Устройство управления наклонной шахтной подъемной установкой

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 010280 (21) 2912655/22-03 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Йо -(23) Приоритет В 66 В 1/28 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 231281(У 2) Авторы изобретения В.М.Чермалых, Ю.В.Гудзь и В.С.Лисовский Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-тия Великой Октябрьской социалистическойреволюции Министерства высшего и среднего специальногообразования УССР(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАКЛОННОЙ ШАХТНОЙ ПОДЬЕМНОЙ УСТАНОВКОЙИзобретение относится к системам управления подъемниками, а именно к системам управления наклонными шахтными подъемными установками с переменным профилем пути.Известна система управления подьемной установкой, содержащая последовательно соединенные задатчик интенсивности, узел сравнения действительной скорости с заданной, управляемый преобразователь напряжения, двигатель и подъемную машину, к валу которой подсоединен тахогенератор, выход которого подключен к узлу сравнения 11 . 15Недостатком системы является отсутствие связи между задаваемым ускорением (замедлением) систем и . профилем пути. Известно также устройство управления наклонной шахтной подъемной установкой, содержащее блок задания скорости, датчик действительной скорости, узел сравнения действитель ной скорости с заданной и блок управления 23.Однако такое устройство не обеспечивает управление подъемной установкой в аварийных ситуациях. 30 Цель изобретения - повышениебезопасности работы подъемной машиныПоставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено тормозной системой, коммутатором и задающим блоком, выходы которого соединены со входами блока задания скорости, причем один из выходов коммутатора соединен с тормозной системой;второй выход - с блоком управления,а вход - с узлом сравнения действительной скорости с заданной, а также тем, что блок задания скоростивыполнен в виде охваченных общейотрицательной обратной связью воследовательно соединенных операционного усилителя с ограничителем выходного напряжения и интегрирующегооперационного усилителя с последовательно соединенными и+1 входнымирезисторами, и иэ которых подключеныпараллельно выходным контактам задающего устройства, а выход интегрирующего операционного усилителя является выходом блока задания скорости.,Устройство обеспечивает управление подъемной установкой как в нормальном режиме работы, так и в ава 891550рийном. Причем, в аварийных ситуациях управление осуществляется тормозной системой, а требуемый режимзамедления задается устройством задания скорости и задающим устройст-.вом в зависимости от угла наклонаучастка пути в месте нахождения.подъемного сосуда,На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2структурная схема блока задания скорости с задающим блоком. 10Устройство содержит последователь-,но соединенные блок 1 задания скорости, узел 2 сравнения действительнойскорости с зацанной и коммутатор 3 сдвумя выходами, Первый выход коммутатора 3 подключен к входу последовательно соединенных управляющего блока 4, электродвигателя 5 и подъемноймашины б, а второй - к тормозной системе 7, связанной с барабаном подъем Оной машины б. С валом подъемной машины б связаны датчик 8 действительнойскорости, выход которого подключенк узлу 2 сравнения действительнойскорости с заданной и задающий блок9, выходы которого связаны с блоком1 задания скорости.Блок задания скорости состоит изпоследовательно соединенных операционных усилителей 10 и 11, причемусилитель 11 с парафазным выходом. ЗОВ цепь отрицательной обратной связиусилителя 10 включен ограничитель 12выходного напряжения, поэтому он работает в релейном режиме, Входнойзажим 13, служащий для подачи на 33блок 1 задания скорости входного сигнала, через резистор 14 подключен квходу усилителя 10. Резистор 15,включенный между выходом усилителя 11и входом релейного усилителя 10, 4 Ообеспечивает цепь общей отрицательной обратной связи, Выход операционного усилителя 10 через последовательно соединенные резисторы 16.1,1 б.2 и 1 б,п, параллельно которымподключены контакты 17.1, 17.2,17.п задающего блока 9, и резистор18 подключен к входу операционногоусилителя 11, в цепь отрицательнойобратной связи которого включен конденсатор 19. Поэтому данный усилительявляется интегрирующим. Требуемый,коэффициент передачи усилителя 11задается подключением одного из резисторов 16,1, 16.2 и 1 б.п к резистору 18. Инверсный выход интегрирующего усилителя 11 подключен к входуузла сравнения.Задающий блок 9 включает в себя,связанный с барабаном подъемной машины б генератор 20 путевых импульсов о,каждый выходной импульс которого со-ответствует перемещению подъемногососуда на величину кванта. Выход ге,нератора путевых импульсов подключен1 к входу реверсивного счетчика 21 им пульсов, в котором код зависиг отпути, пройденного подъемным сосудом,М следовательно, от его положенияв стволе, К выходу реверсивного счет,чика 21 импульсов подключен дешифратор 22, выход которого подключен квходу узла 23 исполнительных элементов, выходные контакты которого 17.1,17,2, ,17 и подключены параллельно входным резисторам 16.1, 16.216.п интегрирующего операционногоусилителя 11. Количество выходныхконтактов 17.1, 17.2 17.п узла23 исполнительных элементов и количество резисторов 16.1, 16.2,1 б.п соответствует количеству участков пути с одинаковым углом наклонав стволе шахты. Размыкание одного изконтактов обеспечивает подключениевключенного параллельно ему резистора к резистору 18, и следовательно,задание требуемого коэффициейта передачи интегрирующего усилителя 11в зависимости от угла наклона участка пути в месте нахождения подъемного сосуда.Устройство работает следующимобразом.В режиме нормальной работы подъемной установки для пуска систеьаи навходной зажим 13 подается напряжение,которое пропорционально требуемойвеличине установившейся скорости движения барабана подъемной машины б. Это напряжение через резистор 14 подается на вход операционного усилителя 10, а через резистор 15 на этот же вход подается напряжение с прямого выхода интегрирующего усилителя 11, В начальный момент времени напряжение на выходе интегрирующего усилителя 11 равно нулю, поэтому на выходе релейного усилителя 10 устанавливается напряжение с лолярностью противоположной полярности входного напряжения на зажиме 13 и равное по величине опорному напряжению на ограничителе 12. Это напряжение через замкнутые выходные контакты 17.1,17.2, , 17.п, узла 23 исполнительных элементов и резистор 18 подается на вход интегрирующего усилителя 11. Напряжение на его выходах начинает возрастать по абсолютной величине, причем на прямом выходе оно имеет противоположную полярность, чемнапряжение на входном зажиме 13.Этим обеспечивается охват последовательно соединенных операционных усилителей 10 и 11 общей цепью отрицательной обратной связи с единичным коэффициентом передачи при равенстве сопротивлений резисторов 14 и 15. Рост напряжения на выходе интегрирующего усилителя 11 прекращается при равен стве абсолютных величин напряжений, которые подаются через резисторы 14 и 15 на вход релейного усилителя 10 так как на его выходе при этом устаФормула изобретения 1. Устройство управления наклонной шахтной подъемной установкой, содержащее блок задания скорости, датчик действительной скорости, узел сравнения действительной скорости с заданной и блок управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности работы подъемной машины, оно снабжено тормозной системой, коммутатором и задающим блоком, выходы которого соединены со входами блока задания скорости, причем один иэ выходов коммутатора соединен с тормозной системой, второй выход - с блоком управления, а входс узлом сравнения действительной скорости с заданной.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок задания скорости выполнен в виде охваченных общей отрицательной обратной связью последовательно соединенных операционного усилителя с ограничителем выходного напряжения и интегрирующего операционного усилителя с последовательно соединенными о+1 входнавливается напряжение близкое к .нулю. С инверсного выхода интегрирующего усилителя 11 напряжение, полярность которого совпадает с полярностью напряжения на входном зажиме 13, подается на вход узла 2. сравнения действительной скорости с заданной, программируя во времени задан" ную скорость движения барабана подьемной машины 6. Датчик 8 действительной скорости вырабатывает напряжение, которое пропорционально действитель" ной скорости барабана подъемной ма" шины 6. Указанные напряжения сравниваются в узле 2 сравнения действительной скорости с заданной. Сигнал ошибки с его выхода через коммутатор 5 3 поступает на вход управляющего устройства 4, которое обеспечивает требуемую скорость вращения электродвигателя 5, а следовательно, и барабана подъемной машины 6, 20Замедление подъемной машины 6 с использованием электродвигателя 5 осуществляется при снятии напряжения с входного зажима 13. При этом на выходе усилителя 10 устанавливается напряжение равное опорному, полярность которого противоположна полярности напряжения на прямом выходе интегрирующего усилителя 11. Это напряжение через замкнутые контактыЗО 17.1 17.2 17.п и резистор 18 поступает на вход интегрирующего усилителя 11. Напряжение на его инверсном выходе начинает уменьшаться, программируя требуемый закон уменьшения скорости барабана подъемной машины 6. Сигнал ошибки с выхода узла 2 сравнения действительной скорости с заданной через коммутатор 3 подается на вход управляющего устройства 4, которое обеспечивает управ ление электродвигателем 5 в соответ.ствии с требуемым законом. В режиме нормальной работы тормозная система 7 осуществляет рабочее торможение, управление которым не показано.В аварийном режиме система управления работает следующим образом.При поступлении сигнала на предохранительное торможение коммутатор 3 переключает выход узла 2 сравнения действительной скорости с заданной со входа управляющего блока 4 на вход тормозной систеьы 7. Одновременно электродвигатель 5 отключается от сети и управление подъемной машиной 6 осуществляет тормозная система 7. По этому же сигналу в зависи" мости от положения подъемного сосуда в стволе размыкается один из выходных контактов 17,1, 17.2 17.п узла исполнительных элементов 23 и Я к резистору 18 подключается один иэ резисторов 16. 1, 16. 2 16.п, Следовательно, коэффициент передачи усилителя 11 задается в функции угла наклона участка пути, на котором 65 находится подъемный сосуд. Одновременно снимается напряжение с входно-,го зажима 13 и напряжение на инверс,ном выходе интегрирующего усилителя11 начинает уменьшаться, программируя требуемый закон изменения скорости г;ри предохранительном торможении.Причем интенсивность уменьшения выходного напряжения интегрирующегоусилителя 11 определяется его коэффициентом передачи, и следовательно,углом наклона участка пути в местенахождения подъемного сосуда. Управление тормозной системой 7 осуществляется по сигналу ошибки на выходеузла сравнения действительной скорости с заданной 2, что обеспечиваеттребуемую величину замедления подъемной машины 6 и предотвращает набегание подъемного сосуда на канат.Применение предлагаемой систеьвпозволит повысить надежность и безопасность эксплуатации наклонных шахтных подъемных установок с переменнымпрофилем пути, так как система позволяет управлять установкой как внормальном (рабочем) режиме, так и ваварийном. Преимуществом данной системы перед известными является то,что один и тот же задающий блок используется и при нормальном двигательном режиме, и в режиме предохранительного торможения механическим тормозом. За счет сокращения простоев, вызванных устранением последствий аварийных режимов вследствие набеганияподъемного сосуда на канат, достигается значительный зкономический эффект,891550 аказ 11124/28 Тираж 932 Подписное ИИП Филиал ППЛ "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная ными резисторами, и из которых подключены.параллельно выходным контактам задающего блока, а выход интег,.рирующего операционного усилителя яв-.1 тяется выходом блока задания скорос-ти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чермалых В. М., Родькин Д. И., Каневский В,В. Системы электропривода и автоматики. рудничных стационарных машин и установок, М "Недра", 1976, с. 105.2. Авторское свидетельство СССР 9 637309, кл. В 66 В 1/28, 1978 (прототип).