Устройство для ограничения тока нагрузки экскаваторного электропривода постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3747082/29-03 (22) 01.06.84 (46) 30.04.86. Бюл. № 16 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения «Ново-Краматорский машиностроительный завод» (72) P. С. Кишко, В. Б. Цяпа, Л. Ф. Карплюк, Ю. Т. Калашников, М. М. Кошевой, В. И. Пузанов, И. А. Булатов, Н. И. Карайченцев и Ф. И. Зырянов (53) 621.879.34 (088.8) (56) Бариев Н. В. Электрооборудование одноковшовых экскаваторов. М.: Энергия, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1048066, кл. Е 02 F 9/20, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА НАГРУЗКИ ЭКСКАВАТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащее регулятор тока с обрат„„SU„„1227773 А1 ной связью, терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом, резистор, первый вывод которого подключен к первому выводу терморезистора, и два потенциометра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации стопорного тока и обеспечения его перекомпенсации при высоких температурах нагрева, оно снабжено оптроном и выпрямительным мостом, к первому входу которого подключены вторые выводы терморезистора и резистора, а второй вход выпрямительного моста соединен с регулятором тока, положительная шина диодного моста подключена к первому выводу первого потенциометра, подвижный контакт которого подключен к аноду стабилитрона, катод которого подключен к катоду светодиода оптрона, а анод— к положительной шине диодного моста, отрицательная шина которого подключена через второй потенциометр к второму выводу первого потенциометра, который через фотодиод оптрона подключен к подвижному контакту второго потенциометра.

1227773

Изобретение относится к электроприводу постоянного тока и может быть использовано в электроприводах экскаваторов, снабженных системой подчиненного регулирования, а также в электроприводах экскаваторов с отсечкой по току, реализованной с помощью преобразователя, у которого сигнал обратной связи по току снимается с участка якорной цепи, содержащего обмотки дополнительных полюсов и компенсационные обмотки электрических машин. 10

Целью изобретения является повышение точности стабилизации стопорного тока и обеспечение его перекомпенсации при высоких температурах нагрева.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кривые за15 висимостей 61„=f (O) — погрешности стабилизации стопорного тока (1, ), оМст=f (О) стопорного момента (М, ) и бФ=f(O) магнитного потока двигателя (Ф ) от температуры нагрева электрических машин, рассчи- 1 танные применительно к электроприводу действующего экскаватора ЭШ 10/70А; на фиг. 3 — схема устройства с оптронным тиристором.

Устройство (фиг. 1) содержит приводной двигатель 1, генератор 2, обмотку возбуждения генератора; регулятор тока 4, полупроводниковый терморезистор 5 отрицательным ТКС, резистор 6, вентильный мост 7, резистор 8, стабилитрон 9,оптрон 10, резистор 1.1, обмотки КО 12 генератора, обмотки КО 13 двигателя, обмотки ДП 14 генератора, обмотки ДП 15 двигателя, обмотку возбуждения 16 двигателя.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 1 и II — расчетные кривые 61 = т 18);

III u IV — расчетные кривые 8Мст=1(О);

V — расчетная кривая оФ=1(О).

Якорь приводного двигателя 1 питается от генератора 2 с обмоткой возбуждения

3, которая получает питание от регулятора тока 4. Входной сигнал U < i на регулятор тока подается через двухполюсник, 4п состоящий из терморезистора 5, зашунтированного резистором 6 и последовательно соединенного с входом вентильного моста 7, на выход которого включены последовательно соединенные второй резистор 8, на часть которого через стабилитрон 9 подключен светодиод оптрона 10, и третий резистор 11, часть которого шунтируется выходом оптрона 10. Ограничение стопорного тока осуществляется при помощи отрицательной обратной связи, снимаемой с участка якорной цепи, включающей последовательно соединенные компенсационные обмотки 12 и 13 генератора и двигателя соответственно, и обмотки 14 и 15 дополнительных полюсов генератора и двигателя соответственно.

Указанная обратная связь подается на второй вход регулятора 4 (сигнал U 4 ). В качестве регулятора тока может быть использован тиристорный преобразователь, магнитный или другой усилитель. Оптоэлектронный ключ может быть реализован на диодном, транзисторном, тиристорном оптронах или им подобных элементах в сочетании с усилителями или без них.

Устройство работает следующим образом.

В процессе нагрева электрических машин повышается сопротивление обмоток КО и ДП, вследствие чего увеличивается сигнал отрицательной обратной связи по току. Терморезистор 5 размещен в электрической машине в тепловом контакте с обмоткой КО или ДП, поэтому в процессе нагрева электрических машин уменьшается сопротивление терморезистора и увеличивается сигнал задания. Параметры терморезистора и резисторов рассчитывают так, чтобы увеличение сигнала задания компенсировало увеличение сигнала обратной связи по току при нагреве машин, чем обеспечивают стабилизацию стопорного тока при изменении температуры машин. Терморезистор 5 имеет высокий ТКС, поэтому параметры резисторов 6, 8 и 11 могут быть рассчитаны так, чтобы обеспечить не только стабилизацию, но и перекомпенсацию стопорного тока и момента привода.

В диапазоне температур от 0= -40 С до

9 =+40 С вЂ” +60" С за счет высокого ТКС терморезистора стабилизация стопорного тока осуществляется с небольшой погрешностью. При более высоких значениях температур ТКС терморезистора уменьшается, что приводит к уменьшению чувствительности устройства к изменению температуры. Для повышения чувствительности устройства служат стабилитрон 9 и оптрон 10. Вентильный мост 7 служит для возможности функционирования оптоэлектронного узла при изменении полярности напряжения задания.

При нагреве машин до температуры, прев ы ш а ю щей 0= 40 С вЂ” + 60 С вследствие увеличения тока, протекающего через резистор 8, напряжение, снимаемое с части указанного резистора, достигает значения, при котором пробивается стабилитрон 9. Это вызывает протекание тока через светодиод оптрона 10, работающего в активном режиме, который своим выходом шунтирует часть резистора 11. В связи с уменьшением суммарного сопротивления резисторов в цепи задания повышается степень влияния изменения сопротивления терморезистора, что с учетом высокого коэффициента усиления оптрона приводит к более интенсивному росту тока задания при дальнейшем повышении температуры и, соответственно, увеличению стопорного тока (кривая I, фиг. 2).

Так как с ростом температуры нагрева обмоток тока возбуждения и, соответственно, магнитный поток двигателя уменьшаются (кривая Ъ, фиг. 2), то при указанном росте стопорного тока происходит стабилизация стопорного момента при нагретых машинах (кривая 111, фиг. 2). Некоторое снижение

1227773 стопорного момента при холодных машинах, наблюдающееся как в случае применения предлагаемого устройства, так и известного, не может существенно ухудшить работу привода, так как в этих условиях машины работают непродолжительно, ввиду быстрого первоначального роста температуры обмоток в процессе разогрева машин.

В электроприводе с известным устройством по сравнению с электроприводом с предлагаемым при температуре 0=+ l20 Ñ происходит уменьшение стопорного тока на

8% (кривая 11, фиг. 2), чему соответствует примерно такое же уменьшение стопорного момента (кривая IV, фиг. 2).

Коррекцию параметров элементов схемы производят с помощью верхнего и нижнего (по схеме) движков резисторов 8 и 11. В процессе наладки с помощью верхних движков устанавливают расчетные значения сопротивлений резисторов 8 и 11. Подрегулировку стопорного тока при холодных машинах производят верхним движком резистора 1I. При температуре машин 0= 40 С—

60 С с помощью нижнего движка резистора

8 производят настройку начала срабатывания оптрона IO. Величину стопорного тока при нагретых машинах устанавливают путем

10 изменения положения нижнего движка резистора 11. Если, например, стопорный ток ниже требуемого, увеличивают сопротивление части резистора 11, шунтируемой оптроном.

Предлагаемое устройство для ограничения тока нагрузки обеспечивает перекомпенсацию стопорного тока.

1227773

Составитель Л. Виноградов

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 1997 33 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4