POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47036 KI. 21 d\ 38 KI. internat/H 02 k Przedsiebiorstwo Montazu Urzadzen Elektrycznych Przemyslu Weglowego*) Katowice, Polska Uklad ograniczajacy przyspieszenia i opóznienia biegu elektrycznych maszyn wyciagowych, pracujacych w ukladzie Leonarda Patent trwa od dnia 7 marca 1962 r.Przedmiotem wynalazku jest uklad ogranicza¬ jacy przyspieszenia i opóznienia biegu elektrycz¬ nych maszyn wyciagowych, pracujacych w ukla¬ dzie Leonarda.Przy elektrycznych maszynach wyciagowych z kolem pednym, zachodzi koniecznosc ograni¬ czenia przyspieszen w okresach rozruchu ma¬ szyny i opóznien w okresach zwalniania do do¬ puszczalnych wartosci ze wzgledu na niebezpie¬ czenstwo poslizgu liny. Ograniczenie przyspie¬ szen i opóznien jest szczególnie wazne wtedy, gdy przy recznym sterowaniu maszynista musi zatrzymac naczynia wydobywcze w dowolnym miejscu w szybie, np. przy rewizji szybu lub pracach szybowych. W tych przypadkach ma¬ szynista nie moze dokonywac normalnie stoso- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Eugeniusz Kosonocki. wanych rozruchów i zwolnien za pomoca krzy¬ wek na wskazniku glebokosci ze wzgledu na po¬ slizg liny na kolach pednych.W znanych ukladach stosowano do tego celu transformatory przyspieszeniowe, wlaczane al¬ bo w obwód wzbudzenia pradnicy sterujacej al¬ bo w glówny obwód ukladu Leonarda. Wsku¬ tek tego, ze istnieja w tych obwodach tylko po¬ wolne zmiany pradu wzbudzenia lub napiecia pradnicy, potrzebne transformatory przyspiesze¬ niowe musialy miec duze wymiary i ciezar, by¬ ly wiec bardzo kosztowne, gdyz do wykonania ich zuzywano duze ilosci materialów deficyto¬ wych tj. miedzi i blachy transformatorowej.Dotychczasowe wady i trudnosci usuwa uklad ograniczajacy przyspieszenia i opóznienia biegu maszyn wyciagowych, wedlug niniejszego wynalazku. Uklad jest przedstawiony schema¬ tycznie na rysunku i sklada sie z pradnicy ste-rujacej PS, zaopatrzonej w dodatkowe uzwoje¬ nie ZD1 i ZD2, z dwóch jednokierunkowych wzmacniaczy tranzystorowych Wl i W2 pola¬ czonych w obwód z dodatkowymi uzwojeniami ZD1 i ZD2, z ukladu progowego P oraz z uzwo¬ jenia sterujacego amplidyny UA polaczonego w obwód ze wzmacniaczami Wl i W2 i ukladem progowym P. Amplidyna UA jest przezna¬ czona do wzbudzenia pradnicy sterujacej PS w taki sposób, aby ruch maszyny wyciagowej byl mozliwy w obydwu kierunkach, a przy wspólpracy z ukladem wedlug wynalazku takze do ograniczenia przyspieszenia i opóznienia bie¬ gu maszyny.W dodatkowych uzwojeniach ZD1 i ZD2, umieszczonych na glównych biegunach pradnicy sterujacej PS, indukuja sie napiecia z chwila kiedy glówny strumien magnetyczny pradnicy zmienia swoja wartosc, na przyklad podczas rozruchu i zwalniania maszyny wyciagowej. Je¬ zeli zalozy sie, ze podczas rozruchu biegunowosc indukowanych napiec w uzwojeniach ZD1 i ZD2 wystepuje jak „dodatnia — ujemna — dodat¬ nia — ujemna", to podczas zwalniania bieguno¬ wosc zmienia sie na „ujemna — dodatnia — ujemna — dodatnia". W pierwszym przypadku strumien magnetyczny biegunów glównych pradnicy sterujacej PS stopniowo wzrasta, a w drugim stopniowo maleje. Indukowane napiecia w dodatkowych uzwojeniach ZD1 i ZD2 sa zródlem zasilania ukladu ograniczaja¬ cego przyspieszenia i opóznienia, gdyz wiel¬ kosc indukowanych napiec jest wprost propor¬ cjonalna do wielkosci wystepujacych przyspie¬ szen i opóznien.Ze wzgledu na to, ze wielkosc dopuszczalnych przyspieszen i opóznien jest stosunkowo mala, a ilosc zwojów uzwojen ZD1 i ZD2 nie moze byc duza z powodu braku miejsca w pradnicy, indukowane napiecia sa bardzo male, rzedu 0,1 wolta i niewystarczajace do zasilania uzwo¬ jen sterowniczych amplidyny UA, a przez to do sterowania napiecia pradnicy PS. Z tego powo¬ du indukowane napiecia w uzwojeniach dodat¬ kowych ZD1 i ZD2 musza byc wzmocnione oko¬ lo 200-krotnie, aby otrzymac napiecia rzedu 20 voltów, wystarczajace do odpowiedniego wy¬ sterowania uzwojenia sterowniczego amplidy¬ ny UA dla ograniczenia przyspieszen lub opóz¬ nien maszyny. Wzmocnienie to uzyskuje sie dzieki zastosowaniu odpowiedniego wzmacnia¬ cza, skladajacego sie z dwóch jednokierunko¬ wych, dwustopniowych wzmacniaczy tranzysto¬ rowych Wl i W2.Wzmacniacze Wl i W2, które maja jednakowa budowe sa zalaczone kazdy z osobna w obwód uzwojen dodatkowych ZD1 i ZD2. Wzmacniacz Wl sklada sie z oporów nastawczych Rl i R2, tranzystorów Tl i T2 oraz z oporu stalego R3.Opór nastawczy Rl z jednej strony jest polaczo¬ ny z jednym koncem uzwojenia dodatkowego ZD1, a z drugiej strony do bazy tranzystora T2.Emiter tranzystora T2 jest bezposrednio polaczo¬ ny z drugim koncem uzwojenia ZD1 i z baza tranzystora Tl oraz przez opór R3 z emiterem tranzystora Tl i z zaciskiem „dodatnim" zródla zasilania pradu stalegp Zl. Kolektor tranzystora Tl polaczony jest z zaciskiem a oporu obciazenia R2 i z jednym koncem uzwojenia sterowniczego amplidyny XJA, a emiter tranzystora Tl pola¬ czony jest bezposrednio z zaciskiem „dodatnim" zródla zasilenia Zl.Uklad progowy P sklada sie z dwóch diod Dl i D2 polaczonych z jednej strony z za¬ czepami c i e oporu potencjometrycznego R4, a z drugiej strony z jednym koncem uzwo¬ jenia sterowniczego amplidyny UA. Diody Di i D2 sa spolaryzowane odwrotnie tak, £e gdy jedna dioda przewodzi to w tym parnym czasie druga dioda nie dziala i na odwrót. Srodkowy zaczep d oporu R4 jest po¬ laczony z zaciskiem b oporu obciazenia R2 wzmacniaczy Wl i W2. Obydwa konce oporuR4 sa polaczone ze zródlem pradu stalego 22.Opisany wyzej uklad wedlug wynalazku dzia¬ la w sposób nastepujacy.Przy rozruchu maszyny wyciagowej z dopusz¬ czalnym przyspieszeniem na przyklad 1 m/sek2, w uzwojenia ZD1 i ZD2 zostaje indukowane na¬ piecie okolo 0,1 wolta o polaryzacji „dodatniej — ujemnej — dodatniej — ujemnej". Baza tran¬ zystora T2 poprzez opór nastawczy Rl otrzymu¬ je od uzwojenia ZD1 potencjal dodatni, który unieruchamia wzmacniacz Wl. Natomiast baza tranzystora T29 drugiego wzmacniacza W2 otrzy¬ muje od uzwojenia ZD2 potencjal ujemny i wzmacnia napiecie do okolo 1,4 V. Wzmocnio¬ na wartosc napiecia do 1,4 V wystepuje jako spadek napiecia na oporze R3', natomiast baza tranzystora TV, otrzymuje potencjal ujemny, wzmacniajac napiecie z 1,4V do 20 V.Jezeli po ustalonym biegu maszyny nastepuje jej zwalnianie, wówczas w uzwojeniach ZD1 i ZD2 zostaje indukowane napiecie 0,1 V o po¬ laryzacji odwrotnej „ujemnej — dodatniej — ujemnej — dodatniej". W tym przypadku od¬ wrotnie, wzmacniacz Wl bedzie pracowal, a wzmacniacz W2 bedzie nieczynny. Tak wiec na zaciskach a i b oporu obciazenia R2 zawsze ^•l*wystapi wzmocnione napiecie do 20 V, jednak o zmieniajacej sie biegunowosci w zaleznosci od tego, czy wystepuje w danej chwili przyspiesze¬ nie czy opóznienie biegu maszyny wyciagowej.Gdy na oporze obciazenia R2 istnieje napiecie pomiedzy zaciskami a i b o wartosci 20 woltów, to temu napieciu zostaje przeciwstawione na¬ piecie istniejace w ukladzie progowym P na oporze potencj©metrycznym R4 pomiedzy zacze¬ pami c i d lub d i e o takiej samej wartosci i ta¬ kiej samej biegunowosci. W tym przypadku obydwa te napiecia znosza sie i przez uzwo¬ jenie sterownicze amplidyny UA nie poplynie prad. Jest to przypadek, gdy maszyna pracuje normalnie, to jest gdy zwalnianie lub przyspie¬ szanie biegu maszyny miesci sie w ustalonych granicach.Przy zwiekszeniu przyspieszenia biegu maszy¬ ny na przyklad o 10%, napiecie na zaciskach a — b oporu R2 zwiekszy sie do 22 V. Wskutek zwiekszonego napiecia o 2 V, od zaczepu b po¬ plynie prad do zaczepu d oporu R4 i do zaczepu e, a nastepnie przez diode D2 do uzwojenia stero¬ wniczego amplidyny UA i do zaczepu a oporu R2.W ten sposób przeplywajacy prad przez uzwo¬ jenie sterujace amplidyny UA spowoduje obni¬ zenie napiecia pradnicy sterujacej PS a tym samym obnizenie przyspieszenia do dopuszczal¬ nej wartosci biegu maszyny. W dalszej kolej¬ nosci napiecie na zaciskach a — b oporu R2 spadnie do +20 V powodujac zanik pradu w uzwojeniu sterowniczym amplidyny UA.W sposób analogiczny dziala uklad przy zwiekszeniu opóznienia biegu maszyny, z ta róz¬ nica, ze dziala wówczas dioda Dl. PL