Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины Советский патент 1941 года по МПК B66D5/28 B66B17/00 

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

Согласно изобретению, в таком устройстве для изменения тока, протекающего через выпрямитель и воздействующего 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, регулируемым указателем глубины, снабженным диском с приливами,, соответствующими контуру тахограммы в координатах „скорость-путь.

Благодаря такому включению сеточного трансформатора изменение режима горения выпрямителей и, следовательно, изменение 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- потенциометр-компаундная обмотка сеточного трансформатора. Применение ускоряющего органа позволяет осзществить 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 сохраняется лишь функция включения двигателя и контроль за дальнейшей работой

машины, как это имеет место с полуавтоматических подъемах Леонарда.

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

Указатель глубины подъемной машины снабжен диском Д с приливами, соответствующими контуру тахограммы в координатах „скорость-путь и взаимодействующими с движком потенциометра Р/И, присоединенного к одной из компаундных обмоток сеточного трансформатора СТ. Последовательно с этой обмоткой и потенциометром включен тахометрический генератор ТГ с независи.чым возбуждением, сидящий на валу главного подъемного двигателя М (как известно, напряжение на щетках такого генератора пропорционально скорости вращения его якоря).

Таким образом в сеточном трансформаторе напряжение, снимаемое с потенциометра РМ и изменяемое пропорционально 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 потенцио.1етра и тахогенератора включены навстречу друг другу, вследствие чего при равенстве скоростей - заданной и действительной, результирующий магнитный поток в среднем сердечнике равен нулю. При этом, так как фазорегулятор РН дает постоянный сдвиг фаз на угол , то индуктирующиеся в сеточных обмотках трансформатора СТ электродвижущие силы, имеющие форму пик (фиг. 2 -III), производят зажигание обоих тиратронов TI и Г, по прошествии 1/4 периода от начала положительной полуволны анодлого напряжения. На фиг. 2 анодное напряжение тиратрона изображено кривой I, а напряжение в подмагничивающих обмотках--кривой II.

Так как токи в обоих тиратронах при этом равны, то момент на валу сервомотора СМ равен нулю и реостат в цепи ротора главного двигателя М полностью введен благодаря действию пружин 5;, создающих на валу органа управления постоянно действующий .момент. Для поддержания постоянства развиваемого главным двигателем момента необходимо определенное отставание скорости системы от скорости задаваемой, но эта погрешность вообще не превышает 2 - ,, и, кроме того, может быть легко скомпенсирована путем учета максимально возможной погрешности. Кривые, изображенные на фиг. 3 и 4, сняты именно для такого режима.

Если же, HanpHMepf скорость системы станет меньше заданной, то напряжение на зажимах тахогенератора станет меньше, чем на потенцио.метре 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 -II), создаст переменный магнитный поток, несколько сдвинутый относительно прежнего, положения, т. е. точка 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 другу на 180°).

В этом случае напр51жение на одно.ч из тиратронов возрастет, а на другом снизится, и равенство токов в них нарушится (фиг. 3-ток первого тиратрона /J, ток второго тиратрона /,). 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 направлении, и скорость главного двигателя будет уменьшаться. Для устранения возможности возникновения устойчивых колебаний регулятора в предлагаемом устройстве может быть применен включенный в цепь тахометрического генератора ускоритель, служащий для разделения э. д. с. тахогенератора на две составляющие - пропорциональную скорости и пропорциональную ускорению, и выделения составляющей, пропорциональной ускорению (т. е. пропорциональной первой производной э. д. с. по времени). Обе эти составляющие подаются на обмотки сеточного трансформатора. Как видно из схемы фиг. 1, трансформатор Та включен так, что им выделяется 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 начинает действовать. Сервомотр С/ИГ может быть отрегулирован так, что включение его будет производиться до момента полного введения сопротивления. На валах сервомоторов СМ и СМТ расположены пружины i и 52, 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 тиратронов; это обстоятельство, как указывает автор, позволяет получить соверщенно прямую характеристику зависимости между разностью скоростей заданной и фактической и моментом двигателя или торлюза. Предлагаемое устройство может быть использовано также и при регулировании без механического тормоза при торможеНИИ противотоком. В этo случае вместо сервомотора тормоза включается поляризованное реле, производящее в нужный момент реверсирование статора главного двигателя и изменение полярности обмотки возбуждения сервомотора реостата. Предмет изобретения. 1.Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины, орган управления которой питается от управляемых выпрямителей (тиратронов), отличающееся 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 мащины, 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 мащины 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.

П 1

СМГ

/г-т© ь л,

flvWX.

k upLf

mopno3 of v peey/ ff --py