Устройство для управления и стабилизации нагрузки главного двигателя

Союз СсветскнкСоциалистических Реснублик Зависимое от авт. свидетельстваФЗаявлено 19,Ъ 1,1965 ( 1013650/24-7) Кл. 21 с, 59/01 исоединением заявкиоритет МПК Н 02 р Комитет оо делатлобретений и открытийрн Совете МинистровСССР К 621.316,728:621.313 .323 (088.8) публиковано 13 Л 11.1966. Бюллетень1ата опубликования описания 11.Х,1966 Авторыизобретени. Милич, В. А. Березкин, 3, А. Соскин, Г, П. Тряпичниковй,1 р И, В. Рикман и ф. 3. Масович 11 .1 Г К 11 ОБИ о 1 ИОТЫА ударственные институты Тяжпромэлектропроект и Гипроугл ма явител СТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ НАГРУЗКИ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯГ 1 ри необходимостиподсоединяют датчик скпозволяет увеличить жехарактеристик при мальмер, при маневровом хо ко входу усилителя орости подачи, Это ткость механических х нагрузках (напри де) . Известны устройства для управления и стабилизации нагрузки главного двигателя, например горных машин, содержащие электромагнитную муфту скольжения в приводе подачи, усилитель, включенный в цепь возбуждения муфты, с источником опорного напряжения и измеритель тока нагрузки в цепи главного двигателя,Предложенное устройство отличается тем, что ко входу усилителя подсоединены измеритель тока нагрузки через элемент, возводящий напряжение, пропорциональное току нагрузки, в квадрат, и интегрирующее звено. ЭТим достигается более полное использование мощности главного двигателя и соответственно повышение производительности машины.Ко входу усилителя предложенного устройства может быть присоединен датчик усилия подачи. Благодаря этому форма механической характеристики более приближается к прямоугольной и усилие подачи - к предельному в области высоких скоростей подачи, предотвращая тем самым падение производительности машин,ы,На чертеже изображена принципиальнаясхема устройства.Устройство содержит следующие основныеузлы: электромагнитную муфту скольжения 1, усилитель 2, включенный в цепь возбуждения муфты, источник опорного напряжения у, измеритель тока нагрузки 4 в цепи главного двигателя б, элемент б, возводящий сигнал в квадрат, интегрирующее звено 7, датчик уси- О лия подачи 8 и датчик скорости подачи 9.Электромагнитная муфта скольжения применена в устройстве для регулирования усилия и скорости подачи. Она присоединяется входным валом к приводному двигателю, а 5 выходным к механизму подачи. Приводнойдвигатель может быть электрическим или не- электрическим и используется для привода только механизма подачи или группы механизмов. В последнем случае в качестве при- О водного двигателя может быть применен, например, главный двигатель.Усилитель, включенный в цепь возбужденияму.фты, служит для усиления сигналов управления, а также изменения формы механиче ской характеристики привода подачи, При необходимости усилитель имеет несколько каскадов усиления. Возможно применение как усилителя постоянного тока, так и переменного. Обмотка возбуждения муфты в случае ис- О пользования усилителя переменного тока при 18537835 40 45 соединяется к выходу его через выпрямитель. Сравнение сигналов па входе усилителя может быть осуществлено любым способом, например электрическим или магнитным.Источник опорного напряжения предназначен для подачи задающего сигнала на вход усилителя и эталонных сигналов и узлы сравнения. Измеритель тока нагрузки в цепи главного двигателя обеспечивает на выходе постоянный сигнал, зависящий от тока в цепи главного двигателя. В случае использования главного двигателя переменного тока измеритель содержит выпрямитель.Элемент, возводящий сигнал в квадрат, предусмотрен для получения квадратичной зависимости сигнала от величины тока главного двигателя, что позволяет более точно учесть его тепловые потери, определяющиеся квадратом тока в цепи двигателя. При необходимости элемент может содержать усилитель. Сигнал на выходе элемента сравнивается с эталонным, соответствующим заданной величине квадратичного тока, и разность этих сигналов подается на вход интегрирующего звена. Интегрирующее звено обеспечивает получение сигнала, пропорционального отклонению фактической величины энергии потерь в главном двигателе от заданного допустимого значения. Выход интегрирующего звена подключен к входу усилителя так, что в случае излишнего выделения энергии потерь в главном двигателе сигнал па выходе интегрирующего звена вычитается из задающего сигнала, что вызывает уменьшение возбуждения муфты и соответственно скорости и усилия подачи. При недостаточном использовании главного двигателя по нагреву сигнал складывается с задающим сигналом. Благодаря этому увеличивается возбуждение муфты и соответственно скорость и усилие подачи.Датчик усилия подачи используют тогда, когда форма естествешюй механической характеристики привода с электромагнитной муфтой скольжения недостаточно прямоугольна. В этом случае датчик обеспечивает отсечку по усилию, уменьшающую возбуждение муфты при превышении заданной величины усилия. Выход датчика присоединяется ко входу усилителя полярностью встречно с создаваемым на основе источника опорного напряжения источником эталонного сигнала, соответствующего задаваемой величине усилия. Чтобы размагпичивающийся сигнал имел место лишь в случае превышения заданной величины усилия, при электрическом сравнении сигналов выход датчика соединяется с источником эталонного сигнала через электрический вентиль. Магнитное же сравнение сигналов осуществляется на элементе с резко различной интенсивностью выходного сигнала в 5 10 15 20 25 30 50 55 60 65 зависимости от полярности результирующего входного сигнала (например, па магнитном усилителе с положительной обратной связью по току нагрузки), Датчик может производить косвенное измерение усилия (папример, по величине тока в цепи индивидуального приводного двигателя) или непосредственное (например, с помощью магнитоупругого датчика) . Последнее необходимо при пеэлектрическом или групповом приводе.Датчик скорости подачи предусмотрен для поддержания заданных скоростей при усилиях подачи, меньших заданного. Он необходим при маневровом ходе и для возможности ограничения скорости при проходе мест, где отсутствует вырабатываемый массив, Выходдатчика присоединяется ко входу усилителя полярностью встречно с создаваемым па основе источника 3 источником задающего сигнала, который в такой модификации устройства соответствует требуемой скорости подачи. Превышение требуемой скорости исключается размагничиванием муфты. Для этого при электрическом сравнении сигналов выход датчика соединяется с источником задающего сигнала через электрический вентиль. Магнитное сравнение в этом случае осуществляется на элементе с резко различной интенсивностью выходного сигнала в зависимости от полярности результирующего входного сигнала,При работе устройства сигнал на выходе интегрирующего звена об излишнем выделениии потерь и главном двигателе позволяет автоматически уменьшить заданную величину усилия и (при данной крепости разрабатываемого массива) скорости подачи. В результате этого уменьшается усилие резания, соответствеш:о загрузка главного двигателя и отклонение величины выделившихся в двигателе потерь от заданного значения, Сигнал противоположного знака па выходе интегрирующего звена увеличивает заданную величину усилия подачи, соответственно усилие резания и загрузку главного двигателя, в результате чего уменьшается отклонение величины выделившихся в главном двигателе потерь от заданного значения.Ф Описанная коррекция по отклонению фактической ьеличины выделившихся в главном двигателе потерь позволяет повысить производительность машины благодаря более полному использованию мощности главного двигателя. В отличие от известной коррекции по току двигателя при ней наиболее полно учитываются отклонения нагрузки главного двигателя от оптимальной (в том числе и малые отклонепия в пределах 5 - 70/о, пиковые сбросы и пабросы погрузки, быстроменяющиеся отклонения). Кроме того, при описанной кор. рекции, автоматически поддерживающей заданную среднеквадратичную величину тока главного двигателя, в отличие от известной, когда примерно поддерживается среднее зна185378 Предп 1 ет изобретения погодна агаппа,п подаю апапашам пасПаю Составитель Ь. Минц Редактор И, С. Грузова Техред Г, Е. Петровская Корректоры: Е, Д. Курдюмова В и Ю. М, ФедуловаЗаказ 3006/3 Тираж 1550 Формат бум. 60 К 90/з Объем 0,3 пзд. л. ПодписиЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыгий нрп Совете Министров СССМосква, Центр, пр, Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова,чение тока, нет необходимости вводить непроизводительные запасы по мощности главного двигателя для учета отклонения средней величины от среднеквадратичной определяющей нагрев главного двигателя.Создаваемая устройством механическая характеристика привода подачи, близкая по форме к пряпгоугол ной, обеспечивает примерно постоянное усилие подачи при скорости подачи ниже заданной максимальной величины, Это также в значительной мере стабилизирует загрузку главного двигателя, так как и при неизменном усилии подачи ее скорость уменьшается с ьозрасганием крепости разрабатываемого массива и увеличивается при снижении крепости массива,Описаная коррекция может быть применена и при замене привода с электромагнитной муфтой другими типами регулируемого привода, например, системой Г-Д (в пом числе с трехобмоточным генератором),1. Устройство для управления и стабилизации нагрузки главного двигателя, например 5 горных машин, содержащее электромагнитнуюмуфту скольжения в приводе подачи, усилитель, включенный в цепь возбуждения муфты, с источником опорного напряжения и измеритель тока нагрузки в цепи главного двигателя, 10 отлггчапош,ееся тем, что, с целью повышенияиспользования мощности машины, ко входу указанного усилителя подключены измеритель тока нагрузки через элемент, возводящий нап 1 пяпкенне, пропорционп 1;1 ьное току наг 1 пузки, 15 ь квадрат, интегрирующее звено и датчик усилия подачи.2. Устройство по п. 1, от,гггпапогаееая тем,что, с целью увеличения жесткости механических характеристик, во входную цепь усили теля включен датчик скорости подачи, действующий при малых нагрузках машины.