Способ управления объемным гидравлическим приводом и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить быстродействие и надежность гидропривода. При подаче задающих сигналов задатчиком 11 электродвигатели 6 и 7 приводят во вращение насос 1 и гидромотор 2. В гидролинии 3 и гидродвигателе 5 возникает давление , определяемое относительной разностью частот вращения насоса и гидромотора. Абсолютная разность частот, измеренная датчиками 8 и 9 и блоком 20 вычитания, преобразуется блоком 21 деления в относительную разность частот в виде отнощения разности частот вращения насоса и гидромотора к частоте вращения насоса. Неизменной относительной разности частот соответствует неизменное давление в гидролинии 3. Т.о., сигнал на выходе блока 21 является корректирующим . Результирующий сигнал в цепи управления током электродвигателей 6, 7 формируется путем алгебраического суммирования задающих и корректирующего сигналов суммирующим усилителем 23 и алгебраического суммирования регуляторами 13, 14 сигналов усилителя 23, датчиков 8, 9 и задатчика 11. В случае превыщения измеренной датчиком 10 величины давления допустимой величины формируется другой корректирующий сигнал, включающий цепь щунтирования усилителя 23 и снижающий уровень выходного сигнала последнего. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. i (Л /5 W , I СХЭ со ел СП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1337559 A1 (5ц 4 F 15 В 9/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4013659/25-06 (22) 21.01.86 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (75) М. Ю. Файнберг (53) 621 — 52! (088.8) (56) Пономаренко Ю. Ф. Испытание гидропередач. M.: Машиностроение, 1969, с. 140, рис. 74. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕМНЫМ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить быстродействие и надежность гидропривода.

При подаче задающих сигналов задатчиком 11 электродвигатели 6 и 7 приводят во вращение насос 1 и гидромотор 2. В гидролинии 3 и гидродвигателе 5 возникает давление, определяемое относительной разностью частот врашения насоса и гидромотора. Абсолютная разность частот, измеренная датчиками 8 и 9 и блоком 20 вычитания, преобразуется блоком 21 деления в относительную разность частот в виде отношения разности частот врашения насоса и гидромотора к частоте вращения насоса. Неизменной относительной разности частот соответствует неизменное давление в гидролинии 3. Т.о., сигнал на выходе блока 21 является корректируюшим. Результирующий сигнал в цепи управления током электродвигателей 6, 7 формируется путем алгебраического суммирования задающих и корректирующего сигналов суммирующим усилителем 23 и алгебраического суммирования регуляторами 13, 14 сигналов усилителя 23, датчиков 8, 9 и задатчика 11. В случае превышения измеренной датчиком 10 величины давления Я допустимой величины формируется другой корректирующий сигнал, включающий цепь шунтирования усилителя 23 и снижаюший уровень выходного сигнала последнего. 2 С с.п. ф-лы, 1 ил.

1337559

Изобретение относится к гидроавтом атике и может быть использовано в систем ах управления металлургических машин и испытательных стендов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа управления объемным гидравлическим приводом.

Устройство содержит насос 1 и гидромотор 2, связанные гидролиниями 3 и 4 и образующие объемный гидравлический привод с гидродвигателем 5, подключенным к гидролинии З,электродвигатели 6 и 7, соединенные валами (не показано) с насосом

1 и гидромотором 2 и с датчиками 8 и 9 частот вращения, датчик 10 давления нагнетания насоса 1, задатчик 11 частот врагцения и задатчик !2 давления, регуляторы

13 и 14 частоты вращения насоса 1 и гидромотора 2, связанные входами с датчиками

8 и 9 и задатчиком 11, а выходами через регуляторы 15 и 16 тока — — с источниками

17 и 18 электропитания электродвигателей

6 и 7. Устройство снабжено также пороговым устройством 19, блоком 20 вычитания, блоком 21 деления, инвертором 22 и суммирующим усилителем 23, выполненным с управляемой цепью шунтирования (не показана).

Датчики 8 и 9 подключены к входам блока 20, выход которого соединен с входом делимого блока 21, вход делителя последнего соединен с датчиком 8, а выход с одним из входов усилителя 23, другой вход которого подключен к задатчику 12, цепь шунтирования через пороговое устройство 19 связана с датчиком 10, а выходс регулятором 13 и через инвертор 22 с регулятором 14.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом.

При подаче задающих сигналов задатчиком 11 электродвигатели 6 и 7 приводят во вращение насос 1 и гидромотор 2. В гидролинии 3 и гидродвигателе 5 возникает давление, определяемое относительной разностью частот вращения насоса 1 и гидромотора 2. Электродвигатель 6 работает в двигательном, а электродвигатель 7 — в генераторном (тормозном) режиме.

Абсолютная разность частот вращения, измеренная датчиками 8 и 9 и блоком 20, п реобразуется блоком 21 в относительную разность частот в виде отношения разности частот вращения насоса 1 и гидромотора 2 к частоте вращения насоса 1.

Объемная деформация жидкости лУ

Vo в гидролинии 3 при сжатии пропорциональна изменению давления д Р и определяется соотношением д Р= — Е, (1) а где E — объемный модуль упругости жидкости; дУ у,-у — изменение объема жидкости при изменении давления;

5 У, — начальный объем жидкости (при атмосферном давлении) в гидролинии 3;

У вЂ” объем жидкости при изменении давления на величину л Р в гидролинии 3.

При отсутствии давления, т.е. при отсутствии нагрузки на залу гидромотора 2, величина объема жидкости V, циркулирующей по замкнутому контуру гидропривода, пропорциональна частоте вращения

1 LO. насоса (гидромотора).

Объем жидкости Ч, связан с производительностью Q насоса 1 и временем (соотношением

4 Q(=K vo-> (2) 25 где !) — скорость поступательного движения сжатой жидкости.

Следовательно, в гидравлическом проводе изменение давления лР пропорционально относительной разности частот вращения насоса 1 и гидромотора 2, создающих режим сжатия жидкости в гидролинии 3 и гидродв и гател е 5.

40 Если контролируемая максим альная величина допустимого давления, определяемая относительной разностью частот вращения насоса и гидромотора 2, должна оставаться неизменной при различных уровнях частот вращения обеих гидром ашин, то такое условие может быть выполнено при изменении разности частот вращения пропорционально уровню частоты вращения. (Например, если при частоте вращения насоса 150 рад/С разность частот вращения обеих гидромашин равна 20 рад/С, то при частоте вращения насоса 75 рад/С указанная разность частот вращения должна составлять 10 рад/С, при 37 5 рад/С эта разность должна быть 5 рад/С и т.д.) Неизменной относительной разности частот вращения соответствует неизменное давление в гидролинии 3. где $ сечение трубопровода гидролинии 3;

К вЂ” коэффициент пропорциональности между частотой вращения сд,приводного вала насоса 1 и скоростью 1, поступательного движения жидкости в трубопроводе гидролинии 3.

После преобразований выражение (1) примет следующий вид

ЗО ь P = — — — Е = — - г- — —.F., (3)

zy, i).-l) 1337559

Формула изобретения

Составитель С. РождеcTl3c некий

Редактор Ю. Середа Техрсд И. Верее Корректор Г. Решетник

Заказ 4110/31 Тираж 639 Поди и сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. д. 4,5

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

Таким образом, сигнал при выходе блока 21 является корректирующим, а результирующий сигнал в цепи управления током каждого из электродвигателей 6 и 7 формируется путем алгебрического суммирования задающих сигналов задатчика 12 и этого корректирующего сигнала суммирующим усилителем 23 и алгебраического суммирования регуляторами 13 и 14 сигналов усилителя 23, датчиков 8 и 9 и задатчика 11.

Пороговым устройством 19 осуществляется сравнение измеренной датчиком 10 величины давления с допустимой величиной, а в случае превышения измеренной величиной давления допустимой величины, формируется другой корректирующий сиг- 15 нал, включающий цепь шунтирования сумматора 23 и снижающий уровень выходного сигнала последнего.

1. Способ управления объемным гидравлическим приводом, включающий подачу задающих сигналов для управления частотами вращения приводов насоса и гидромотора, измерение давления нагнетания 25 насоса и частот вращения насоса и гидромотора и формирование корректирующих сигналов, а также формирование результирующих сигналов путем алгебраического суммирования задающих корректирующих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, один корректирующий сигнал формируется в виде отношения разности частот вращения насоса и гидромотора к частоте вращения насоса, а другой корректирующий сигнал формируется после сравнения измеренной величины давления с допустимой величиной в случае превышения измеренной величиной давления допустимой величины.

2. Устройство для управления объемным гидравлическим приводом, содержащее насос и гидромотор, связанные гидролиниями, электродвигатели, соединенные валами с насосом и гидромотором и с датчиками частот вращения, датчик давления нагнетания насоса, задатчики частот вращения и давления и регуляторы частоты вращения, связанные входами с датчиками и задатчиком частот вращения, а выходами — с источниками электропитания эпектродвигателей, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, оно снабжено пороговым устройством, блоком вычитания, блоком деления, инвертором и суммирующим усилителем, выполненным с управляемой цепью шунтирования, при этом датчики частот вращения насоса и гидромотора подключены к входам блока вычитания, выход которого соединен с входом делимого блока деления, вход делителя последнего соединен с датчиком частоты вращения насоса, а выход — с одним из входов суммирующего усилителя, другой вход которого подключен к задатчику давления, цепь шунтирования через пороговое устройство связана с датчиком давления, а выход — с регулятором частоты вращения насоса и через инвертор — с регулятором частоты вращения гидромотора.