Ограничитель скорости подъемника Советский патент 1980 года по МПК B66B5/06 

Изобретение относится к устройствам aamnTjji электроприводов различного назначения, работающих в повторно-кратковременном режиме и может быть использовано, например, для защиты от превышения скорости электропривода подъемника, например, шахтной подъемной установки. Наиболее близким техническим решением из известных- является ограничитель скорости подъемника содержащий источник постоянного напряжения, блок контроля исправности и блок сравнения, один вход котор.ого подключен к блоку заданной скорости, второй - к датчику действитель ной скорости, а выход - к исполнительному блоку . Недостатком указанного устройства яв ляется сравнительно невысокое быстродей- ствие, снижающее общую надежность устройства, а также сравнительно большой объем трудозатрат при изменении задания защитных диаграмм скорости. Цель изобретения - повышение нацежности увеличения быстродейстгиш, а также снижение трудозптрпт ирн изменении заданш защитных диаграмм скорости, Указан юя цель достигяется тем, что блок сравнения содержит операционный усиЛ1-:тель, в пепи обратной связи которого включены noporoDtiie элементы, наприкшр, стабилитроны, а блок заданной скорости диодными функциональными элементами, двумя командоапппратами, например сельс(тшмн, и дву.чя суммирующими усилителями, к riepeoNfy Bxofcy одного из которых подключены выходы командо- аппаратов и входы всех диодных функциональных элементов, второй вход первого суммирующего усилитехш подключен через делитель к источнику постоянного напряжения, а третий вход подключен к выходу аторого суммирующего усилителя, причем остальные входы как и все входы второго сумхшрующего усилителлг подключены к выxoдa гс Тг;-йТ;- э(Ча1н;с ;т.:о;д(ых функцн онйлъных элементов, а выход первого cyNf мируюшего усилителя через делитегаг, подключен к входу блока сравнения. Ма чертеже представлена функциональная схема ограничителя, Ограничитель скорости подъемника состоит из блока 1 cpaBHBHiM, блока 2 заданной скорости, блока 3 действительной скорости, исполнительного блока 4 и бло- ка 5 контроля исправности. Командоапнарать 6, например, сельси- НЬ1, установлены в блоке 2 и соединены с суммирующим усилителем 7, который функционально связан со вторым суммиру 1ФЩИМ усилителем 8. На выходе блока 2 ёключен контакт 9 реле режима ревизии на станции управления подъемной машиной Операционный усилитель 10 установлен в блоке 1, а операционный усилитель. 11 установлен в блоке 5, Тахогенератор 12 смонтирован в блоке 3 и через диодный мост соединен с датчиком 13 напряжения Реле 14 ограничения скорости установлено в блоке 4 и связано через диодную це почку с реле 15 контроля исправности, смонтированным в блоке 5. На выходе усилителя 11 включено ре Ле 16 контроля цепи, а диодные функциональные элементы 17, п смонтированы В блоке 2. и соединены с выходами комаи аоаппаратов 6. Блок 1 сравнения выполнен на операц онном усилителе Юс пороговыми элеме тами в цепи обратной связи и имеет характеристику идеа/jbHoro реле, Огранттчитель работает следующим образом. На входе блока 1 происходит сравнение напрягкений, пропорциональных цейст вительной скорости с блока 3 и заданной защитной скорости с блока 2, В основе построения блока 2 заданно защитной скорости лежит метод кусочно™ линейной аппроксимации. Кусочно-липейку функцию можно представить в виде сумм .,(и ВЫ)Ч 6 QfiJ s,( вык.б oni где к.и, - начальное напряжение на вых де блока 2 Н„и возрастающая функция, выход тая из начала координат; U опорное напряжение -Io Д одного функдионвльного элем A-ftbug - линейно возрастающая ункния, -Uyj,,) сдвинутая относительно начала координат на величину и имеющая угол наклона (Ji характеризуюЕиийся коэффщи- энтом К; причем; К; i О Ярии,и, К; О ПрИ1)и„„;, V - число входов усилителя 7; № - число входов усилителя 8. Каждый ломаный отрезок воспроизводит отдельный диодный функциональный элемент 17,п . На него с одной стороны подается отрицательное входное напряжение {с выхода командоаппаратов 6), а с другой - постоянное и обратное по знаку напряжение и .2. При U bixe oni ° заперт опорным напряжением, так как потенциал на его катоде больше, чем. на аноде. Диод отли- paeTCHs когда потеш1иал на его аноде становится несколько больщим потещиала катода, т,е. при ,, -ц,; . Усилитель 8 осуществляет не только суммирование сигналов, поступающах на него с соответствующюс диодных элементов, но и инвертирует, т.е, изменяет знаки напряжений этих сигналов. Защитная, диаграмма скорости образуется суммированием на усилителе 7 всех поступающих на него напряжений. При разгоне подъемной мащины постоянное напряжение на .выходе командоаппа- ратов 6 возрастает в ф нкции пути по синусоидальному закону Поступая на диодные функциональные элементы и непосредственно на вход суммирующего усилителя 7 это напряжение преобразуется описанным выше способом в кривую необходимой формы После окончания разгона напряже.ние на въгходе командоаппаратов 6 становится неизменным, а следов ательно, напряжение на выходе блока 2 заданной скорости также становится неизменным и соответствует максимальной защитной скорости. При замедлении постоянное напряжение fm выходе командоаппаратов 6 уменьшается в функции пути. В результате этого напряжение на выходе блока 2 заданной скорости снижается по той же кривой, что и в период разгона, до напря}5 ен-ия, контролирующего скорость дотяжки. Выпрямительный мост в блоке 3 обеспечивает неизменную полярность выходного напряжения, а датчик 13 ьюпряжения обеспечивает развязку цепей.

57 4

1ри нормальной работе подъемной ус тановки на входе блока 1 от ряца т сильное напряжение, пропорциональное действительной скорости, меньше положительного на- пряжения, пропорцио.нального задарпюй за- щитной скорости, 1ш 15%, поэтому на выходе этого блока имеется отрвдательное напряжение, а реле 14 обеспечепо, реле 15 возбуждено и его контакт в схеме сигнализации подъемной машины разомкнут что свидетельствует об исправной работе блоков 1 и 2, Реле 16 также возбуждено, так как цепь датчика действительной скорости исправна и на входе усилителя 11 имеется положительное напряжение, большее отрицательного напряжения сме шения и .;

- В аварийном режиме па входе блока сравнения отрицательное напряжение, пропорциональное действительной скорости, начнет превышать положительное напряжение, пропорциональное заданной защитной скорости, в результате чего напряжение на выходе блока 1 изменjrr свою поляр™ ность па обратную, включится реле 14 и на подъемную машину наложится предохранительный тормоз.

При неисправности цепи действительной скорости или усилителя 11 обес 1ечится реле 16. При неисправности блоков 1 и 2 обеспечится реле 15. В обоих случаях, как следствие, включается звуковая сигнализация о наличии неполадок в схеме.

В режиме ревизии контакт 9 разомкнут и ограничитель осуществляет заш.иту подъемной установки на меньшей скорости.

Высокое быстродействие ограничите.пи скорости объясняется применением в качестве элемента сравнения операционного усилителя, коэффициент усиления несколь- ко тысяч (т.е. значительно более высокий, чем других элементов), повышение гибкости задания защитньк диаграмм и их точности осуществляется за счет большего

Го6

количества ni ieftnbtx аппроксимирующих отрезков.

Формула изобретения

Ограничитель скорости подъемника содержащий источ 1ик постоянного напряжени блок контроля исправности и блок сравне- HtM, один вход которого подключен к блоку заданной скорости, второй к датчику действительной скорости, а вьтход - к исполнительному блоку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения быстродействия, а также снижения трудозатрат при изменении .задан1ш защитных диаграмм скорости, блок сравршния содержит операционный устши- тель, в цепи обратной связи которого включены пороговые элементы, например, стабилитроны, а блок заданной скорости снабже{1 диодными функциональными элементами, двумя командооппарптами, например сельсинами, и двумя суммирующими yci лителями, к первому входу одного из которых подключены выходы командовплпратов и входы всех диодных (| ункци6наль ных элементов, второй вход первого суммирующего усилителя подключен через делитель к источнику постоянного напряженкя, а третий вход подключен к выходу второго суммирующего усилителя, причем остальные входы как и. все входы второго суммирующего усшлителя, подключены к выходам соответствующих диодных функциональных элементов, а выход первого суммирующего усилителя через делитель подключен к входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мурзин В. А. и др. Защита рудничных подъемных установок от превышения скорости. М., Недра, 1974, с, 37-45 (прототип).