RU2107U1 - Устройство автоматического управления электроприводом скиповой лебедки доменной печи - Google Patents

Abstract

Устройство автоматического управления электроприводом скиповой лебедки доменной печи, содержащее датчик частоты вращения барабана лебедки и блок управления, к первому выходу которого подключен электродвигатель лебедки со скипами, к второму выходу - рабочий тормоз, к третьему - предохранительный тормоз, отличающееся тем, что оно снабжено магнитопроводящим зубчатым элементом круглой формы, соединенным с барабаном, и вычислительным блоком для вычисления скорости перемещения, положения и противохода скипов, направления вращения барабана, уровня скорости лебедки и неисправности рабочего тормоза, первый вход вычислительного блока соединен с датчиком частоты вращения, второй и третий входы соединены с четвертым и пятым выходами блока управления, а выходы вычислительного блока - с входами блока управления, при этом датчик выполнен бесконтактным, а зубчатый элемент и чувствительный элемент датчика электромагнитно связаны.

Description

Полезная модель относится к черной металлургии и может быть использована в устройствах управления элект; оприводов доменного производства.

Известно устройство управления подъемно-транспортной установкой, содержащий центробежный таходатчик, преобразователь механических сигналов в электрические, электромагнитную муфту, ведушдя часть которой связана с валом машины; обмотка возбуждения связана с задатчиком скорости, вэдо-мая часть с валом таходатчика /1/.

Недостатком устройства является отсутствие высокой точности регулирования и недостаточная надежность устройства.

известно устройство- управления электроприводом скиповой лэбедки доменной печи, а именно, частотой враш/энин барабана лебедки и положением скипов, с о держащее блок управления CKPIповым подъемом с электродвигателем, соедршенным с барабаном лебедки, центробежный ртутный датчик частоты вращения и кулачковые путевые выкл}1чатели,, соединенные через кинематическ1-1е передачи с барабаном лебедки, при этом контакты центробежного ртутного и путевых выключателей. .соединены . с блоком управления.электропривода /Е/.

.Скипы движутся по направляющим, при этом их скорость и пут-ь контролируются датчиками в определенных точках. Контролируемый участок на колошнике обеспечивает плавное торможение и опрокидывание скипа, а участок в скиповой яме опускание. Для обеспечения заданных скоростных режишв подъема (опускания)- скипов, недопущения развития аварийных ситуаций при отказах электрооборудования или неисправности тормозов, автоматической системе электропривода ск шовой лебед ж необходимы управляющ11е сигналы, контролирующие pasличные рабочие и аварийные уровни текущей скорости (например, S0%,50%,115% номинальной скорости подъема)- и положения

скипов на всем пути подъема (опускания). Для этого применяют несколько датчиков - ртутный центробеяшый выключатель на несколько цепей срабатывания, и путевые кулачковые выключатели (до 24 цепей).

Недостатком известного устройства является отсутствие надежности из-га наличия пут-евых кулачковых выключателей , механической связи их с барабаном лебедки через кинематическую передачу, а такгке повышенная опасность для обслуживаюшэго персонала из-за наличия ртути (около 0,5 литра) в. центробежном датчике.

Целью предложения является повьшение надежности работы устройства и обеспечение экологической безопасности.

Для этого устройство управления электроприводом скиповой лебедки доменной печи,содержашэе датчик частоты вращения барабана лебедки и блок управления, перзый выход которого соединен с электродвигателем лебедки, второй выход с рабочим тормозом, третий .предохранительньду тормозом, снабжено магнитопроводя1ЩМэлементом круглой формы, частота врашэния которого пропорциональна частоте врапрния барабана,, и вычислительным блоком, первый вход.которого соединен с датчиком частоты вращения барабана, второй и третий входы с четвертым к пятым выходами блока иравления электроприводом, подающим сигналы на движение скипа верх и низ, а выходы, подающие релейные сигналы скорости скипа, противохода, неисправности рабочих тормозов, пути проходимого скипом - с входами блока управления электроприводом, при этом датчик выполнен бесконтактным, а зубчатый элемент и чувствительный элемент датчика электромагнитно связаны.

На чертеже представлена схема устройства автоматического управления электроприводом скиповой лебедки доменной печи.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения барабана 2 лебедки, магнитопроводящий зубчатый элемент 3, соединенный с барабаном 2, вычислительный блок 4, первый вход которого соединен с датчргком 1, а второй и третий входы подающяе сигналы движения скипа верх и низ с четвертью и пятым выходами блока 5 зт равления электроприводом, пер- 2 вый, второй и третий выходы вычислительного блока 4 подащие сигналы о значении скорости скипа (20%,50%Д15%), выходы четыре и пять, подающие сигналы противохода скипа (ПХ) и неисправности рабочего тормоза (НТ), выход шесть, подающий сигнал пропорциональный пути (ИЗ), проходимого скипом соединены соответственно С первым, вторым, третьим, четвертым, пятьш и шестым входами блока 5 управления электроприводом 6 скипового подъемника, состояшрго из правого 7 и левого 8 скипов, тросов 9 и 10, на которых подвешены скипы, направляющих 11 и 12 скипов 7 и 8 соответственно. Когда один из скипов,например, правый 7 находится в скиповой яме13 под погрузкой, другой скип - левый 8 в это время находится на колошнике 14 в опрокинутом положении. В этот момент времени состояние покоя обеспечивается накладыванием на вал лебедки механических рабочих тормозов (на чертеже не показаны). Если лебедка вращается по часовой стрелке, то трос 9 будет наматьшаться на барабан лебедки, . а трос 10 сматьшаться. Когда правый cpain 7 достигнет крайнего верхнего положения на колошнике 14, левый 8 опустится в скиповую яму 13. Гюсле загрузки левого скипа 8 и отпускания рабочих тормозов (на чертеже не показаны) лебедка запускается в обратном направлении и левый скип 8 поднимается на колошник, а правый 7 опускается в скиповую яму. Датчик 1 закреплен стационарно на неврашдющемся основании 15 и срабатьшает при прохождении перед чувствительным элементом датчика 1 магнитопроводяшэго диска 3 с чередующимися зубцами и пазами. В качестве блока 5 может быть использован блок, описанный в /3/ а вкачестве датчика 1- датчик частоты-вращения /4/, а Б качестве вычис.Ш1тельного блока 4 программируемый ликроконтроллер /5 /. Вычислительный блок 4 выполняет cлeдyюшJie. функц ; -вычисляет частоту вращения барабана лебедки (при известном Диаметре барабана - скорость перемещения скипов); -определяет направление вращения барабана лебедки;

-. сравнивает текущее значение скорости с несколькими варакее заданными уровнями, например. 20%,50,115% номинальной скорости лебедки, и при достижении их выдает управляющие сигналы в блок (схему) управления электроприводом скиповой лебедки; - контролирует противоход скипов по несовпадению заданного и действительного направления вращения лебедки;

контролирует неисправность механических тормозов, накладьшаемых на барабан лебедки в исходных положениях скипов (в скиповой яме и колошнике печи) по отсутствию задания на перемешэние и наличию вращения барабана лебедки.

Блок 5 управления обеспечивает автоматическое управление скоростью электропривода лебедки в функции пройденного пути скипов, контролируемого блоком.4.

Елок 5 осуществляет защиту механизма лебедки в случае отклонения регулируемых параметров от нормы контролируемьк предлагаемым устройством, например, превышение скорости 115% от номинального значения; противоход скипов, неисправность рабочих тормозов. ,

Работа предлагаемого устройства ос тиэствляется следующим образом. При вращении барабана 2 скиповой лебедки электродвигателем 6 одновременно вракдется зубчатый элемент 3. При этом датчик 1 выдает пару импульсов, сдв1шуты : во времени- относительно друт друга на некоторую ве.пичину. Длительность импульсов датчика 1 определяется врешнем прохождения зубцом или пазом магнитопроводя1Ц9го элемента зоны чувствительных элементов датчика 1. Возможно применение двух датчиков (на чертеже не показаны), имеющих по одному чувствительному элементу. В этом случае сдвиг во времени импульсов достигается за счет установки их напротив зубца, либо пааа с нерюторым смещением. СДВРП импульсов относительно друг друга необходим для определения направления . врашэния барабана лебедки.

- 4 Вычислителькьй блок 4 циклически, за единицу времени подсчитывает количество поступивших на его вход импульсов. В этом случае количество поступивших импульсов от датчика пропорционального частоте вращения барабана 2 скиповой лебедки, а при известном диаметре барабана соответствует линейной скорости перемешэния сьшпов.

Направление вращения леб&дки определяется вычислительным блоком 4 по очередности следования- сдвинутых относительно друг друга импульсов датчика. При изменении направления вращения изменяется и очередность следования импульсов, что используется логической схемой решения задачи определения направления врашэния механизма в блоке 4.

Вычислительный блок контролирует, сравнения заданных уровней скоростей с действительной скоростью, скорость перемешэния скипов в некоторьс : контрольных контрольных точках, например, 20%,50% номинальной скорости. . При достилении действительной скорости заданных уровней вычислительный блок 4 выдает сигналы в блок 5 упр-авления электроприводом лебедки для .подтверждения нормальной работы, либо при достижении 115% от номинальной скорости - аварийной работы.

В процессе подъема (опускания) скипов вычисшстельный блок 4, преобразуя частоту следования импульсов датчика в цифровой код, рассчитывает, путь проходтшй скипами на всем пути от скиповой ямы 13 до колошника 14 доменной печи, и при достижении установленных контрольных значений пути выдает управляющие сигналы в блок 5 управления электроприводом для осуп ствления плавного торможения скипов.

Контроль противохода скипов осушствляется с помош ю датчика 1 и блока 4 -при несовпадении заданного направления врашэния Верх , либо Низ и действительного, определяемого по импульсам датчика. Противохол СРЖПОВ может быть при отказах оборудования скипового подъема, и влечет за собой, при самопроизвольном движении скипов, тяжелые аварийные разрушения. Блок 4 фиксирует противоход и выдает управл.чющке сигналы в блок 5 тправлэния электроприводом для наложения рабочих тормозов 1ка чертеже не показаны).

s I

- D

. - б Отказ механических тормозов скиповой лебедки также может привести к аварийным разрушениям. Блок 4 при отсутствии с блока 5 команд на переменуние Верх, либо Низ и наличия действительного вращения, контролируемого блоком по импульсам датчика, вьфабатьшает сигнал управления неисправности тормозов и подает его в блок Ъ управления электроприводом лебедки, для наложения .предохранительного тормоза лебедк11гяна чертезке не показаны).

: ;

Литература

1.Авт. свид. СССР N353897, МКИ 5 KJL Е 66 В 1/24.

2.Левитанский Б. А. Электрооборудование предприятий черной металлургии. Шталлургиздат, 1955, с. 619. (стр. 197-200)

3.Там же, стр. 210-211.

4.Датчики. Номенклатура и технические характеристики. АО Сенсор, (стр.11)

5.Одноплатный программируемый ь{икроконтроллер Элко. ТОО Элко.

Claims (1)

1. Устройство автоматического управления электроприводом скиповой лебедки доменной печи, содержащее датчик частоты вращения барабана лебедки и блок управления, к первому выходу которого подключен электродвигатель лебедки со скипами, к второму выходу - рабочий тормоз, к третьему - предохранительный тормоз, отличающееся тем, что оно снабжено магнитопроводящим зубчатым элементом круглой формы, соединенным с барабаном, и вычислительным блоком для вычисления скорости перемещения, положения и противохода скипов, направления вращения барабана, уровня скорости лебедки и неисправности рабочего тормоза, первый вход вычислительного блока соединен с датчиком частоты вращения, второй и третий входы соединены с четвертым и пятым выходами блока управления, а выходы вычислительного блока - с входами блока управления, при этом датчик выполнен бесконтактным, а зубчатый элемент и чувствительный элемент датчика электромагнитно связаны.