Устройство для управления электродвигателем поворота экскаватора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8TOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3945056/24-07 (22) 20.08.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (71) Г1роизводственное объединение «Уралмаш» и Харьковский автомобильно-дорожный институт (72) Б. В. Ольховников, В. П. Толстоган, А. Б. Розенцвайг, Д. А. Каминская и 3. И. Вендрова (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Вейгер А. М. и др. Проектирование электроприводов: Справочник. Свердловск, 1980, с. 74 — 77.

Ольховников Б. В. и др. Настройка электроприводов по критериям максимальной демпфирующей способности.— Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, 1980, ¹ 8, с. 8 — 10. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Г10ВОРОТА ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Повышение

ÄÄSUÄÄ 1309233 А 4 производительности и надежности электромеханического оборудовання механизма 11()ворота достигается введением днуx блоков 9 и 10 выделения модуля, суммирующего усилителя 11 с блоком 12 ограничения в цепи обратной связи, функционального преобразователя 13 и оптрона 14. Г1рп этом вход первого блока 9 выделения модуля подключен к выходу регулятора 4 частоты вращения, вход второго блока 10 выделения модуля подключен к выходу датчика 8 тока якоря. Выходы обоих блоков 9 и !О видев ления модуля соединены с резисторами во входной цепи суммирующего усилите,iv 11, к выходу которого через функциональный преобразователь 13 подключен анод светодиода оптрона 14. Фоторезистор оптрона !4 включен между выходом регулятора 4 частоты вращения и входом регулятора 6 тока якоря. Благодаря этому обеспечивается увеличение динамического тока, соответствующего заданию регулятора скорости (ЭДС), что приводит к снижению времени поворота экскаватора и сохранению высоких дсмпфнрующих свойств электрон рп вода. 1 п.1.

1309233

Л! = 1Io(— /! < (2) по закону

9 Т

0-Л

Я+ Т.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности электромеханического оборудования механизма поворота.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для управления электроприводом поворота экскаватора содержит электродвигатель 1 постоянного тока, подключенный к выходу преобразователя 2 и последовательно соединенные блок 3 задания, регулятор 4 частоты вращения с блоком 5 ограничения в цепи обратной связи и пропорциональноинтегральный регулятор 6 тока, выход которого подключен к входу преобразователя 2, датчики частоты 7 вращения и тока 8, подключенные к соответствующим входам регуляторов частоты вращения 4 и тока 6, два блока 9 и 10 выделения модуля, входы которых подключены к выходам соответственно регулятора 4 частоты вращения и датчика 8 тока, последовательно соединенные суммирующий усилитель 11 с блоком 12 ограничения в цепи обратной связи, функциональный преобразователь 13 и оптрон 14, светодиод 15 которого подключен к выходу функционального преобразователя 13, а фоторезистор 16 подключен параллельно входному резистору 17 регулятора 6 тока и связан с выходом регулятора 4 частоты вращения, выходы блоков 9 и 10 выделения модуля подключены к входам суммирующего усилителя 11, который совместно с функциональным преобразователем 13 и оптроном реализует следующую функциональную зависимость:

/!./

Ри= й"

/ J. /-/1A/ где Rap — сопротивление фоторезистора 16;

RM — минимальное значение сопротивления фоторезистора, соответствующее максимальному значению сигнала на выходе функционального преобразователя 13.

Устройство работает следующим образом.

В начале процесса разгона (или торможения) на выход задающего устройства 3 поступает напряжение, которое определяет заданную установившуюся частоту вращения механизма. При этом на выходе регулятора 4 частоты вращения устанавливается максимальное неизменное напряжение Uo, которое ограничивается нелинейным элементом 5 в цепи его обратной связи. Это напряжение служит уставкой регулятора 6 тока и

/о — (1 )

У.

Кдт где К вЂ” коэффициент передачи датчика 8 тока.

В конце процесса разгона регулятор частоты вращения выходит из режима ограничения и начинает работать на линейном

50 участке своей характеристики, наступает установившийся режим работы механизма поворота с заданной частотой вращения электродвигателя. На вход суммирующего усилителя 11 поступает разность модуля сигнала с выхода регулятора 4 частоты вращения, который пропорционален установке регулятора тока Io, и модуля сигнала с выхода датчика 8 тока якоря, который пропорционален динамической составляющей тока якоря !»

При равенстве токов /о и I» сигнал на выходе усилителя 11 равен нулю, ток светодиода 15 также равен нулю и сопротивление фоторезистора 16 имеет максимальное значение. При эток ток в фоторезисторе 16 весьма мал и не влияет, практически, на работу устройства.

В процессе разгона (либо тормо>кения) механизма поворота ток Ь меньше тока /, .

Поэтому на выходе усилителя 11 появляется сигнал, пропорциональный разности абсолютных значений токов lo и !» Этот сигнал через функциональный преобразователь 13 подается на светодиод 15 оптрона 14 и сопротивление фоторезистора 16 изменяется в функции тока, протекающего через светодиод 15.

Характеристики функционального преобразователя 13 и оптрона 14 обеспечивают изменение сопротивления фоторезистора в области реальных значений разности токов.

l..l йи= R —, (3) где RMMM — минимальное зна leave сопротивления фоторезистора 16.

Через сопротивление фоторезистора Ри с выхода регулятора частоты вращения на выход регулятора 6 тока якоря поступает дополнительная составляющая тока

/Фр = вЂ, (4)

Ыо величина которой согласно уравнению (3), пропорциональна разности токов /о †-li,ò. е. пропорциональна ошибке регулирования при постоянном напряжении регулятора частоты вращения Uo.

При протекании тока Iep через сопротивление фоторезистора 16 динамическая составляющая тока якоря !» озрастает и определяется зависимостью где To — эквивалентная постоянная времени контура тока;

0 — электромеханическая постоянная времени привода;!

309233

Составитель В. Трофименко

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 447/52 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. Ул. Проектная, 4 з

Р К Я Я17 . (6)

kgp

Я!т — сопротивление между выходом регулятора 4 частоты вращения и входом регулятора 6 тока при отключенном сопротивлении R4o

Коэффициент р показывает, во сколько раз уменьшается эквивалентное сопротивление участка схемы между выходом регуля- )p тора частоты вращения и входом регулятора 6 тока при подключении в схеме сопротивления R4o"

Как видно из уравнений (5) и (6), по мере уменьшения сопротивления R4v т. е. увеличения коэффициента р, динамическая составляющая тока I» якоря возрастает и все более приближается к установке регулятора тока lo. Следовательно, соответствующим выбором значения коэффициента Р обеспечивается необходимое увеличение тока /» и приближение его с заданной степенью точности к уставке регулятора тока Io.

Благодаря этому темп разгона и торможения возрастает, т. е. увеличивается производительность.

Постоянную времени Тп контура тока в предлагаемом устройстве можно принимать равной оптимальному значению, при котором имеет место наиболее эффективное демпфирование механических колебаний, поскольку снижение темпа разгона (торможения), обусловленное увеличением постоянной времени То контура тока, может быть скомпенсировано соответствующим увеличением 35 коэффициента Р. Увеличение эффективности демпфирования механических колебаний обеспечивает повышение надежности электромеханического оборудования механизма поворота.

Фор иу та изоб/)етенич

Устройство для управления электродвигателем поворота экскаватора, содержащее электродвигатель постоянного тока, подключенный к преобразователю и последовательно соединенные блок задания, регулятор частоты вращения с блоком ограничения в цепи обратной связи и пропорционально-интегральный регулятор тока, выход которого подключен к входу преобразователя, датчики частоты вранСения и тока, выходы которых соединены с соответствующими входами регулятора частоты вращения и регулятора тока, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности электромеха н ического оборудования механизма поворота, в него введены два блока выделения модуля, входы которых подключены к выходам соответственно регулятора частоты вращения и датчика тока, последовательно соединенные суммирующий усилитель с блоком ограничения в цепи обратной связи, функциональный преобразователь и оптрон, светодиод которого подключен к выходу функционального преобразователя, а фоторезистор подключен параллельно входному резистору регулятора тока и связан с выходом регулятора частоты вращения, выходы блоков выделения модуля подключены к входам суммирующего усилителя, который совместно с функциональным преобразователем и оптроном реализует следующую функциональную зависимость:

П./

Иф — Ии» -- — — --, )

-/1-. /-- -//-,i где R4p — сопротивление фоторезистора;

/амин МИНИМЯЛЬНОЕ ЗнаЧЕНИС СОПРОТИВления фоторезистора, соответствующее максимальному значеник) сигнала на выходе функционального преобразователя;

lIol — модуль уставки регулятора тока;

lI. — модуль тока электродвигателя.