Изобретение относитс к машиностроению , в частности к устройствам, нредназначенным zuiH контрол за рабочим состо нием колодочных тормозов с электромагнитами носто нного тока и может быть иснользоваио в системах унравлени электронриводами горнорудного, транснортного, нодъемногранспортного и другого оборудовани . Известно устройство дл контрол однопроводной цепи управлени электронневматическим тормозом поезда,- содержащее фазочувствительный приемник с путевой цепью, получающей питание через ограничивающее сопротивление, включенное носледовательно в однонроводную цень управлени , смонтированное на локомотиве, и конденсаторы, включенные в однопроводную цепь унравлени на каждом вагоне, в том числе и на хвостовом . Недостатком устройства вл етс отсутствие контрол срабатывани механической части тормоза. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство защиты тормоза, содержаHi .ee задающий и дублирующий сельсины, роторы которых жестко взаимосв заны, блок унравлени тормозом, электрически св занное с ним реле вре.мени, апериодическое звено второго пор дка и элемент сравнени . Элемент сравнени выполнен в виде двух трехобмоточных реле, четыре обмотки которых сое.чинены нопарпо с выхода.ми блока унравлени тормозом и апериодического звена второго пор дка и включены встречно-параллельно , а две обмотки соединены с обмоткой статора задающего сельсина и вк.пючены согласно-параллельно 2. Недостатком известного устройства вл етс отсутствие получени достоверной информации о срабатывании тормоза и о состо нии его механической части, так как устройство контролирует только форму напр жени на воде блока управлени тормозом , которым может быть, например, индукционный тормоз или асинхронный двигатель в режиме торможени подачей посто нного тока в цепи статора. При это.м не контролируетс исправность собственно электрической цепи торможени и механическое состо ние электрических мащин , используемых в качестве тормоза (отсутствие разрушени подшипников, задевание ротора за статор вследствие выработки посадочных мест подшипников, плотность посадки бочки ротора на валу дл асинхронных двигателей и т.д.). Сельсины, используемые в качестве задающих элементов, требуют квалифицированного периодического обслуживани , так как относ тс к устройствам точной механики , что снижает надежность устройства защиты тормоза. Недостатком устройства также вл етс его низкое быстродействие, так как сигнал о неисправности работы тормоза или апериодического звена второго пор дка может по вл тьс только по истечении выдержки времени, что в приводах подъема .может оказатьс совершенно недопустимы.м. Кроме того, устройство сложно, в св зи с чем его нецелесообразно примен ть в многодвигательных приводах, имеющих большое количество тормозов посто нного тока. Целью изобретени вл етс повышение эффективности контрол путем получени информации об износе фрикционных накладок и срабатывании тормоза. Поставленна цель достигаетс те.м, что устройство контрол за работой электромагнитным приводом посто нного тока тормоза, содержащее блок управлени электроприводом тормоза и св занный с ним элемент сравнени сигналов, снабжено двум сопротивлени ми , дополнительной индуктивностью, соединенной с катушкой индуктивности электромагнитного привода и двум сопротивлени ми в мостовую схедму, выход которой соединен с входом элемента сравнени сигналов, при этом отношение индуктивности к сопротивлению в одном плече схемы равно отношению индуктивности к сопротивлению в другом. При этом устройство снабжено формирователе .м сигнала, фор.мирователем им.пульса, двум аналоговыми ключа.ми, эле.менто.м вычитани , интегратором, дву.м пороговыми элементами, элементом ИЛИ и двум элементами на.м ти, при этом выход .мостовой схемы соединен с входом формировател сигнала и с вторыми входами аналоговых ключей элемента сравнени сигнала, выход формировател сигнала соединен с входом формировател импульса, а через эле.мент ИЛИ с первым входо.м интегратора и нервыми входами каждого элемента пам ти, выход формировател импульса соединен с первыми входами каждого аналогового ключа, выходы аналоговых ключей соединены с входами элемента вычитани , выход элемента вычитани соединен с вторым входом интегратора и с входом первого порогового элемента, выход первого порогового элемента соединен с вторым входо.м первого элемента пам ти, выход интегратора через второй пороговый эле.мент соединен с вторым входом второго элемента пам ти, выход первого эле.мента пам ти соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а блок управлени электроприводо .м тормоза соединен с выходами первого и второго элемента пам ти элемента сравнени . На фиг. 1 изображена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вре.менные диагра.ммы работы устройства. а именно: на фиг. 2а - диаграмма напр жеНИИ на входе мостовой схемы устройства; на фиг. 26 - то же, на выходе формировател сигнала «Сброс ; на фиг. 2в - то же, на выходе формировател импульса «Счет ; на фиг. 2 г - то же, на вторых входах первого и второго аналоговых ключей; на фиг. Id - то же, на выходе элемента вь читани : 1 - дл нормальной работы тормоза, 2 - при износе его фрикционных накладок; на фиг. 2е - то же, на выходе интегратора: 1 - дл нормальной работы тормоза, 2 - при износе его фрикционных накладок. Устройство контрол за работой электромагнитного привода посто нного тока тормоза содержит мостовую схему, образованную катушкой 1 электромагнита тормоза, вл ющейс основной индуктивностью в мостовой схеме дополнительной индуктивностью 2 и сопротивлени ми 3 и 4 и элемент 5 сравнени сигналов. Катушка 1 электромагнита тормоза с сопротивлением 3 и дополнительна индуктивность 2 с сопротивлением 4 расположены в прилежаш,их плечах моста и их обща точка вл етс общей точкой электрической схемы устройства, а отношение индуктивностей к сопротивлени м в разных плечах моста равны. Элемент 5 сравнени сигналов состоит из формировател 6 сигнала «Сброс, формировател 7 импульсов «Счет, первого 8 и второго 9 аналоговых ключей, элемента 10 вычитани , интегратора 11, первого 12 и второго 13 пороговых элементов, первого 14 и второго 15 элементов пам ти, элемента ИЛИ 16. Вход формировател 6 сигнала «Сброс соединен с входом мостовой схемы, выход - с входом формировател 7 импульсов «Счет через элемент ИЛИ 16 с входом интегратора 11 и первыми входами элементов пам ти 14 и 15. Выход формировател 7 импульсов «Счет соединен с первыми входами ключей 8 и 9, вторые входы которых соединены с выходом мостовой схемы. Выходы ключей 8 и 9 соединены с входами элемента 10 вычитани , выход которого подключен к входам интегратора 11 и первого порогового элемента 12. Выход первого порогового эле .мента 12 соединен с вторым входом первого элемента пам ти 14. Выход интегратора I1 через второй пороговый элемент 13 соединен с вторым входом второго элемента пам ти 15. Выходы первого 14 и второго 15 элементов пам ти соединены с блоком управлени электроприводом тормоза, например , лебедки подъема стрелы роторного экскаватора. Выход первого элемента пам ти 14 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 16. Дл включени тормоза и устройства контрол его срабатывани служит контактор 17. Устройство работает следующим образом . В отключенном состо нии тормоза мостова схема сбалансирована по посто нному току. При включении тормоза в момент времени ti (фиг. 1а контактором 17 на вход мостовой схемы подаетс посто нное напр жение Urn, которое поступает на вход формировател 6 сигнала «Сброс, вырабатывающего узкий импульс напр жени (фиг. 26), поступающего на входы формировател 7 импульса «Счет, через элемент ИЛИ 16 на вход интегратора 1 1 и на первые входы элементов пам ти 14 и 15. В момент времени ti происходит сброс элемента 5 сравнени сигналов в исходное состо ние , при этом напр жение на выходе интегратора 11 УИНГ. устанавливаетс равным нулю (фиг. 2е). В момент времени t« формирователь 7 импульса «Счет вырабатывает щирокий импульс Усчет (фиг. 2в), щирина которого определ етс настройкой формировател 7 импульса «Счет и должна превышать врем нормального электромеханического переходного процесса в тормозе. При подаче на первые входы ключей 8 и 9 напр жени Усчет , на вторые входы которых поступают напр жени Ug и Ug со ответственно (фиг. 2г), ключи 8 и 9 открываютс и их выходные сигналы поступают на вход элемента 10 вычитани , где происходит их вычитание. При равенстве сигналов Ug и Ug с выхода .мостовой схемы, поступающих на вторые входы ключей 8 и 9, что соответствует нарастанию магнитного потока в разомкнуто.м сердечнике катушки 1 электромагнита тормоза , сигнал на выходе элемента 10 вычитани Us равен нулю (фиг. Id. При трогании сердечника катушки 1 электромагнита тормоза в момент времени 1з, в св зи с увеличением индуктивности катушки 1 происходит разбаланс мостовой схемы и на выходе мостовой схемы по вл етс несбалансированное напр жение, в результате чего на выходе элемента вычитани 10 по вл етс напр жение, U (фиг. 2d), пропорциональное разности напр жений с выхода мостовой схемы, которое поступает на вход интегратора 11 и первого порогового элемента 12. При нормальной работе тормоза (фиг. 2d, 1) в момент времени t4, которое соответствует конечному (вт нутому ) положению сердечника катушки 1 тормоза , на выходе элемента 10 вычитани по вл етс максимальный по амплитуде сигнал Ust, превышающий порог срабатывани первого порогового элемента 12 - Uia фиг. 2д, 1). Сигнал с выхода порогового элемента 12 запоминаетс в элементе пам ти 14, который через элемент ИЛИ 16 обрабатывает интегратор 11. На вход схемы управлени электроприводом, например, лебедки подъема стрелы роторного экскаватоpa поступает сигнал, свидетельствующий о нормальной работе тормоза.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices intended to monitor the working condition of shoe brakes with electromagnets of carrying current, zuiH, and can be used in the systems for controlling electric drives of mining, transport, and other equipment. A device for controlling a single-wire control circuit of an electronic air brake of a train is known; it contains a phase-sensitive receiver with a track circuit powered via a limiting resistance connected consequently to a single-conductor control unit mounted on a locomotive and capacitors connected to a single-wire control circuit on each car, including number and tail. A disadvantage of the device is the lack of control of the operation of the mechanical part of the brake. Closest to the invention is a brake protection device, containing Hi .ee, which sets and duplicates selsyns, the rotors of which are rigidly interconnected, the brake control unit, the time relay electrically connected to it, the second-order aperiodic link, and a comparison element. The comparison element is made in the form of two three-winding relays, four windings of which are connected to the knob from the outputs of the brake control unit and the second-order aperiodic link and are connected counter-parallel, and two windings are connected to the stator winding of the master selsyn and connected to parallel 2. A disadvantage of the known device is the lack of obtaining reliable information about the operation of the brake and about the state of its mechanical part, since the device controls only the form of the voltage on the water of the control unit and a brake, which can be, for example, an induction brake or an asynchronous motor in the deceleration mode by applying a direct current to the stator circuit. At this m, the condition of the electric braking circuit itself and the mechanical state of the electrical masks used as brakes are not monitored (no bearings are damaged, the rotor touches the stator due to bearing seats, the density of the rotor barrel on the shaft for asynchronous motors, etc. .). The selsyns used as setting elements require qualified periodic maintenance, as they relate to precision mechanics devices, which reduces the reliability of the brake protection device. The disadvantage of the device is also its low speed, since the signal of a malfunction of the brake or second-order aperiodic link can appear only after the time delay has expired, which may be completely unacceptable in lifting drives. In addition, the device is difficult, and therefore it is impractical to use it in multi-motor drives having a large number of DC brakes. The aim of the invention is to increase the control efficiency by obtaining information about the wear of the friction linings and the actuation of the brake. The goal is achieved by the fact that a device controlling the operation of an electromagnetic DC brake actuator, containing a brake motor control unit and a signal comparison element associated with it, is equipped with two resistances, an additional inductance connected to the electromagnetic inductor coil and two resistances in the bridge circuit, the output of which is connected to the input of the signal comparison element, while the ratio of inductance to resistance in one arm of the circuit is equal to iju inductance to resistance in the other. At the same time, the device is equipped with a signal former, signal generator, pulse pulse generator, two analog switches, subtraction menus, an integrator, two threshold elements, an OR element, and two elements of a torque generator, with the output The bridge circuit is connected to the input of the signal conditioner and with the second inputs of analog keys of the signal comparison element, the output of the signal conditioner is connected to the input of the pulse former, and through the OR element to the first input of the integrator and the nerve inputs of each memory element, the output of the importer The output is connected to the first inputs of each analog key, the outputs of the analog switches are connected to the inputs of the subtraction element, the output of the subtraction element is connected to the second input of the integrator and to the input of the first threshold element, the output of the first threshold element is connected to the second input of the integrator through the second threshold element is connected to the second input of the second memory element, the output of the first memory element is connected to the second input of the OR element, and the control unit of the electric actuator of the brake is connected to Exit first and second memory element comparing element. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - time diagrams of the device operation. namely, in FIG. 2a is a voltage diagram at the input of the bridge circuit of the device; in fig. 26 - the same, at the output of the shaper “Reset; in fig. 2c - the same, at the output of the pulse former “Account; in fig. 2 g - the same, on the second inputs of the first and second analog keys; in fig. Id - the same, at the output of the element is read: 1 - for normal operation of the brake, 2 - when its friction linings are worn; in fig. 2e - the same, at the integrator output: 1 - for normal brake operation, 2 - when its friction linings are worn. The device for monitoring the operation of the electromagnetic DC brake actuator contains a bridge circuit formed by the brake electromagnet coil 1, which is the main inductance in the bridge circuit an additional inductance 2 and resistances 3 and 4 and a signal comparison element 5. The coil 1 of the electromagnet brakes with resistance 3 and additional inductance 2 with resistance 4 are located in the adjacent, their shoulders of the bridge and their common point is a common point of the circuit of the device, and the ratio of inductances to resistance in different arms of the bridge are equal. The element 5 of the signal comparison consists of the generator 6 of the signal "Reset, the driver 7 pulses" Account, the first 8 and second 9 analog keys, subtraction element 10, the integrator 11, the first 12 and second 13 threshold elements, the first 14 and second 15 memory elements, of the OR element 16. The input of the former 6 of the signal "Reset is connected to the input of the bridge circuit, the output is connected to the input of the former of 7 impulses" Account via the OR element 16 with the input of the integrator 11 and the first inputs of the memory elements 14 and 15. The output of the former of 7 impulses is connected from the first entrance and keys 8 and 9, the second inputs of which are connected to the output of the bridge circuit. The outputs of keys 8 and 9 are connected to the inputs of the subtraction element 10, the output of which is connected to the inputs of the integrator 11 and the first threshold element 12. The output of the first threshold element 12 is connected to the second input of the first memory element 14. The output of the integrator I1 is through the second threshold element 13 connected to the second input of the second memory element 15. The outputs of the first 14 and second 15 memory elements are connected to a brake electric drive control unit, for example, a winch for raising the boom of a rotary excavator. The output of the first memory element 14 is connected to the second input of the OR element 16. A contactor 17 serves to activate the brake and its actuation device. The device operates as follows. In the open state of the bridge brake, the circuit is DC balanced. When the brake is turned on at the time ti (Fig. 1a, the contactor 17 is applied to the input of the bridge circuit, a constant voltage Urn is applied to the input of the shaper 6 of the Reset signal, which produces a narrow voltage pulse (Fig. 26) fed to the shaper 7 of the pulse "Counting, through the element OR 16 to the input of the integrator 1 1 and to the first inputs of the memory elements 14 and 15. At the time ti, the signal comparison element 5 is reset to the initial state, while the voltage at the output of the integrator 11 UING. equal to zero (Fig. 2e). moment of time t "pulse shaper 7" The count produces a wide billing pulse (Fig. 2c), the width of which is determined by setting the pulse shaper 7 "Counting and must exceed the time of a normal electromechanical transient in the brake. When fed to the first inputs of keys 8 and 9, for example Accounts, to the second inputs of which the voltages Ug and Ug arrive, respectively (Fig. 2d), the keys 8 and 9 are opened and their output signals are fed to the input of the subtraction element 10, where their subtraction occurs. In case of equal signals Ug and Ug from the output of the bridge circuit arriving at the second inputs of keys 8 and 9, which corresponds to an increase in the magnetic flux in the open core of the coil 1 of the brake electromagnet, the output signal of the subtraction element 10 is zero (Fig. Id. When the core of the coil 1 of the brake electromagnet is pulled off at time I, due to an increase in the inductance of coil 1, the imbalance of the bridge circuit occurs and an unbalanced voltage appears at the output of the bridge circuit, resulting in the output of the subtraction element 10 voltage, U (Fig. 2d), proportional to the voltage difference from the output of the bridge circuit, which is fed to the input of the integrator 11 and the first threshold element 12. During normal operation of the brake (Fig. 2d, 1) at time t4, corresponds to the final (retracted) position of the core of the brake coil 1, the output of the subtraction element 10 is the amplitude signal Ust, which exceeds the threshold of the first threshold element 12 - Uia of FIG. 2d, 1). The output signal of the threshold element 12 is stored in the memory element 14, which, through the OR 16 element, processes the integrator 11. The input of the electric drive control circuit, for example, a winch for raising the boom of a rotary excavator, receives a signal indicating normal brake operation.
В случае механических помех движению тормоза, что соответствует замедленному перемещению сердечника катущки 1, напр жение на выходе элемента 10 вычитани не достигнет порога срабатывани элемента 12 и на вход схемы управлени электро; приводом сигнал не поступит, что соответствует ненормальной работе тормоза.In case of mechanical interference with the brake movement, which corresponds to the slow motion of the core of the coil 1, the voltage at the output of the subtraction element 10 will not reach the threshold of the element 12 and to the input of the electric control circuit; the drive does not receive a signal, which corresponds to an abnormal brake operation.
В случае износа тормозных накладок выще допустимого в момент времени t4, соответствующий выт нутому положению сердечника , увеличенный ход сердечника катушки 1, а, следовательно, увеличенное .напр жение на выходе интегратора 11, UHHT.Z (фиг. 2е, 2) за врем от начала движени сердечника 1з до его вт нутого положени t превысит порог срабатывани второго порогового элемента 13, Uis, т.е. и.г ,In the case of wear of the brake linings, higher than acceptable at time t4, corresponding to the extended position of the core, increased stroke of the core of coil 1, and, consequently, increased voltage at the output of integrator 11, UHHT.Z (Fig. 2e, 2) from the beginning of the movement of the core 1 to its retracted position t will exceed the threshold of the second threshold element 13, Uis, i.e. IG,
в результате чего элемент пам ти 15 запомнит сигнал и на вход схемы управлени электроприводом поступит сигнал «Износ накладок.as a result, the memory element 15 will memorize the signal and the signal “Wear of the overlays.
Использование устройства позволит получить достоверную информацию о моменте включени о срабатывании механической части тормоза и о состо нии фрикционных накладок, что позволит повысить эффективность контрол , позволит повысить надежность электропривода в целом за счет дистанционного бесконтактного контрол состо ни тормоза, и увеличить быстродействие электропривода за счет сокращени релейной паузы до минимума.Using the device will allow to obtain reliable information about the moment of switching on the mechanical part of the brake and the condition of the friction linings, which will increase the efficiency of control, will increase the reliability of the electric drive as a whole due to remote non-contact monitoring of the brake state, and increase the speed of the electric drive by reducing the relay pause to a minimum.
Ожидаемый годовой экономический эффект по сравнению с базовым объектом с системой управлени электроприводом роторного экскаватора ЭРП-2500, составит 4970 руб. на один экскаватор.The expected annual economic effect in comparison with the base object with the electric drive control system of the ERP-2500 rotary excavator will be 4970 rubles. on one excavator.
г g