Электропривод черпаковой цепи драги Советский патент 1981 года по МПК E02F3/16 

54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ЧЕРПАКОВОЙ ЦЕПИ ДРАГИ

. Кзо&ретение относится к области механизации и автоматизации открытых горных разработок и касается электроприводов черпающих органов драг, эемлечерпсшок и роторных экскаваторов/ нагрузка которых характеризуется регулярными низкочастотными колебаниями значительной амплитуды, и мо жет быть использовано для управления технологическим процессом черпания. Известен электропривод для основньвс механизмов драги, содержащий источник сигнала задания, элемент срав нения, тиристорный преобразователь с блоком управления, электродвигатель , датчик тока и датчик скорое- ти электродвигателя 1. Недостатком известного у стройстВ.а является то, что оно не обеспечивает заданного плавного темпа раз гона черпаковой цепи при пуске, что приводит к динамическим перегрузкам Анеханизмрв драги. Известен также электропривод черп ковой цепи драги, содержащий датчик тока, датчик скорости и блок задания подключенные к элементу сравнения, выход которого через нелинейный ннтегратор подключен к тйристорному преобразователю 2 . Недостатком этого известного электрода черпаковой цепи драги является то, что нелинейный интегратор выполняющий роль нелинейного корректирующего устройства, фильтрующий регулярные низкочастотные возмущающие воздействия,а поэтому имеющий значительную по величине постоянную времени на подъем напряжения, обеспечивает в условиях действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий плавный, но низкий темп разгона черпаковой цепи драги при пуске, увеличении сигнала задания или выходе электропривода черпаковой цепи из режима стопОрения. Целью изобретения является сокращение времени разгона черпаковой цепи драги в условиях действия регулярньос низкочастотных возмущающих воздействий. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено формирователем импульсов, пороговыми элементами, нуль-органом, элементом И, RS-триггером и ключом, причем ход формирователя импульсов соединен с выходом блока задания, а выход - с одним из входов ,элемента И, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента, входы порогового элемента и .нуль-органа соединены с выходом элемента сравнения/ выход нуль-органа соединен с S-входом триггера, Rвход которого соединен с выходом эле мента И, а выход RS-триггера через ключ соединен .с нелинейным интегратором. На чертеже изображена блок-схема электропривода черпаковой цепи драги Электропривод черпаковой цепи дра ги содержит.блок 1 задания, элемент 2 сравнения, подсоединенный своим пе BfJM входом к выходу источника сигнала задания, ограничитель 3, подсоединенный своим входом к выходу элеме та 2 сравнения, нелинейный интегратор 4, подсоединенный своим первым входом к выходу ограничителя 3, тиристорный преобразователь 5, подсоединенный к выходу нелинейного интегратора 4, электродвигатель б, подсое диненный к выходу тиристорного преобразователя 5, датчик 7 задержанной обратной связи по току, выход которо подсоединен ко второму входу элемента 2 сравнения, датчик скорости 8, выход которого подсоединен к третьему входу элемента 2 сравнения, черпаковую цепь 9, соединенную с валом электродвигателя 6, формирователь импульса 10 .подсоединенный своим вход к выходу источника сигнала задания 1, пороговый элемент 11 и нуль-орга 12, подсоединенные своими входами к выходу элемента сравнения 2, элемен И 13, первый вход которого подсоеди нен к выходу формирователя импульсо 10, а второй вход - к выходу порого вого элемента 11, RS-триггер 14, Rвход которого подсоединен к выходу элемента И 13, а S-вход - к выходу нуль-органа 12, и ключ 15, подсоединенный своим входом к выходу RSтриггера 14, а выходом - ко второму входу нелинейного интегратора 4. Электропривод Черпаковой цепи др ги работает следующим образом, В исходное состояние сигнал U на выходе источника сигнала задания 1 равен нулю, на R-вход RS-триггера 14с выхода элемента И 13 подается сигнал высокого уровня (логическая ) поскольку на первый и второ входы элемента И 13 с выхода, соответственно, формирователя импульса 10 и порогового элемента 11 также подаются сигналы высокого уровня, на S-вход RS-триггера 14 с выхода нуль-органа 12 подается сигнал низкого уровня (логический ), с выхода RS-триггера 14 на вход ключа 15поступает сигнал низкого уровня, ключ 15 разомкнут, и в нелинейном интеграторе 4 устанавливается большая постоянная интегрирования подъе ма напряжения Т, ПРИ пуске, когда сигнал задания и превышает величину зоны нечувствительности порогового элемента 11, на выходе элемента сравнения 2 появляется сигнал рассогласованияд и, равный в первый момент сигналу задания и, который устанавливают на выходе нуль-органа 12 сигнал .высокого уровня, а на выходе порогового элемента 11 сигнал низкого уровня, одновременно на выходе фор.мирователя импульса 10 формируется сигнал низкого уровня определенной длительности. На выходе элемента И 13 также формируется сигнал низкого уровня определенной длитель ности, который перебрасывает RS-триггер и на его выходе появляется сигна л высокого уровня, ключ 15 замыкается, в нелинейном интеграторе 4 устанавливается малая постоянная интегрирования подъема напряжения Т, напряжение на выходе тиристорного преобразо вателя 5 поднимается и электродвигатель б, приводящий в движение черпаковую цепь драги 9, плавно разгоняет ее в условиях действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий с увеличенным темпом до заданного значения скорости. При первом совпадении сигнала задания U и сигнала DC, поступающего с выхода датчика обратной связи 8, сигнал рассоглассования на выходе элемента сравнения 2 становится равным нулю, на выходе нуль-органа 12 появляется сигнал низкого уровня, RS-триггер 14 перебрасывается в исходное состояние, ключ 15 размыкается, в нелинейном интеграторе 4 устанавливается большая постоянная интегрирования подъема напряжения Т 2, обеспечивающая фильтрацию регулярных низкочастотных возмушающих колебаний на входе систем управления тиристорным преобразователем 5. Это состояние запоминается RS-триггером 14 и сохраняется независимо от постоянного присутствия на его S-входе сигнала либо низкого, либо высокого уровня. При пуске или увеличении сигнала задания, когда сигнал рассоглассования ди меньше величины зоны нечувствительности порогового элемента 11, на выходе нуль-органаi 12 устанавливается сигнал высокого уровня, на выходе порогового элемента 11 остается сигнал высокого уровня, на выходе формирователя импульса 10 формируется сигнал низкого уровня определенной длительности, который формируется и на выходе элемента И 13, на выходе RS-триггера 14 появляется сигнал высокого уровня, ключ 15 замыкается, в нелинейном интеграторе 4 устанавливается малая постоянная интегрирования подъема напряжения L и далее, как описано выше. При выходе электропривода черпаковой цепи из режима стопорения сих- нал рассогласования дО на выходе элемента сравнения 2 превысит зону нечувствительности порогового элемента 11, на выходе которого поэтому сформируется сигнал низкого уровня. Поскольку сигнал задания U остал ся без изменения, на выходе формирователя импульса 10 остается сигнал высокого уровня, на выходе нуль-органа 12. установится также сигнал высокого уровня, на выходе элемента И 13 появится сигнал Низкого уровня, который перебросит RS-триггер 14, ключ 15 замкнется и в нелинейном интеграторе 4 установится малая постоянная интегрирования, подъема напряжения Т: , черпаковая цепь 9 будет плавно разгоняться с увеличенньом темпом, опреде ляёмым малой постоянной Т . При снижении сигнала рассогласования ли до нуля, процесс будет происходить так, как описано выше. В установившемся режиме отработка регулярных низкочастотных возмущений осуществляется с разными постоянными времени интегрирования нелинейного интегратора 4: нарастание скорости электродвигателя 6 и, соответственно, темп плавного разгона черпаково.й цепи драги,9 осуществляется при положительном сигнале рассогласования ди и определяется большой постоянной интегрирования подъема напряжения Т21 снижение осуществляется при отрицательном сигнале рассогласования ди и определяется малой постоянной интегрирования спада напряжения Тз. При снятии сигнала задания, тормо: жение черпаковой цепи драги 9 происходит с темпом, определяемым малой постоянной времени Т нелинейного интегратора 4. ИпользЪвание устройства позволит в условиях разработки неоднородных грунтов значительной крепости,когдаs черпание происходит неравномерно и вероятны частые стопорения, повысить производительность драгн на 1-3%; исключить в переходных режимах снижение производительности черпающего комплекса драги из-за нарушения рационального соотношения скоростей чер пания и боковой подачи; улучшить управление драгой оператором, особенно в ремонтных режимах, за счет увеличения темпа раЗгона черпаковой цепи; повысить эффективность работы при уменьшенном запасе кинематической энергии привода черпаковой цепи, когда амплитуда регулярных низкочастотных колебаний тока возрастает. Формула изобретения Электропривод черпаковой цепи драги, сопержащий датчик тока, датчик скорости и блок задания, подключенные к элементу сравнения, выход которого через ограничитель и нелинейный интегратор подключен к тиристорному преобразователю, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени разгона в .условичх действия регулярных низкочастотных возмущающих воздействий, он снабжен формирователем импульсов, пороговым элементом, нуль-органом, элементом И, RS-триггером и ключом, причем вход формирователя импульсов соединен с выходом блока задания, а выход с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента, входы порогового элемента и нуль-органа соединены с выходами элемента сравнения, выход нуль-органа соединен с S-вxoдo 4 триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента И, а выхед Н5-тригг€ ра через ключ соединен с нелинейным интегратором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 278823, кл. Н 02 Р 5/16, 1968. 2.Бургин Б.Ш, Нелинейный интегратор в схеме тиристорного электропривода черпаковой цепи драги .. Опыт и современные направления автоматизации электропривода и технологических процессов на драгах ч. 1, М., Цветметинформация, с. 53-65 (прототип).