RU2209967C1 - Control device of actuating member drive of front-end coal mining equipment - Google Patents
Control device of actuating member drive of front-end coal mining equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209967C1 RU2209967C1 RU2002113787/03A RU2002113787A RU2209967C1 RU 2209967 C1 RU2209967 C1 RU 2209967C1 RU 2002113787/03 A RU2002113787/03 A RU 2002113787/03A RU 2002113787 A RU2002113787 A RU 2002113787A RU 2209967 C1 RU2209967 C1 RU 2209967C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- unit
- control
- outputs
- inputs
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title abstract description 11
- 238000005065 mining Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 2
- 241000243251 Hydra Species 0.000 claims 1
- QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N isoniazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=NC=C1 QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ship Loading And Unloading (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам механизации выемки полезных ископаемых, и может быть использовано в системе автоматического регулирования и управления электрогидроприводом исполнительного органа фронтального агрегата. The invention relates to the mining industry, and in particular to means of mechanizing the extraction of minerals, and can be used in the system of automatic regulation and control of the electric actuator of the executive body of the frontal unit.
Известно устройство управления электроприводом очистного комбайна /Серов В.И., Бабокин Г.И., Колесников Е.Б. Система управления частотно-регулируемым электроприводом подачи комбайна. Известия вузов. Горный журнал, 1992, 6, с. 93-96. /, содержащее датчик нагрузки асинхронного нерегулируемого электродвигателя исполнительного органа, преобразователь частоты, регулятор нагрузки, блок задания сигнала. Вход преобразователя частоты подключен к сети, а выход соединен с обмоткой статора электродвигателя механизма подачи. Датчик нагрузки подключен ко входу электродвигателя исполнительного органа, а его выход соединен с регулятором нагрузки, выход которого соединен со вторым входом преобразователя частоты. Выход блока задания сигнала соединен со вторым входом регулятора нагрузки. A known device for controlling an electric drive of a shearer / Serov V.I., Babokin G.I., Kolesnikov E.B. A control system for a frequency-controlled electric feed of the combine. University News. Mountain Journal, 1992, 6, p. 93-96. /, containing a load sensor of an asynchronous unregulated electric motor of an executive body, a frequency converter, a load regulator, a signal setting unit. The input of the frequency converter is connected to the network, and the output is connected to the stator winding of the feed motor. The load sensor is connected to the input of the electric motor of the executive body, and its output is connected to a load regulator, the output of which is connected to the second input of the frequency converter. The output of the signal setting unit is connected to the second input of the load regulator.
Недостатком известного устройства является то, что при регулировании скорости подачи и постоянной скорости резания изменяется толщина стружки, а шаг резания - расстояние между соседними линиями резания - остается неизменным. Поэтому отношение шага резания к толщине стружки при регулировании скорости подачи изменяется в широком диапазоне, а наименьшие удельные затраты энергии обеспечиваются только при определенном оптимальном соотношении шага резания и толщины стружки. В связи с этим данное устройство не обеспечивает поддержания минимума удельных затрат энергии на отделение угля от массива, что приводит к снижению возможной производительности очистного комбайна. A disadvantage of the known device is that when controlling the feed rate and constant cutting speed, the chip thickness changes, and the cutting step — the distance between adjacent cutting lines — remains unchanged. Therefore, the ratio of the cutting step to the chip thickness when adjusting the feed rate varies over a wide range, and the lowest specific energy consumption is provided only with a certain optimal ratio of the cutting step and chip thickness. In this regard, this device does not provide a minimum of specific energy costs for separating coal from the array, which leads to a decrease in the possible productivity of the shearer.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления двухдвигательным электроприводом подачи исполнительного органа очистного комбайна, размещенного на направляющих с возможностью поступательного перемещения с помощью бесконечной тяговой цепи /Бабокин Г.И., Щуцкий В.И., Серов В. И. Частотно-регулируемый электропривод горных машин и установок. М.: Издательский центр РХТУ, 1998, с. 145-146, рис. 5.5/. Электропривод содержит два асинхронных электродвигателя, роторы которых через редукторы и звездочки соединены с тяговой цепью, с возможностью перемещения исполнительного органа по направляющей. Closest to the proposed one is a control device for a twin-engine electric drive for supplying the executive body of a shearer, mounted on rails with the possibility of translational movement using an endless traction chain / Babokin G.I., Schutsky V.I., Serov V.I. Frequency-controlled mountain electric drive machines and installations. M.: Publishing Center RCTU, 1998, p. 145-146, fig. 5.5 /. The electric drive contains two asynchronous electric motors, the rotors of which are connected to the traction chain through gears and sprockets, with the possibility of moving the actuator along the guide.
Устройство включает первый и второй преобразователи частоты, регуляторы частоты, датчики нагрузки, блок выравнивания нагрузок первого и второго электродвигателей, блок задания частоты вращения. Блок выравнивания нагрузок содержит сумматор, первый и второй компараторы, первый и второй ключи, блок выделения модуля сигнала, регулятор выравнивания нагрузок. Входы преобразователей частоты присоединены к силовой сети, а выходы - соответственно к обмоткам статора первого и второго электродвигателей. К выходам первого и второго преобразователей частоты подключены датчики нагрузки, выходы которых соединены со входами сумматора блока выравнивания нагрузки. Выход сумматора соединен с первым и вторым компараторами, а выходы последних связаны со входами соответственно первого и второго ключей. Выходы этих ключей соединены с двумя входами регуляторов частоты. С выходом сумматора соединен блок выделения модуля сигнала, выход которого связан с регулятором выравнивания нагрузок. Выход последнего соединен со входами ключей. The device includes first and second frequency converters, frequency controllers, load sensors, a load balancing unit of the first and second electric motors, a speed setting unit. The load balancing unit contains an adder, the first and second comparators, the first and second keys, the signal module allocation unit, the load balancing regulator. The inputs of the frequency converters are connected to the power network, and the outputs, respectively, to the stator windings of the first and second electric motors. The load sensors are connected to the outputs of the first and second frequency converters, the outputs of which are connected to the inputs of the adder of the load balancing unit. The output of the adder is connected to the first and second comparators, and the outputs of the latter are connected to the inputs of the first and second keys, respectively. The outputs of these keys are connected to two inputs of the frequency controllers. An output unit of the signal module is connected to the output of the adder, the output of which is connected to the load balancing regulator. The output of the latter is connected to the key inputs.
Выход блока задания частоты связан с регуляторами частоты. The output of the frequency setting unit is connected to frequency controllers.
При выравнивании нагрузки двух асинхронных электродвигателей повышается использование установленной мощности очистного комбайна. When balancing the load of two induction motors, the installed capacity of the shearer increases.
Недостатком данного устройства, как и предыдущего, является то, что при изменении скорости подачи исполнительного органа по направляющей и постоянной скорости резания изменяется отношение шага резания к толщине стружки, что приводит к повышению удельных затрат энергии на отделение угля от массива. Кроме того, устройство не исключает возможности возрастания сопротивления движению исполнительного органа по направляющей за счет ее изгиба в плоскости пласта и связанных с этим дополнительных затрат энергии. The disadvantage of this device, as well as the previous one, is that when the feed rate of the executive body along the guide and the constant cutting speed change, the ratio of the cutting step to the chip thickness changes, which leads to an increase in the specific energy consumption for separating coal from the array. In addition, the device does not exclude the possibility of increasing resistance to the movement of the executive body along the guide due to its bending in the plane of the reservoir and the associated additional energy costs.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности фронтального агрегата за счет стабилизации нагрузки электродвигателей привода и одновременном снижении удельных затрат энергии при отделении угля от массива, а также затрат энергии при движении исполнительного органа по направляющей. The objective of the invention is to increase the productivity of the frontal unit by stabilizing the load of the electric motors of the drive and at the same time reducing the specific energy costs when separating coal from the array, as well as energy costs when moving the executive body along the guide.
Поставленная задача решается таким образом, что в устройство управления приводом исполнительного органа фронтального агрегата, включающем два асинхронных электродвигателя, связанных через редукторы с приводными звездочками бесконечной тяговой цепи, оснащенной струговыми каретками с возможностью их перемещения по направляющей, содержащее первый и второй преобразователи частоты, входы которых соединены с электрической силовой цепью, а выходы связаны с обмоткой статора соответственно первого и второго электродвигателей, первый и второй регуляторы частоты, выходы которых соединены с управляющими входами соответственно первого и второго преобразователей частоты, датчики нагрузки, подключенные к выходам первого и второго преобразователей частоты, блок выравнивания нагрузок, включающий сумматор, первый и второй компараторы, первый и второй ключи, блок выделения модуля сигнала, регулятор выравнивания нагрузок, причем сумматор подключен к выходам датчиков нагрузки, выход сумматора соединен со входами первого и второго компараторов и блока выделения модуля сигнала, выходы компараторов связаны соответственно с первым и вторым ключами, выходы которых соединены соответственно с третьим и вторым входами первого регулятора частоты, выход блока выделения модуля сигнала соединен со входом регулятора выравнивания нагрузок, выход которого соединен со входами первого и второго ключей, дополнительно введены регулятор нагрузки, блок задания нагрузки, блок управления, блок сигнала начальной установки, гидроцилиндры перемещения направляющей на забой, гидрораспределители управления гидроцилиндрами перемещения, электрогидравлические блоки, включающие объемный дозатор, первый и второй двухпозиционные распределители соответственно с первым и вторым, третьим и четвертым электромагнитами управления. The problem is solved in such a way that in the drive control device of the executive body of the frontal unit, which includes two asynchronous electric motors connected through gearboxes with drive sprockets of an infinite traction chain equipped with plow carriages with the possibility of their movement along the guide, containing the first and second frequency converters, the inputs of which connected to an electric power circuit, and the outputs are connected to the stator winding of the first and second electric motors, respectively, the first and second swarm frequency controllers, the outputs of which are connected to the control inputs of the first and second frequency converters, load cells connected to the outputs of the first and second frequency converters, a load balancing unit including an adder, first and second comparators, first and second keys, a signal module selection unit , a load balancing regulator, and the adder is connected to the outputs of the load sensors, the adder output is connected to the inputs of the first and second comparators and the signal module isolation unit, you the comparator moves are connected respectively with the first and second keys, the outputs of which are connected to the third and second inputs of the first frequency controller, the output of the signal module selection unit is connected to the input of the load balancing controller, the output of which is connected to the inputs of the first and second keys, a load controller is additionally introduced, load setting unit, control unit, signal unit of the initial installation, hydraulic cylinders for moving the guide to the bottom, hydraulic control valves for hydraulic cylinders moved I electrohydraulic blocks comprising volumetric feeder, the first and second on-off valves, respectively to the first and second, third and fourth control electromagnets.
При этом блок задания нагрузки соединен со входом регулятора нагрузки, второй вход которого соединен с датчиком нагрузки второго электродвигателя, выход регулятора нагрузки соединены с первыми входами первого и второго регуляторов частоты. Входы каждого гидрораспределителя управления гидроцилиндром перемещения направляющей соединены с напорной и сливной гидромагистралями, первый и второй выходы распределителя управления соединены с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндров, третий и четвертый выходы его соединены с первым и вторым входами первого и второго двухпозиционных распределителей, а их первый и второй выходы соединены с противоположными полостями объемного дозатора каждого электрогидравлического блока. Первый вход блока управления связан с выходом второго преобразователя частоты, второй его вход соединен с блоком сигнала начальной установки, а первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым, третьим и четвертым электромагнитами управления двухпозиционными гидрораспределителями электрогидравлических блоков. In this case, the load setting unit is connected to the input of the load regulator, the second input of which is connected to the load sensor of the second electric motor, the output of the load regulator is connected to the first inputs of the first and second frequency controllers. The inputs of each control valve of the guide hydraulic cylinder are connected to the pressure and drain hydraulic lines, the first and second outputs of the control valve are connected to the piston and rod cavities of the hydraulic cylinders, its third and fourth outputs are connected to the first and second inputs of the first and second on / off valves, and their first and second the outputs are connected to opposite cavities of the volumetric dispenser of each electro-hydraulic unit. The first input of the control unit is connected to the output of the second frequency converter, its second input is connected to the signal block of the initial installation, and the first, second, third and fourth outputs of the control unit are connected respectively to the first and second, third and fourth electromagnets of control of two-position hydraulic distributors of electro-hydraulic units.
Сущность данного изобретения поясняется чертежом, где изображена схема устройства управления приводом исполнительного органа фронтального агрегата. The essence of this invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a device for controlling the drive of the executive body of the frontal unit.
Привод исполнительного органа фронтального агрегата включает первый и второй асинхронные двигатели 1 и 2, связанные через редукторы 3 и 4 приводными звездочками 5 и 6 бесконечной тяговой цепи 7, оснащенной, например, струговыми каретками 8 с возможностью их перемещения по направляющей 9. The drive of the executive body of the frontal unit includes the first and second induction motors 1 and 2, connected via gears 3 and 4 with drive sprockets 5 and 6 of an endless traction chain 7, equipped, for example, with plow carriages 8 with the possibility of their movement along the guide 9.
Устройство управления приводом исполнительного органа содержит первый и второй преобразователи частоты 10 и 11, входы которых соединены с электрической силовой сетью, а выходы - соответственно с обмотками статора первого и второго электродвигателей 1 и 2. The drive control device of the actuator contains the first and second frequency converters 10 and 11, the inputs of which are connected to the electric power network, and the outputs, respectively, with the stator windings of the first and second electric motors 1 and 2.
К преобразователям частоты 10 и 11 подключены управляющие выходы регуляторов частоты 12 и 13. К выходам преобразователей частоты 10 и 11 подключены датчики нагрузки 14 и 15. Выход датчика нагрузки 15 соединен со входом регулятора нагрузки 16, вход которого связан с блоком задания нагрузки 17. Выход регулятора нагрузки 16 соединен с первым входом регуляторов частоты 12 и 13. The control outputs of the frequency controllers 12 and 13 are connected to the frequency converters 10 and 11. The load sensors 14 and 15 are connected to the outputs of the frequency converters 10 and 11. The output of the load sensor 15 is connected to the input of the load controller 16, the input of which is connected to the load setting unit 17. The output load controller 16 is connected to the first input of the frequency controllers 12 and 13.
Блок выравнивания нагрузок 18 включает сумматор 19, первый и второй компараторы 20 и 21, первый и второй ключи 22 и 23, блок выделения модуля сигнала 24, регулятор выравнивания нагрузок 25. Выходы датчиков нагрузки 14 и 15 соединены с сумматором 19, выход которого соединен с компараторами 20 и 21, а выходы последних связаны со входами соответственно ключей 22 и 23. Выходы ключей 22 и 23 соединены соответственно с третьим и вторым входами регуляторами частоты 12. С выходом сумматора 19 соединен также блок выделения модуля сигнала 24, выход которого связан с регулятором нагрузок 25. Вход последнего соединен со входами ключей 22 и 23. The load balancing block 18 includes an adder 19, first and second comparators 20 and 21, first and second keys 22 and 23, a signal module 24 isolation unit, a load balancing regulator 25. The outputs of the load sensors 14 and 15 are connected to the adder 19, the output of which is connected to comparators 20 and 21, and the outputs of the latter are connected to the inputs of the keys 22 and 23, respectively. The outputs of the keys 22 and 23 are connected respectively to the third and second inputs by the frequency controllers 12. An output unit of the signal module 24 is also connected to the output of the adder 19; loads Oromo 25. Log latter is connected to the input keys 22 and 23.
Штоки гидроцилиндров 26 перемещения направляющей 9 на забой связаны с каждой секцией этой направляющей (на схеме условно показан 1 гидроцилиндр). Поршневая и штоковая полости каждого гидроцилиндра 26 соединены с первым и вторым выходами гидрораспределителя управления 27, входы которого соединены с напорной 28 и сливной 29 гидромагистралями. The rods of the hydraulic cylinders 26 for moving the guide 9 to the bottom are connected with each section of this guide (1 hydraulic cylinder is conventionally shown in the diagram). The piston and rod cavities of each hydraulic cylinder 26 are connected to the first and second outputs of the control valve 27, the inputs of which are connected to the pressure 28 and drain 29 hydraulic lines.
Электрогидравлический блок 30 включает первый и второй двухпозиционные гидрораспределители 31 и 32 с управлением соответственно от первого 33 и второго 34, третьего 35 и четвертого 36 электромагнитов и объемный дозатор 37. Третий и четвертый выходы гидрораспределителя 27 связаны с первым и вторым входами двухпозиционных распределителей 31 и 32 каждого электрогидравлического блока 30, а их первый и второй выходы соединены с противоположными полостями объемного дозатора 37. The electro-hydraulic unit 30 includes a first and second on-off directional control valves 31 and 32 with control from the first 33 and second 34, third 35 and fourth 36 electromagnets, respectively, and a volumetric dispenser 37. The third and fourth outputs of the control valve 27 are connected to the first and second inputs of the on-off valves 31 and 32 each electro-hydraulic unit 30, and their first and second outputs are connected to opposite cavities of the volumetric dispenser 37.
Блок управления 38 подключен к выходу преобразователя частоты 11, второй его вход соединен с блоком сигнала начальной установки 39. Первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления 38 соединены соответственно с электромагнитами 33, 34, 35 и 36 каждого электрогидравлического блока 30. The control unit 38 is connected to the output of the frequency converter 11, its second input is connected to the signal unit of the initial installation 39. The first, second, third and fourth outputs of the control unit 38 are connected respectively to the electromagnets 33, 34, 35 and 36 of each electro-hydraulic unit 30.
Устройство управления приводом исполнительного органа фронтального агрегата работает следующим образом. The control device for the drive of the executive body of the frontal unit operates as follows.
В установившемся режиме работы скорость перемещения исполнительного органа в виде, например, струговых кареток 8 вдоль забоя (скорость резания) по направляющей 9 с помощью бесконечной тяговой цепи 7 определяется частотой вращения асинхронных электродвигателей 1 и 2 с короткозамкнутыми роторами, передаточным отношением редукторов 3 и 4, а также радиусом приводных звездочек 5 и 6. Частота вращения электродвигателей определяется в свою очередь частотой переменного тока, поступающего на обмотки статора этих электродвигателей от преобразователей частоты 10 и 11. In the steady state operating mode, the speed of movement of the executive body in the form of, for example, plow carriages 8 along the bottom (cutting speed) along the guide 9 using an endless traction chain 7 is determined by the speed of asynchronous motors 1 and 2 with squirrel-cage rotors, the gear ratio of gearboxes 3 and 4, as well as the radius of the drive sprockets 5 and 6. The frequency of rotation of the electric motors is determined in turn by the frequency of the alternating current supplied to the stator windings of these electric motors from the converter lei of frequency 10 and 11.
Скорость передачи направляющей 9 на забой определяется скоростью выдвижения штоков гидроцилиндров 26 и зависит от объема рабочей жидкости, поступающей в единицу времени в поршневую полость каждого гидроцилиндра из напорной гидромагистрали 28 через гидрораспределитель 27, установленный в позицию А. При этом штоковая полость гидроцилиндра 26 через гидрораспределитель 27 соединяется и первыми входами двухпозиционных гидрораспределителей 31 и 32 каждого гидравлического блока 30. The transfer speed of the guide 9 to the bottom is determined by the speed of the extension of the hydraulic cylinder rods 26 and depends on the volume of the working fluid entering the piston cavity of each hydraulic cylinder from the pressure hydraulic line 28 per unit of time through the directional control valve 27 installed in position A. In this case, the rod cavity of the hydraulic cylinder 26 through the directional control valve 27 connected and the first inputs of the on-off directional valves 31 and 32 of each hydraulic unit 30.
Блок управления 38 вырабатывает прямоугольные управляющие импульсы, частота следования которых определяется частотой переменного тока на выходе преобразователя частоты 11 и в определенной последовательности распределяет их по линиям связи с электрогидравлическими блоками 30. При подаче управляющих импульсов к электромагнитам 33 и 36 гидрораспределитель 31 устанавливается в правую позицию, а гидрораспределитель 32 в левую позицию. При этом рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 26 поступает в правую полость объемного дозатора 37, поршень которого перемещается влево, и гидроцилиндр 26 сливает в гидромагистраль 29 объем рабочей жидкости, равный рабочему объему дозатора 37. Под действием давления рабочей жидкости, подводимой к поршневой полости гидроцилиндра 26 через первый выход гидрораспределителя 27, шток гидроцилиндра 26 перемещается на забой на соответствующую величину. The control unit 38 generates rectangular control pulses, the repetition rate of which is determined by the frequency of the alternating current at the output of the frequency converter 11 and in a certain sequence distributes them along communication lines with electro-hydraulic units 30. When the control pulses are supplied to the electromagnets 33 and 36, the control valve 31 is set to the right position, and the valve 32 to the left position. In this case, the working fluid from the rod cavity of the hydraulic cylinder 26 enters the right cavity of the volumetric dispenser 37, the piston of which moves to the left, and the hydraulic cylinder 26 discharges into the hydraulic line 29 a volume of the working fluid equal to the working volume of the dispenser 37. Under the action of the pressure of the working fluid supplied to the piston cavity of the hydraulic cylinder 26 through the first output of the control valve 27, the rod of the hydraulic cylinder 26 moves to the bottom by the appropriate amount.
Со следующим управляющим тактом включаются электромагниты 34 и 35. Гидрораспределитель 31 переключается в левую позицию, а гидрораспределитель 32 в правую позицию. Рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 26 поступает в левую полость объемного дозатора 37, а из правой его полости рабочая жидкость вытесняется в сливную гидромагистраль 29. В результате шток гидроцилиндра 26 вновь перемещается совместно с направляющей 9 на забой. Со следующим управляющим тактом вновь включаются электромагниты 33 и 36 и т.д. Следовательно, выдвижение штоков всех гидроцилиндров 26 осуществляется синхронно и скорость подачи направляющей 9 на забой определяется частотой следования управляющих импульсов. With the next control stroke, the electromagnets 34 and 35 are turned on. The control valve 31 switches to the left position and the control valve 32 to the right position. The working fluid from the rod cavity of the hydraulic cylinder 26 enters the left cavity of the volumetric dispenser 37, and from its right cavity the working fluid is forced into the drain hydraulic line 29. As a result, the rod of the hydraulic cylinder 26 again moves together with the guide 9 to the bottom. With the next control clock, the electromagnets 33 and 36, etc., turn on again. Therefore, the extension of the rods of all hydraulic cylinders 26 is carried out synchronously and the feed speed of the guide 9 to the bottom is determined by the repetition rate of the control pulses.
Если, например, при увеличении крепости угля фактический ток электродвигателя 2, измеряемый датчиком нагрузки 15, превысит заданный, то на выходе регулятора нагрузки 16 появится сигнал, зависящий от разности между значением тока, поступающего с блока задания нагрузки 17, и фактическим значением тока электродвигателя 2. Этот сигнал поступает на первый вход регуляторов частоты 12 и 13, которые воздействуют на преобразователи частоты 10 и 11. Последние уменьшают частоту переменного тока, подводимого к электродвигателям 1 и 2, что приводит к снижению частоты вращения этих электродвигателей, редукторов 3 и 4, приводных звездочек 5 и 6 и скорости перемещения (скорости резания) тяговой цепи 7 и струговых кареток 8 по направляющей 9. If, for example, with increasing coal strength, the actual current of the electric motor 2, measured by the load sensor 15, exceeds the set, then the output of the load regulator 16 will receive a signal depending on the difference between the current value coming from the load setting unit 17 and the actual current value of the electric motor 2 This signal is fed to the first input of the frequency controllers 12 and 13, which act on the frequency converters 10 and 11. The latter reduce the frequency of the alternating current supplied to the electric motors 1 and 2, which leads to a decrease pilots at rotation of electric motors, gears 3 and 4, the sprockets 5 and 6 and the moving speed (surface speed) of the traction chains 7 and 8 plow carriages along the guide 9.
Одновременно за счет снижения частоты переменного тока на выходе преобразователя частоты 11 уменьшается частота управляющих импульсов на выходе блока управления 38 и пропорционально уменьшается скорость перемещения (скорость подачи) штоков гидроцилиндров 26 и направляющей 9 на забой. В результате пропорционального уменьшения скорости резания и скорости подачи толщина стружки остается практически постоянной, поэтому отношение шага резания к толщине стружки также сохраняется неизменным. Вместе с тем за счет уменьшения скорости резания обеспечивается снижение мощности электродвигателей 1 и 2 и потребляемого ими тока до заданного уровня. At the same time, by reducing the frequency of the alternating current at the output of the frequency converter 11, the frequency of the control pulses at the output of the control unit 38 decreases and the movement speed (feed rate) of the hydraulic cylinder rods 26 and the guide 9 to the bottom decreases proportionally. As a result of a proportional decrease in cutting speed and feed rate, the chip thickness remains almost constant, therefore, the ratio of the cutting step to the chip thickness also remains unchanged. However, by reducing the cutting speed, the power of the electric motors 1 and 2 and the current consumed by them to a predetermined level are reduced.
В случае уменьшения фактического тока, потребляемого электродвигателем 2, например из-за снижения крепости угля, регулятор нагрузки 16 с помощью регуляторов частоты 12 и 13 и преобразователей частоты 10 и 11 обеспечивает увеличение частоты вращения электродвигателей 1 и 2 и скорости резания, а также пропорциональное увеличение скорости подачи направляющей 9 на забой. В результате нагрузка электродвигателей повышается и стабилизируется на заданном уровне, а отношение шага резания к толщине стружки поддерживается неизменным. In the case of a decrease in the actual current consumed by the electric motor 2, for example, due to a decrease in coal strength, the load regulator 16 with the help of frequency regulators 12 and 13 and frequency converters 10 and 11 provides an increase in the frequency of rotation of the electric motors 1 and 2 and the cutting speed, as well as a proportional increase feed speed guide 9 to the bottom. As a result, the load of the electric motors increases and stabilizes at a given level, and the ratio of the cutting step to the chip thickness is maintained unchanged.
Из-за неодинаковой крепости угля в верхней и нижней пачках угольного пласта сопротивление движению нижней и верхней ветвей тяговой цепи 7 со струговыми каретками 8 может быть различной, при этом нагрузка (ток) электродвигателя 1 будет отличаться от нагрузки (тока) электродвигателя 2 в большую или меньшую стороны. Если, например, ток электродвигателя 2 окажется больше тока электродвигателя 1, измеряемого датчиком нагрузки 14, то на выходе сумматора 19 блока выравнивания нагрузок 18 появляется положительный сигнал со знаком "+", который приводит к срабатыванию компаратора 20 и ключа 22. Сигнал рассогласования тока, равный разности токов электродвигателей 2 и 1, с выхода блока выделения модуля сигнала 24 поступает на регулятор выравнивания нагрузок 25. Сигнал с выхода регулятора выравнивания нагрузок 25 через открытый ключ 22 поступает на третий вход регулятора частоты 12 со знаком "+", что приводит к увеличению частоты питания электродвигателя 1 до тех пор, пока токи электродвигателей 1 и 2 сравняются. Due to the unequal strength of coal in the upper and lower bundles of the coal seam, the resistance to movement of the lower and upper branches of the traction chain 7 with plow carriages 8 may be different, while the load (current) of the electric motor 1 will differ from the load (current) of the electric motor 2 to a large or smaller side. If, for example, the current of the electric motor 2 is greater than the current of the electric motor 1, measured by the load sensor 14, then at the output of the adder 19 of the load balancing unit 18, a positive signal appears with a “+” sign, which causes the comparator 20 and the key 22. The current mismatch signal equal to the difference between the currents of electric motors 2 and 1, from the output of the highlighting unit of the signal module 24 is fed to the load balancing regulator 25. The signal from the output of the load balancing regulator 25 through the public key 22 is fed to the third input of the regulator frequency 12 with a "+" sign, which leads to an increase in the frequency of power supply to the motor 1 until the currents of the motors 1 and 2 are equal.
При превышении тока электродвигателя 1 тока электродвигателя 2 на выходе сумматора 19 появляется отрицательный сигнал со знаком "-", который приводит к срабатыванию компаратора 21 и ключа 23. Сигнал с выхода регулятора выравнивания нагрузок 25 через открытый ключ 23 поступает на второй вход регулятора частоты 12 со знаком "-", что приводит к снижению частоты питания электродвигателя 1 и уменьшению тока, потребляемого им, до значения тока электродвигателя 2. When the current of the electric motor 1 exceeds the current of the electric motor 2, a negative signal with a “-” sign appears at the output of the adder 19, which causes the comparator 21 and key 23 to operate. The signal from the output of the load balancing regulator 25 through the public key 23 is fed to the second input of the frequency regulator 12 the sign "-", which leads to a decrease in the frequency of power supply of the electric motor 1 and a decrease in the current consumed by it to the current value of the electric motor 2.
Если необходимо одномоментно выключить подачу направляющей 9 на забой, то с блока 39 сигнала о начальной установке подается сигнал, под действием которого с выхода блока управления 38 поступает управляющий сигнал на включение электромагнитов 33 и 35 каждого электрогидравлического блока 30. Гидрораспределители 31 и 32 переключаются в правую позицию, слив рабочей жидкости из штоковых полостей гидроцилиндров 26 в сливную гидромагистраль 29 прекращается и их поршни останавливаются. If it is necessary to immediately turn off the supply of the guide 9 to the bottom, then a signal is supplied from the initial installation signal unit 39, by which a control signal is supplied from the output of the control unit 38 to turn on the electromagnets 33 and 35 of each electro-hydraulic unit 30. The control valves 31 and 32 are switched to the right position, draining the working fluid from the rod cavities of the hydraulic cylinders 26 into the drain hydraulic line 29 stops and their pistons stop.
Для включения подачи направляющей 9 исполнительного органа на забой прекращают поступление сигнала с блока 39 и блок управления 38 начинает вырабатывать управляющие импульсы для включения электромагнитов 33, 34, 35 и 36 в указанной выше последовательности. To turn on the feed of the guide 9 of the executive body to the face, the signal from the block 39 is stopped and the control unit 38 starts to generate control pulses to turn on the electromagnets 33, 34, 35 and 36 in the above sequence.
При длительных перерывах в работе гидрораспределители 27 устанавливаются в нейтральную позицию С. При включении гидрораспределителей 27 в позиции Д и В происходит включение и реверсирование гидроцилиндров 26. Например, для периодического устранения накапливающихся в процессе эксплуатации фронтального агрегата ошибок в прямолинейности направляющей 9 в плоскости пласта. During long interruptions in operation, the control valves 27 are set to neutral position C. When the control valves 27 are turned on in positions D and B, the hydraulic cylinders 26 are turned on and reversed. For example, to periodically eliminate errors accumulating during the operation of the front-end unit, the straightness of the guide 9 in the formation plane.
Таким образом, предлагаемое введение дополнительных блоков в сочетании с изменением и введением дополнительных связей между блоками устройства управления приводом исполнительного органа фронтального агрегата позволяет регулировать в автоматическом режиме как скорость подачи исполнительного органа на забой, так и скорость его перемещения по направляющей (скорость резания) и обеспечить поддержание постоянства отношения шага резания к толщине стружки и минимума удельных затрат энергии на отделение угля от массива при изменении режима работы исполнительного органа. Кроме того, благодаря наличию в каждом электрогидравлическом блоке объемного дозатора обеспечивается синхронизация скоростей подачи направляющей на забой каждым гидроцилиндром перемещения направляющей и автоматическое поддержание ее прямолинейности в плоскости пласта. В результате уменьшается сопротивление движению исполнительного органа по направляющей и снижаются удельные затраты электроэнергии. Одновременно стабилизируется нагрузка электродвигателя привода исполнительного органа на заданном уровне. В результате совместного влияния указанных факторов повышается производительность фронтального агрегата. Thus, the proposed introduction of additional blocks in conjunction with the change and introduction of additional links between the blocks of the drive control device of the executive body of the frontal unit allows you to automatically adjust both the feed rate of the executive body to the face and its speed along the guide (cutting speed) and ensure maintaining the constancy of the ratio of the cutting step to the thickness of the chips and the minimum specific energy consumption for the separation of coal from the array when changing the mode and the work of the executive body. In addition, due to the presence of a volumetric dispenser in each electro-hydraulic unit, synchronization of the feed rates of the guide to the bottom with each hydraulic cylinder for moving the guide and automatic maintenance of its straightness in the plane of the reservoir is ensured. As a result, the resistance to the movement of the executive body along the guide decreases and the unit costs of electricity are reduced. At the same time, the load on the drive motor of the actuator is stabilized at a given level. As a result of the combined influence of these factors, the productivity of the frontal unit is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002113787/03A RU2209967C1 (en) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Control device of actuating member drive of front-end coal mining equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002113787/03A RU2209967C1 (en) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Control device of actuating member drive of front-end coal mining equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2209967C1 true RU2209967C1 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29246670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002113787/03A RU2209967C1 (en) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Control device of actuating member drive of front-end coal mining equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2209967C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2246615C1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-02-20 | Тульский государственный университет (ТулГУ) | Device for controlling drive of frontal machine working tool |
| RU2282719C1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Control device for cutting tool drive in front plant |
| GB2426354A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-22 | Dbt Gmbh | A device and method of automatic load control for a mine planning plant |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3502664A1 (en) * | 1985-01-26 | 1986-07-31 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Control arrangement for chain-driven face-operating means |
| SU1423737A1 (en) * | 1986-02-05 | 1988-09-15 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" | Arrangement for automatic control of mining machine |
| SU1461919A1 (en) * | 1987-03-04 | 1989-02-28 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" | Method of controlling external advance system of stoping machine |
| SU1476125A1 (en) * | 1987-04-13 | 1989-04-30 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Arrangement for controlling a mining machine |
| SU1518511A1 (en) * | 1986-12-02 | 1989-10-30 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" | Device for automatic control of advancing speed of coal cutter-loader |
| SU1731946A1 (en) * | 1990-02-22 | 1992-05-07 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Control device for multi-drive haulage unit of miner |
| RU2066757C1 (en) * | 1993-04-28 | 1996-09-20 | Санкт-Петербургский горный институт им.Г.В.Плеханова | Method for automatic speed control over feed of coal miners and device for implementing the same |
| RU2123595C1 (en) * | 1997-03-05 | 1998-12-20 | Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь" | Device for monitoring and control of electric drives in work-face machines |
-
2002
- 2002-05-27 RU RU2002113787/03A patent/RU2209967C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3502664A1 (en) * | 1985-01-26 | 1986-07-31 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Control arrangement for chain-driven face-operating means |
| SU1423737A1 (en) * | 1986-02-05 | 1988-09-15 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" | Arrangement for automatic control of mining machine |
| SU1518511A1 (en) * | 1986-12-02 | 1989-10-30 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" | Device for automatic control of advancing speed of coal cutter-loader |
| SU1461919A1 (en) * | 1987-03-04 | 1989-02-28 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" | Method of controlling external advance system of stoping machine |
| SU1476125A1 (en) * | 1987-04-13 | 1989-04-30 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Arrangement for controlling a mining machine |
| SU1731946A1 (en) * | 1990-02-22 | 1992-05-07 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Control device for multi-drive haulage unit of miner |
| RU2066757C1 (en) * | 1993-04-28 | 1996-09-20 | Санкт-Петербургский горный институт им.Г.В.Плеханова | Method for automatic speed control over feed of coal miners and device for implementing the same |
| RU2123595C1 (en) * | 1997-03-05 | 1998-12-20 | Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь" | Device for monitoring and control of electric drives in work-face machines |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| БАБОКИН Г.И. и др. Частотно-регулируемый электропривод горных машин и установок. - М.: Изд. Центр РХТУ, 1998, с.144-146. * |
| СЕРОВ В.И. и др. Система управления частотно-регулируемым электроприводом подачи комбайна. Известия ВУЗов. Горный журнал. 1992, №6. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2246615C1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-02-20 | Тульский государственный университет (ТулГУ) | Device for controlling drive of frontal machine working tool |
| GB2426354A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-22 | Dbt Gmbh | A device and method of automatic load control for a mine planning plant |
| GB2426354B (en) * | 2005-04-28 | 2009-07-22 | Dbt Gmbh | Planing device and method for activating a planing device |
| RU2384704C2 (en) * | 2005-04-28 | 2010-03-20 | Дбт Гмбх | Plough device and control method of plough device |
| AU2006201795B2 (en) * | 2005-04-28 | 2010-12-23 | Caterpillar Global Mining Europe Gmbh | Planing device and method for activating a planing device |
| RU2282719C1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Control device for cutting tool drive in front plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5568766A (en) | Method for controlling the drive for a hydraulic press having a plurality of operating phases | |
| CN202743943U (en) | Intelligent control device for belt conveyor for mine | |
| CN103727076B (en) | A kind of hydraulic control rotation control device and crane rotation system | |
| CN203081884U (en) | Four-cylinder synchronous electro-hydraulic proportional control system for main lift cylinder of vertical ship lift | |
| RU2209967C1 (en) | Control device of actuating member drive of front-end coal mining equipment | |
| WO2017143410A1 (en) | Method for operating a vacuum pump system and vacuum pump system applying such method | |
| CN104444707A (en) | Ultra-deep vertical shaft hoist steel wire rope tension balancing system and method | |
| US6594992B1 (en) | Punch press hydraulic servo device using a rotary valve | |
| US20150090132A1 (en) | Hydraulic extrusion press and method for operating a hydraulic extrusion press | |
| CN207750305U (en) | Realize the hydraulic control device of oil cylinder of hydraulic headstock gear travel synchronization automatic deviation correction | |
| SK10393A3 (en) | Device for saving of electrical energy of drive of hydraulic lift | |
| RU2246615C1 (en) | Device for controlling drive of frontal machine working tool | |
| CN102976222B (en) | Engineering machinery and hydraulic system input load power control equipment, method and system | |
| RU2282719C1 (en) | Control device for cutting tool drive in front plant | |
| SU1731946A1 (en) | Control device for multi-drive haulage unit of miner | |
| EP3552812B1 (en) | Method for operating a hydraulic system | |
| CN100406649C (en) | Control method and apparatus for omnirange stepless speed-adjusting travel drive of milling machine | |
| CN103334972A (en) | Synchronous translation control device of offshore jig | |
| SU1151669A1 (en) | Apparatus for controlling mining cutter-loader with boom-type work-performing member | |
| CN201962652U (en) | Hydraulic system of diagonal tension door type hoist trolley driving mechanism | |
| CN202612239U (en) | Integrated electrohydraulic proportional hydraulic group valve | |
| CN205277957U (en) | Closed -type hydraulic system and contain its vehicle | |
| CN223280529U (en) | Self-adaptive temperature control hydraulic circuit for deep sea scientific investigation winch | |
| CN207129031U (en) | Four crawler belt synchronous walking devices of dual system | |
| CN119551587B (en) | Adaptive temperature control hydraulic circuit and control method for deep-sea scientific research winch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040528 |