Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины

, :1 ЛЗТ1 31 п 1 1 1 Л. ф, Шклярский Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины.Заявлено 19 марта 1939 года в НКУП за Мя 22584. Опубликовано 31 января 1941 года.Предмет изобретения по данномуавторскому свидетельству составляетособая фОрма выполнения уже известногоустройства для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подьемной машины с асинхронным двигателем,орган управления которой питается отуправляемых выпрямителей (тиратронов).Согласно изобретению, в таком устройстве для изменения тока, протекающегоЭ1через выпрямитель и воздействующего 1на сервомотор органа управления машины )соответственно расхождению между истинной скоростью подъема или спуска искоростью, заданной для данного участкапути одна из компаундных обмотоксеточного трансформатора включена последовательно с тахометрическим генератором, приводимым от оси подъемноймашины, и потенциометром, регулируемым указателем глубины, снабженнымдиском с приливами соответствующимиконтуру тахограммы в координатах скорость-путь",Благодаря такому включению сеточноготрансформатора изменение режима горе-ния выпрямителей и, следовательно, из-менение угла поворота сервомотора происходит в зависимости от величинысравниваемых скоростей фактической скорости подъема или спуска и заданной скорости для данного участка пути.Для устранения возможности возникновения устойчивых колебаний регулятора в предлагаемом устройстве применен ускоряющий орган в виде трансформатора, включенного в цепь тахогенератор - потенциометр - компаундная обмотка сеточного трансформатора. Применение ускоряющего органа позволяет осуществить регулирование скорости подъемной машины не только в зависимости от ее скорости, но и по ускорению.Предлагаемое устройство обеспечивает работу шахтной подъемной машины по трапецоидальной тахограмме, причем последняя может быть либо трехпериодной либо, пятипериодной. Задача регулятора хода заключается в точном выполнении заданной тахо граммы, вне зависимости от нагрузки двигателя, причем должны быть обеспечены определенная длительность каждого периода и требуемые величины скоростей и ускорений. Машина может работать либо без машиниста, либо за последним сохраняется лишь функция включения двигателя и контроль за дальнейшей работоймашины как это имеет место в полуав-; томатических подъемах Леонарда.На чертеже фиг. 1 изображает схемупредлагаемого устройства с ускоряющиморганом в виде трансформатора; фиг. 2 -кривые напряжений сеточного трансфор-матора и тиратронов; фиг. 3 - кривые напряжений и токов в тиратронах при изменении режима работы устройства;, фиг. 4 - кривые моментов тормоза и главного двигателя при работе тиратронов в режиме, отраженном на фиг, 3.Указатель глубины подъемной машины снабжен диском Д с приливами, соответ.ствующими контуру тахограммы в коор-динатах скорость-путь" и взаимодей-, ствующими с движком потенциометра РМ, присоединенного к одной из компаундных , обмоток сеточного трансформатора СТ.Последовательно с этой обмоткой и, потенциометром включен тахометрический, генератор ТГ с независимым возбужде-, нием, сидящий на валу главного подъем-ного двигателя М (как известно, напряжение на щетках такого генератора пропорционально скорости вращения его якоря).Таким образом в сеточном трансфор-, маторе напряжение, снимаемое с потен-циометра РМ и изменяемое пропорцио- , нально задаваемой скорости, непрерывно ) сравнивается с напряжением на зажимах тахогенератора ТГ. Первичные обмотки сеточного трансформатора СТ включены в цепь фазорегулятора РН, создающего в трансформаторе постоянный сдвиг фаз на 90 .оНапряжения потенциометра и тахоге-нератора включены навстречу друг другу,вследствие чего при равенстве скоростей - заданной и действительной, результирую-щий магнитный поток в среднем сердечнике равен нулю. При этом, так как фазорегулятор РН дает постоянный сдвиг фаз, на угол в=к/2, то индуктирующиесяв сеточных обмотках трансформатора СТ, электродвижущие силы, имеющие формупик (фиг, 2 - 111), производят зажиганиеобоих тиратронов Т, и Т, по проше-ствии 14 периода от начала положитель-, ной полуволны анодлого напряжения., На фиг, 2 анодное напряжение тиратронаизображено кривой 1, а напряжение в под-магничивающих обмотках - кривой П.Так как токи в обоих тиратронах приэтом равны, то момент на валу сервомо-тора СМ равен нуло, и реостат в цепи ротора главного двигате.чя М полностью введен благодаря действию пружин 5 создающих на ва.чу органа управления постоянно действующий момент. Для поддержания постоянства развиваемого главным двигателем момента необходимо определенное отставание скорости системы от скорости задаваемой, но этачпогрешность вообще не превышает 2 - 3 и, кроме того, может быть легко скомпенсирована путем учета максимально возможной погрешности. Кривые, изображенные на фиг. 3 и 4, сняты именно длятакого режима.Если же, например скорость системы станет меньше заданной, то напряжение на зажимах тахогенератора станет меньше, чем на потенциометре РМ, и равенство магнитных потоков в среднем сердечнике трансформатора СТ нарушится, Возникающий в связи с этим в среднем сердечнике трансформатора некоторый разностный магнитный поток определенного направлейия, складываясь с переменным потоком (фиг. 2 - 11), создаст переменный магнитный поток, несколько сдвинутый относительно прежнего положения, т, е. точка перехода его через нуль сдвинется, а следовательно и пики э, д. с, в сеточных катушках также сдвинутся, в результате чего один из тиратронов станет зажигаться раньше, а другой позже (сеточные катушки включены так, что э. д. с., индуктирующиеся в них, сдвинуты друг по отношению к дрчг 1 на 180).В этом случае напряжение на одном из тиратронов возрастет, а на другом снизится, и равенство токов в них нарушится (фиг. 3 - ток первого тиратрона У ток второго тиратрона 1,). При нарушении равенства токов в анодных цепях тиратронов якорь сервомотора СМ начнет поворачиваться в соответствующем направлении, например, выводя реостат и уменьшая сопротивление в цепи ротора главного двигателя, вследствие чего скорость вращения будет возрастать до тех пор, пока не восстановится равновесие системы, при котором разность скоростей будет равна определенной величине.В случае возрастания скорости сервомотор СМ будет поворачиваться в противоположном направчении, и скоростьтлавного двигателя будет уменьшаться..Д,я устранения возможности возникнове-ния устойчивых колебаний регуляторав предлагаемом устройстве может бытьприменен включенный в цепь тахометрического генератора ускоритель, служащий для разделения э, д, с. тахогенера-,тора на две составляющие - пропорцио-нальную скорости и пропорциональнуюускорению, и выделения составляющей,пропорциональнойускорению (т, е.пропорциональной первой производнойэ. д. с. по времени), Обе эти составляющие подаются нз обмотки сеточноготрансформатора,Как видно из схемы фиг. 1, транс-,форматор Та включен так, что им выде- ,ляется ток, пропорциональный не самомуускорению, а разности между ускорениемзаданным и ускорением фактическим.Регулирование по ускорению нейтрализует влияние инерции регулятора иобеспечивает устойчивое регулирование.В случае, если окажется, что введениереостата в цепь ротора главного двигателя недостаточно для снижения скорости )до требуемой величины (что обычноимеет место в период замедления приналичии отрицательных стати . ческихмоментов), включается сервомотор СМТтормоза, причем в то время, когдаработает двигатель, и, следовательно,работает сервомотор СМ, направление,результирующего магнитного потока )возбуждения сервомотора тормоза СМТтаково, что тормоз полностью отторможен, Когда же реостат полностью введется, то, благодаря изменению вслед заэтим знака разности токов тиратронов,изменяется так же и направление магнитного потока сервомотора тормоза и тормоз начинаетдействовать, Сервомотр СМТможет быть отрегулирован так, чтовключение его будет производиться домомента полного введения сопротивления.На валах сервомоторов СМ и СМТрасположены пружины 5, и Яа, которыесоздают некоторый момент на валахсервомоторов; благодаря наличию этихпружин угол поворота реостата или тормоза, а следовательно, и момент, развиваемый главным двигателем (при данномскольжении), точно так же, как и момент,развиваемый тормозом, прямо пропорционален разности моментов якорей сервомоторов а значит, и разности токов тиратро-нов; это обстоятельство, как указываег автор, позволяет получить совершенно прямую характеристику зависимости между разностью скоростей заданной и фактической и моментом двигателя или тормоза.Предлагаемое устройство может быть использовано также и при регулировании без механического тормоза при торможении противотоком. В этом случае вместо сервомотора тормоза включается поляризованное реле, производящее в нужный момент реверсирование статопа главного двигателя и изменение полярности обмотки возбуждения сервомотора реостата. Предмет изобретения.1. Устройство для автоматического регулирования числа оборотов шахтной подъемной машины, орган управления которой питается от управляемых выпря. мителей (тиратронов), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для изменения тока, протекающего через выпрямитель и воздействующего на сервомотор органа управления машины, соответственно расхождению между истинной скоростью подъема (спуска) и заданной для данного участка пути, одна из компаундных обмоток сеточного трансформатора включена последовательно с тахометрическим генератором, приводимым от оси подъемной машины, и потенциометром, регулируемым указателем глубины, снабженным диском с приливами, соответствующими контуру тахограммы в координатах скорость-путь", так, чтобы в зависимости от величины сравниваемых скоростей изменялся режим горения выпрямителей и менялся угол поворота сервомотора.2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью устранения возможности возникновения устойчивых колебаний регулятора применен ускоряющий орган в виде трансформатора, включенного в цепь тахо- генератора и компаундной обмотки сеточного трансформатора, с тем, чтобы регулирование скорости подъемной машины осуществлялось не только в зависимости от ее скорости, но и по ускорению.3. В устройстве по пп. 1 и 2 применение торможения машины противотоком или при посредстве тормозного сервомотора, автоматически включаемого при изменении знака разности токов тиратронов.