Электропривод для механизма с циклической импульсной нагрузкой

 

Н. П. Ковтун и Б. Н. Океанов изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ МЕХАНИЗМА С ЦИКЛИЧЕСКОЙ

ИМПУЛЬСНОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам с импульсной нагрузкой, и может быть использовано в электроприводах земснарядов, драг, экскаваторов и т.п.

5 машин.

Известен электропривод, содержа-. щий последовательно соединенные электродвигатель, преобразователь с регу.лятором тока и сумматор, один вход 1о которого связан через пороговый элемент с датчиком тока, а второй входс блоком управления t 1).

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности электропривод, со ержащий последовательно соединенные электродвигатель, преобразователь и сумматор, один вход которого через размыкающий контакт реле времени соединен с блоком управления. 2о а через замыкающий контакт реле времени — с задатчиком пониженной скорости, а также дат ик тока, соединенный через блок сравнения с реле времени, а через интегратор и пороговый блок - со вторым входом сумматора 2, Недостатком известных электроприводов является пониженная надежность, обусловленная тем, что для формирования сигнала защиты приводного электродвигателя необходимо время, равное периоду интегрирования мгновенных значений токов нагрузки за один рабо- чий-цикл режущего органа на пониженной скорости вращения. Поэтому при мгновенном стопорении (заклинивании) режущего органа сигнал защиты на электродвигатель поступает только по истечении времени, равного периоду интегрирования, что может привести к. аварийной ситуации.

Цель изобретения - повышение надежности электропривода.

Указанная цель достигается тем, что в электропривод введены второй пороговый блок и блок развязывающих диодов, включенный между выходами пер вого и второго пороговых блоков и вхо»

3 1001 дом сумматора, при этом вход второго порогового блока соединен с датчиком тока, На чертеже изображена блок-схема электропривода механизма с циклической импульсной нагрузкой.

Электропривод содержит последовательно соединенные электродвигатель 1, преобразователь 2 и сумматор 3, один выход которого через размыкающий кон- 1Î такт 4 реле 5 времени соединен с блоком 6 управления, через замыкающий контакт 7 реле 5 - с задатчиком 8 пониженной скорости, датчик 9 тока, соединенный через блок 10 сравнения с 1з реле 5, а через интегратор 11 и пороговый блок 12 - со вторым входом сум- матора 3, а также пороговый блок 13 и блок 14 развязывающих диодов, вклю-. ченный между выходами пороговых блоков 12 и 13 и входом сумматора 3, при этом вход порогового блока 13 соединен с датчиком 9 тока.

Рассмотрим работу электропривода черпаковой цепи многочерпакового зем- р снаряда, нагрузка которого носит импульсный характер, причем из-за возможности попадания твердых включений в извлекаемом грунте и встречи режущего органа (черпака) с- непреодолимым препятствием электропривод может мгновенно перегружаться и стопориться, что сопровождается сильными динамическими ударами в его механической части, а также приводит к перегрузке и аварийному состоянию приводного электродвигателя.

Задающее напряжение от блока 6 управления скоростью вращения электродвигателя 1 поступает через размыкающий контакт 4 реле 5 времени на один

4О из входов сумматора 3, с выхода которого управляющее напряжение подается на преобразователь 2, управляющий скоростью электродвигателя 1 (задатчик интенсивности и обратные связи

45 по скорости в целях упрощения схемы не показаны) . Таким образом, устанавливается заданная скорость электродвигателя 1.

Если электродвигатель 1 работает с нагрузко" по току, равной Ipl>, lp (где 1д1 - мгновенное значение тока нагрузки электродвигателя 1; 11„ — номинальный ток электродвигателя 1, рав. ный среднему его значению за время работы одного черпака), то электропривод работает с заданной скоростью вращения на жесткой механической ха408 ф рактеристике. Если в процессе черпания вследствие появления твердых включений в извлекаемом грунте появляется первый всплеск тока нагрузки электродвигателя 1 из-за резкого затормаживания черпаковой цепи, то блок 10 сравнения, настроенный на допустимое мгновенное значение тока перегрузки электродвигателя 1, определяет амплитуду этого всплеска и, если1двМдощч>, (где 1лопмгн- допустимое мгновенное значение тока перегрузки электродвигателя I), блок 10 сравнения включает реле 5 времени (с выдержкой времени на отключение), которое через размыкающий контакт 4 разрывает цепь прохождения задающего напряжения от блока 6 управления на сумматор 3, а через замыкающий контакт 7 подключает сумматор 3 к задатчику 8 пониженной скорости. Это приводит к тому, что электродвигатель 1 до начала работы последующего режущего органа работает на пониженной скорости, что исключает в период между импульсами нагрузки (или между черпаками) разгон электропривода и уменьшает повторный динамический удар механической части о препятствие в грунте.

Если режущий орган преодолевает препятствие и к началу периода резания последующим черпаком нагрузка электродвигателя I принимает первоначальную величину (Iд п ), то блок 10 сравнения отключает реле 5 времени, которое с выдержкой времени (равной времени прохождения одногодвух пробных последующих черпаков на пониженной скорости) подключает через размыкающий контакт 4 вход сумматора

3 к блоку 6 управления, и электродвигатель 1 плавно с заданной интенсивностью автоматически выйдет на свою первоначальную скорость ° Если твердые .включения в извлекаемом грунте продолжают иметь место и ток нагрузки приводного электродвигателя 1 имеет величину, равную 1 > 1

1А

Дол ии! (где l*o >нт- допустимое интегральное значение тока кратковременной перегрузки электродвигателя 1), то электропривод продолжает работу на пониженной скорости с увеличенным моментом, вырабатывая при этом трудный участок прорези.

Если после выработки трудного участка ток нагрузки электродвигателя 1 принимает номинальное значение, то после прохождения одного-двух

Формула изобретения

5 1001 пробных черпаков, электропривод также плавно автоматически выходит на свою первоначальную скорость.

Если ток нагрузки электродвигателя

1 при выработке участка прорези с твердыми включениями превышает допустимое (среднее) интегральное значение, то пороговый блок 12 сравнивает эту величину тока (который получает ся путем интегрирования мгновенного 10 значения тока нагрузки за время работы одного черпака в интеграторе 11) с уровнем допустимой величины интегрального значения тока перегрузки электродвигателя 1. Если ток нагруз- 15 ки достигает величины равной lp@ )

I ®ä Т, то пороговый блок 12 (содержащий в себе усилитель токовой отсечки) выдает через блок 14 на вход сумматора 3 такое напряжение, которое,.о суммируясь с напряжением задатчика 8 пониженной скорости, формирует экскаваторную характеристику электропривода.

Если препятствие окажется непреодо-И лимым и режущий орган стопорится (заклинивается), то, минуя интегратор 11) экскаваторную характеристику электропривода формирует пороговый блок 13, который. настраивается на порог (сту- щ пень) тока нагрузки электродвигателя

1,5-1,7 д p . Блок 14 служит для исключения взаимного влияния выходных сигналов пороговых блоков 12 и 13.

Таким образом, использование предлагаемого электропривода в механизмах с циклической импульсной нагрузкой позволяет исключить повторение недо408 6 пустимых динамических ударов режущих механизмов о твердые включения в грун. те и, как следствие, поломки механизмов, а также надежно защитить электродвигатель.

Электропривод для механизма с циклической импульсной нагрузкой, содер. жащий последовательно соединенные электродвигатель, преобразователь и сумматор, один вход которого через размыкающий контакт реле времени соединен с блоком управления, через замыкающий контакт реле времени - с задатчиком пониженной скорости а так7 же датчик тока, соединенный через блок сравнения с реле времени, а через интегратор и пороговый блок - с вторым входом сумматора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй пороговый блок и блок развязывающих диодов, включенный между выходами первого и второго пороговых блоков и входом сумматора, при этом вход второго порогового блока соединен с дат,чиком тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 412358, кл. H 02 P 5/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2145378/24-07, кл. H 02 P 5/06, 1961.

1001408

Составитель Ю. Воробьев

Техред Т фанта Корректор A. Дзятко

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 1440/71

Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4