Устройство для управления и стабилизации нагрузки главного двигателя Советский патент 1982 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к устройствам автоматического управления. и может найти широкое применение в горной промышленности

По основному авт. св. № 185378 известно устройство для управления и стабилизации нагрузки главного двигателя,содержащее последовательно соединенные главный двигатель, измеритель тока нагрузки, квадратор, первый элемент сравнения, первый интегрируюший элемент, усилитель и электромагнитную муфту скольжения, последовательно соединенные датчик усилия подачи и второй элемент сравнения, выход которого соединен со аторым входом усилителя, и последовательно соединенные датчик скорости и третий элемент сравнения, источник опорного напряжения, выходы которого соединены со вторыми входами соответствующих элементов сравнения, выходы второго и третьего элементов сравнения подключены ко второму и третьему входам усилителя, вход датчика скорости соединен с выходом электромагнитной муфты скольжения 1.

Недостатком известного устройства является его недостаточно высокая точность потому, что в нем не учитываются особмшости механических характеристик электромагнитной муфты скольжешш.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дополнительно установлены два ключа и последовательно соединенные фильтр, второй интегрирующий элемент и пороговый элемент, выход которого соединен с управляющими входами ключей, причем выход датчика скорости соединен с первым входом третьего элемента сравнения через первый ключ, а выход третьего элемента сравнения соединен с третьим входом усилителя через второй ключ.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит электромагнитную муфту 1 скольжения (ЭМС), усилитель 2, источник 3 опорного напряжения, измеритель 4 toKa нагрузки в цеш1 главного двш-ателя 5, квадратор 6, первый интегрирующий 39496 элемент 7, датчик 8 усилия подачи, датчик 9 скорости, фильтр 10, второй интегрирующий элемент 11, пороговый элемент 12, Лервый и второй ключи 13 и 14, первый, второй и третий элементы 15-17 сравнения. Устройство работает следующим образом. Измеритель 4 измеряет ток нагрузки в це пи главного двигателя 5. Сигнал с выхода измерителя 4 вЪзводится в квадрат в квадраторе 6 и поступает на первый вход злемен та 15 сравнения, в котором сравнивается с эталонным сигналом, поступающим с выхода источника 3 опорного напряжения. Вь1ходной сигнал элемента 15 сравнения через интегрирующий элемент 7 поступает на вход суммирующего усилителя 2. Сигнал с выхода датчика 8 усилия подачи поступает на один из входов элемента 16 сра нения, в котором сравнивается с эталонным напряжением, поступающим с выхода источника 3 опорного напряжения. Сигнал с выхода датчика 9 скорости поступает на сигнальный вход ключа 13 и вход фильтра 10. Поскольку постоянная составляющая скорости вращения выходного вала электромагнитной муфты 1 скольжения изменяется медленно, а время задержки фильтра 10, в качестве которого может быть применен нерекурсивный фильтр первого порядка, выбирается достаточно малым, то сигнал на выходе фильтра 10 практически пропорционален производной от переменной составляющей скорости. Этот сигнал поступает на вход интегрирующего элемента И, на выходе кото рого формируется сигнал, пропорщюнальный переменной составляющей скорости выходного вала муфты 1. В те моменты, когда выхо ной сигнал интегрирующего элемента 11 по м дулю равен или меньще некоторого порогово го значения, выбранного для увеличения времени сравнения скорости вращения выходного вала муфты 1 с уставкой, срабатывает по роговый элемент 12 и своим выходным сигналом открывает ключи 13 и 14. При этом сигнал с датчика 9 скорости через ключ 13 поступает на первый вход элемента 17 сравнения, в котором сравнивается с эталонным сигналом, поступающим с 1выхода источника 3 опорного напряжения. Выходной сигнал с элемента 17 сравнения через ключ 14 подается на третий вход усилителя 2. Выходные сигналы элементов 15-17 суммируются в уси лителе 2 со своими весовыми коэффищ1ентами. Выходной сигнал усилителя 2 воздейст вует на цепь возбуждения муфты 1. Ключ 14 вводится в устройство для того, чтобы в те 5 2 моменты, когда скорость вращения выходного вала муфты 1 и эталонный сигнал не сравниваются, изменение скорости подачи происходит только под действием сигналов с выходов измерителя 4 тока нагрузки и датчика 8 усилия подачи. При работе предлагаемого устройства сигнал на выходе интегрирующего элемента 7 свидетельствует об излищнем вьзделении тепловых потерь в главном двигателе 5 и позволяет автоматически изменить величину усилия резания и (при данной крепости разрабатываемой горной породьО скорость подачи. В результате этого уменьщаются усилие резания, загрузка главного двигателя 5, и отклонение величины выделяющихся в главном двигателе 5 тепловых потерь от заданного значения. Выходной сигнал интегрирующего элемента 7 противоположного знака увеличивает скорость подачи, усилие резания и загрузку главного двигателя 5, в результате чего уменьщается отклонение величины выделивщихся в главном двигателе 5 тепловых потерь от заданного значения. Указанные выще отличительные особенности позволяют примерно на 10% повысить точносЛ устройства и за счет этого получить более высокое качество управления выемочными маишнами с мягкой (экскаваторной) механической характеристикой привода подачи за счет стабилизации средней скорости подачи, усилия резания и величины тепловых потерь в главном двигателе 5 при переменной крепости разрабатываемой горной породы. Формула изобретения Устройство для управления и стабилизации нагрузки главного двигателя по авт. св. № 185378, отличающееся тем, что, с целью повыщетшя точности устройства, в нем. дополнительно установлены два ключа и последовательно соединенные фильтр, второй интегрирующий элемент и пороговый элемент, выход которого соединен с управляющими входами ключей, причем выход датчика скорости соединен с. первым входом третьего элемента сравнения через первый ключ, а выход третьего элемента сравнения соединен с третьим входом усилителя через второй ключ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 185378, кл. G 05 В 11/01, 1965 (прототип).