[其他]绞车速度保护装置

说明书

本实用新型是用于矿井提升绞车的一种速度监控及保护装置。

随着电子工业的发展，利用微电子技术的速度保护装置在矿井提升绞车上的应用越来越多。但多数速度保护装置仅是对超速及限速方面的控制，没有速度显示和记忆功能，往往在保护装置失控时，不能及时发现并采取必要的措施，而造成一定损失。

本实用新型的目的是设计制造一种即具有超、减速保护，又有速度显示、记忆功能和自校功能的速度监控及保护装置。

本实用新型是由测速输入电路、速度计数显示电路、超速保护电路、减速保护电路、近井口超速保护电路、零速复位电路、自校电路及电源电路所构成。其具体构成方法可参阅附图给以详细说明。

图1是本实用新型实施例的电原理图。

图2是本实用新型减速保护电路及近井口超速保护电路（4）中的传感器与磁钢相对作用示意图。

图中1是测速输入电路，2是速度计数显示电路，3是超速保护电路，4是减速保护电路及近井口超速保护电路，5是零速复位电路，6是自校电路，7是电源电路。

测速输入电路1是由转速传感器H与光电耦合器U3组成的，利用设置在转轴上的磁钢取得转速信号，经π型低通滤波、反相整形后，由“自校——工作”开关转接到系数倍乘电路和零速复位电路。

速度计数显示电路2是由以下几部分组成的。

由IC31施密特门与R1、R2、D1、W1、C1组成主控信号源，由于D1的反向阻隔，使得电路充放电参数不同，形成不对称方波的主控信号，主控信号源的方波信号前沿的正跳变径C2、R3微分电路，IC4.1、IC4.4两级后，形成清零脉冲。

主控信号在高电平期间，IC3.2将输出高电平控制IC5.1与门的开通，测速输入电路的输入信号得以选通送往IC1、IC2进行计数显示。在主控信号低电平期间，IC5.1与门被封锁，输入信号被阻隔。显然主控信号高电平的时间，决定了IC5.1与门开通的时间，也就决定了单位时间内输入信号通过IC5.1与门的比例。这相当于在与门IC5.1对输入信号频率进行比例系数倍乘后再送到计数电路。由于IC5.1相当于输入信号通过的闸门，因此也称调整比例系数为调整闸门。

IC1、IC2为大规模集成电路，在主控信号的同步下，完成计数、寄存、译码、显示。主控信号前沿的正跳变产生清零信号，将计数器内容清除。同时与门IC5.1选通，计数器从零开始计数，主控信号的后沿负跳变，经IC4.3、IC3.2发出信号，计数器的内容送往计存器进行锁定显示，直至下一个测控周期计数器送来新测的数据为止，这样就避开了在IC5.1与门开通时，由于计数器高速计数、显示快速更新而造成的数字显示的闪烁感。

超速保护电路3是由计数器计得的绳速值以BCD代码的形式输出，送往由D9～D16，KBM予置开关，IC5.3与门组成的超速予置电路进行比较，当绳速值低于予置值时，KBM的两条输出线总有一条或两条为低电平输出。因此与门IC5.3被封锁。当绳速达到超速予置值Vc时，KBM两条输出线均为高电平输出，IC5.3输出由低变高，经D8、DW3使BG1饱和，超速指示灯LED2亮，经U5、BG2也饱和，继电器J2动作，执行超速制动保护。与此同时BG1集电极的低电位送往IC4.1和IC5.1的输入端，封锁了清零电路和闸门电路，超速数值被锁定显示。

减速保护电路及近井口超速保护电路4的原理如下：

传感器竖直设置在减速点一定深度的支架上，减速磁钢按装在绞车的吊笼上。

图2中GS为磁钢，H1、H2分别为传感器内部的两块霍尔电路，两块霍尔电路是并列封装在一起的，当GS按实线方向通过传感器时，传感器发出的是H2超前于H1的信号，当GS按虚线方向通过传感器时，则发出H1超前于H2信号，通过判向电路，便可根据H1和H2的相位关系判定提升方向，从而检出符合减速运行方向的减速点有效信号，进行减速处理。

判向电路由IC6组成，传感发出的H1和H2信号经光电隔离、整形后分别送往由两个D型触发器组成的IC6的CP端（时钟端）和D端（数据端），当H2超前于H1时，IC6.1的D端领先接到高电平，当H1稍后的高电平出现在CP端时，IC6.1的Q端输出变高，使BG3、BG4饱和，减速指示灯LED1亮，J1动作执行减速Q端的低电平输出，经微分、反相后，驱动BG5、BG6复合管电路，使音乐集成电路IC8工作，发出音响提示。

当H1超前H2时，D触发器的CP端先接到高电平，而此时由于H2滞后，D端尚处在低电平，因此Q端输出为低，BG3、BG4维持截止，无减速执行，也无音响提示。