в этом случае оно и в нормальном режиме работы точно поддерживает заданную величину замедления.

П р е д м е т изобретен п л

1.Устройство для управления плавным торможением подъемно-транспортного механизма, например, канатной дороги, 1езависимо от наличия питающего напряжения, содержащее установленные на выходном валу привода электрически регулируемый тормоз, вспомогательный генератор переменного тока, пмтающий через выпрямитель обмотку возбуждения указанного тормоза, и тахогенератор, отличающееся тем, что, с целью поддержания заданной величины замедления н компенсации влияния снижения напряжения исномогательпог 1

генератора на ток возбуждения тормоза, в нем применен включенный носледовательпо в цепь возбуждения тормоза магнитный усилитель, одна обмотка управления которого подключена к источнику эталонного напряжения,

пропорционального заданной величине за.медления, вторая, размагничивающая обмотка управления подсоединена через дифференцирующее звено к тахогенератору, а третья обмотка управления усилителя включена пепосредственно па зажимы тахогенератор а согласно со второй обмоткой.

2.Устройство по и. I, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, рабочая обмотка магнитного

ного вспомогательного генератора с маховиком на его валу, присоединенного к выходному валу привода с помощью электромагнитной муфты сцепления, обмотка возбуждения которой электрически связана с зажимами приводного двигателя.