Устройство для управления подъемной машиной

 

Изобретение относится к подъемным машинам и предназначено для автоматизации режимов ускорения и замедления шахтных подъемных установок, лифтов. Цель изобретения - повышение точности и надежности в работе подъемной машины. Устройство содержит последовательно соединенные датчик положения подъемной машины, блок программ , блок коррекции заданной скорости , блок сравнения, регулятор скорости и блок управления электроприводом , а также датчик загрузки, который соединен с вторым входом блока программ , датчик ускорения и датчик скорости , соединенные с блоком коррекции заданной скорости через его соответ- ,ие входы, датчик скорости также соединен с вторьм входом блока сравнения . Переключение режимов работы (пуск или торможение) устройства осуществляется с помощью задатчика скорости . 2 ил. (Л со оо 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(51)4 В 66 В 1 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3974948/31-11 (22) 05 ° 11. 85 (46) 23. 08. 87. Бюл. У 31 (71) Донецкий политехнический институт (72) И.М.Коляда и А.В.Яценко (53) 621.866(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 971770, кл. В 66 В 1/28, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к подъемным машинам и предназначено для автоматизации режимов ускорения и замедления шахтных подъемных установок, лифтов. Цель изобретения — повышение точности и надежности в работе подь„„SU„„1331784 А1 емпой машины. Устройство содержит последовательно соединенные датчик положения подъемной машины, блок про-грамм, блок коррекции заданной скорости, блок сравнения, регулятор скорости и блок управления электроприводом, а также датчик загрузки, который соединен с вторым входом блока программ, датчик ускорения и датчик скорости, соединенные с блоком коррекции заданной скорости через его соответствующие входы, датчик скорости также соединен с вторым входом блока сравнения. Переключение режимов работы (пуск или торможение) устройства осуществляется с помощью задатчика скоС> рости. 2 ил.

1331784 2

Изобретение относится к подъемным машинам и предназначено для автоматизации режимов ускорения и замедления шахтных подъемных установок, лифтов и т.д.

Цель изобретения — повьппение точности и надежности работы подъемной машины.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для управления подъемной машиной; на фиг.2 — диаграммы изменения во времени выходных сигналов устройства (при пуске и торможении).

Устройство содержит датчик 1 положения подъемной машины, блоки программ 2, коррекции заданной скорости 3 и сравнения 4, регулятор 5 скорости, блок 6 управления электроприводом, датчики загрузки 7, ускорения 8 и скорости 9 подъемной машины.

Блок 3 коррекции заданной скорости содержит четыре операционных усилителя 10-13, четыре ограничителя 14-17 напряжения, оптрон 18, два ключевых элемента 19 и 20 и два нуль-органа

21 и 22.

Блок 2 программ содержит блоки задания ускорения 23, задания рывка 24 и функциональный преобразователь 25.

Функциональный преобразователь 25 реализует известную зависимость круговой частоты й, собственных колебаний от жесткости каната и моментов инерции

ы = С (1)

o KI I ь где Ск — жесткость каната;

I — полный момент инерции подьемной машины;

I = I + I †моме инерции масс гр к подъемного сосуда с грузом

I г . (выход датчика 7 загрузки) и половины ветви канала 1 к (выход датчика 1 положения), I — момент инерции остальных

1 масс.

Блок 24 задания рывка представляет собой перемножитель, который перемножает сигналы от блока 23 задания ускорения и функционального преобразователя 25 и реализует известную зависимость для допустимого рывка

pдоь = Едол (" ь п) э где д,„- допустимое ускорение.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском подъемной машины блок

2 программ осуществляет настройку ()

55 блока 3. Блок 23 задания ускорения задает опорное напряжение Uo or: 4on раничителей 14 и 16, величина которого пропорциональна допустимому ускорению Е д,„ подъемной машины при пуске.

На выходе блока 24 задания рывка формируется опорное напряжение U o г yon ограничителя 15, которое пропорцйонально допустимой величине рывка

g„o„, определяемой по выражению (2).

Пуск подъемной машины начинается с подачи с выхода задатчика 26 скорости напряжения 0, величина ко ад торого пропорциональна заданной скорости ы д (фиг. 2) . При этом на выходах усилителей 10 и 11 появляются соответственно напряжения U „ и дрп

U < о, величины которых определяются

*îï опорными напряжениями соответствующих ограничителей 14 и 15 и пропорциональны соответственно допустимым ускорению Е,„„ и рывку

Напряжение U на выходе усилителя 12, работающего в режиме интегрирования, начинает возрастать по ли— нейному закону, формируя требуемую диаграмму ускорения. Напряжение на выходе усилителя 13, работающего в режиме интегрирования, возрастает по параболе, формируя требуемую диаграмму скорости. С выхода усилителя

13 сигнал U поступает на вход блока

4 сравнения.

В блоке 4 сравнения происходит сравнение этого сигнала U с сигналом, пропорциональным действительной скорости подъемной машины. Сигнал ошибки с выхода блока 4 сравнения поступает на регулятор 5 скорости, выходной сигнал которого подается на блок 6 управления электроприводом, который обеспечивает отработку подьемной машиной требуемой диаграммы скорости ы.

Из-за того, что элементы системы управления (блока 6 управления электроприводом) обладают инерционностью, действительные скорость ы, ускорение и Рывок р отстают от заданных

U„Э UE и Uf,.

В течение времени t, — t, (фиг.2) происходит разгон подъемной машины с ограничением рывка (U < „,„) . В момент времени С напряжение U на выходе

1 усилителя 12 достигает величины

U E м э нО этО не приводит к переключению системы (движению с постоянным

Устройство для управления подъемной машиной, содержащее датчики положения и загрузки подъемной машины, выходы которых соединены с соответствующими входами блока программ, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым, вторым и третьим входами блока коррекции заданной скорости, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход— с входом регулятора скорости, блок управления электроприводом и датчик ускорения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы подъемной машины, выходы датчиков ускорения и скорости соединены соответственно с четвертым и пятым входами блока коррекции заданной скорости, шестой вход которого соединен с выходом задатчика

Л 13317 ускорением), так как величина действительного ускорения E меньше соответствующей допустимой величины еигнала UE и такое переключение лап 5 было бы преждевременным. Оно происходит в момент времени t,, когда ускорение подъемной машины (сигнал на выходе датчика 8 ускорения) достигает допустимой величины (U< ), и сигнал 10 на выходе усилителя 11 становится равным нулю.

На выходе нуль-органа 21 появляется разрешающий сигнал, приводящий к тому, что ключевой элемент 19 подключает в обратную связь усилителя 12 ограничитель 16, опорное напряжение которого U,„ также пропорционально допустимой величине ускорения

E.q,„ Это приводит к тому, что вели- 2р чина напряжения U на выходе усилителя 12 становится равной U E „,„и пропорциональна действительному ускорению Е . При этом разгон далее осуществляется с постоянным ускорением. 25

Сигнал U (выход усилителя 13) и действительная скорость ы при этом начинают возрастать линейно (ж отстает от U, из-за инерционности сис.д темы). В момент времени t действительная скорость и подъемной машины достигает соответствующей величины сигнала U z . При этом сигнал на вы2 ходе усилителя 10 становится равен такому значению, что к(ц — Ц ) = Ud

ы 304 и 1 акоп ъ

Ир где К = -- — коэффициент усиления

il усилителя 10, определяемый оптро- 4р ном 18.

В следующее мгновение К(Б<д — U q ) становится меньше UE * и

*on

I поэтому сигнал на выходе усилителя 10 уже не ограничивается величиной 45

U g а уменьшается до нуля, так как действительная скорость подьемной машины стремится к заданной

В этот период (t> -t> ) разность

K (U(„, — U ) — UE < 0 и сигнал Up 5р (выход усилителя 11) становится равным Uî . Этот сигнал поступает на *оп вход усилителя 12, что приводит к тому, что сигнал UE (выход усилителя

12), пропорциональный заданному ус- 55 корению подъемной машины, линейно уменьшается, а сигнал U (выход усилителя 16), пропорциональный заданной скорости подъемной машины, вновь на84

4 чинает изменяться по параболе. При этом действительные ускорение f u скорость д изменяются соответственно линейно и по параболе.

В момент времени Т„ действительная скорость подъемной машины достигает соответствующей заданной величины сигнала U„, . Сигнал на выходе уси" з лителя 10 становится равным нулю, что приводит к тому, что ноль-орган 22 вырабатывает разрешающий сигнал, воздействующий на ключевой элемент 20, который подключает в обратную связь . усилителя 13 ограничитель 17. Опорное напряжение ограничителя 17 пропорционально величине заданной скорости

U . Сигнал U на выходе усилителя

< ь * 43

13 при этом становится равен U

В момент времени t E = 0; UE

= 0; у = 0; U = О. Далее движение подъемной машийы происходит с постоянной скоростью Lo 3 д (Б(= U )

Рабочее торможение подъемной установки осуществляется с использованием электропривода при установлении напряжения на выходе задатчика 26 скорости блока 3 равным нулю. При этом блок 3 задания настраивается блоком 2 программ аналогично изложенному.

Работа блоков предлагаемого устройства в режиме рабочего торможения аналогична их работе при пуске.

Формула изобретения

1331 скорости, а, выход регулятора скорости соединен с входом блока управления электроприводом, причем блок коррекции заданной скорости содержит четыре

5 последовательно соединенных операционных усилителя, выход последнего из которых является выходом блока коррекции заданной скорости, а входы первого операционного усилителя явля- 1О ются пятым и шестым входами блока коррекции заданной скорости, четвертый вход которого соединен с входом второго операционного усилителя, ограничители напряжения, первый и второй из которых включены в цепи обратной связи первого и второго операционных усилителей соответственно, ключевые элементы, оптрон и нуль-орган, при Этом параллельно первому ограничителю напряжения включен фоторезис784 тор оптрона, а в цепи обратной связи третьего и четвертого операционных усилителей включены последовательно соединенные третий ограничитель напряжения и первый ключ и последовательно соединенные четвертый ограничитель напряжения и второй ключ соответственно, вторые входы первого и третьего, второго и четвертого ограничителей напряжения являются соответственно первым, вторым и шестым входами блока коррекции заданной скорости, вход светодиода оптрона является третьим входом блока коррекции заданной скорости, входы первого и второго нуль-органов соединены с выходами второго и первого операционных усилителей, а выходы — с вторыми входами первого и второго ключей соответственно.

1331784

Ф

Составитель Л.Резникова

Техред В.Кадар Корректор А.Обручар

Редактор П.Гереши

Заказ 3762/18

Тираж 720 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4