Устройство управления электроприводом одноковшового экскаватора

 

Изобретение относится к управлению электроприводами механизмов подъема и напора одноковшового экскаватора . Цель - повышение надежности экскаваторов при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрица- . тельных т-р и скорости их изменения. Для этого устр-во дополнительно содержит датчик 14 скорости ветра, два сумматора (С) 8, 13, преобразователь (П) 15 аналог-код, два аналогр- .вых ключа 9, 10, интегратор 11 и высокочастотный фильтр 16. С первым входом С 8 соединен датчик 7 т-ры окружающего воздуха, с вторым входом С 8 ивходом функционального П 12 через интегратор 11 соединен выход ключа 9. Выход ключа 10 через фильтр 16 соединен с первым входом второго С 13, с вторым входом которого соединен выход Л 12. Выход С 8 соединен с первы - ми входами ключей 9, 10, а выход С 13 - с управляющим входом звена 3 ограничения, соединенного с регулятором тока 4. С вторыми входами ключей 9, 10 через П 15 аналог-код соединен датчик 14 скорости ветра. Соединенный с датчиком 7 т-ры С 8 совместно с ключом 9 и интегратором 11 позволяет учитывать тепловую инерционность металлоконструкции (МК) и изменять во . времени величины допустимых нагрузок на MJ по мере изменения ее т-ры. С выхода С 8 сигнал коммутируется клю-т . чом 10 и подается на фильтр 16. Ключ 10 управляется импульсами П 15, свя занного с датчиком 14. Симметричная работа ключей 9 и 10 позволяет выделить на выходе фильтра 16 сигнал, пропорциональный входному напряжению интегратора П, что соответствует скорости изменения т-ры МК. 3 ил. (Л 05 & tsS 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

< 1),ф Е 02 Р 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4074295/29-03 (22) 03.06.86 (46) 15.08.88. Бюл. У 30 (71) Иркутский политехнический институт (72) В.P. Клименко, И.В. Горбунов, Д.Е. Махно, Е.И. Жученко, Ю.А. Захаров, А.И. Шадрин и В.С. Ьров (53) 621.878.74(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

0 615184, кл. Е 02 F 9/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1090813, кл. Е 02 Г 9/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к управлению электроприводами механизмов подъема и напора одноковшового экскаватора. Цель — повышение надежно.сти экскаваторов при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрица" . тельных т-р и скорости их изменения.

Для этого устр-во дополнительно содержит датчик 14 скорости ветра, два сумматора (С) 8, 13, преобразователь (П) 15 аналоr †к, два аналого.вых ключа 9, 10, интегратор li u высокочастотный фильтр 16. С первым

„„SU„„1416625 А1 входом С 8 соединен датчик 7 т-ры окружающего воздуха, с вторым входом

С 8 и входом функционального П 12 через интегратор 11 соединен выход ключа 9. Выход ключа 10 через фильтр 16 соединен с первым входом второго С 13, с вторым входом которого соединен выход П 12. Выход С 8 соединен с первыми входами ключей 9, 10, а выход С

13 — с управляющим входом звена 3 ограничения, соединенного с регулятором тока 4. С вторыми входами ключей

9, 10 через П 15 аналог-код соединен датчик 14 скорости ветра. Соединенный с датчиком 7 т-ры С 8 совместно с ключом 9 и интегратором 11 позволяетучитывать тепловую инерционность ме- Ж таллоконструкции (МК) и изменять во . у . времени величины допустимых нагрузок Ы У на 14Ц< по мере изменения ее т-ры. С С выхода С 8 сигнал коммутируется клю.1. чом 10 и подается на фильтр 16. Ключ ф

10 управляется импульсами П 15, связанного с датчиком 14. Симметричная работа ключей 9 и 10 позволяет вьще- 4h лить на выходе фильтра 16 сигнал, пропорциональный входному напряжению фф интегратора 1 1, что соответствует скорости изменения т-ры МК. 3 ил.

1416625

Изобретение относится к системам управления электроприводами механизмов подъема и напора одноковшового экскаватора и предназначено для огра5 ничения тока якорной цепи прн работе экскаваторов в экстремальных условиях при отрицательных температурах до минус 60 С.

Цель изобретения — повышение надежности одноковшовых экскаваторов при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрицательных температур и скорости их изменения.

На фиг. 1 изображена блок-схема 15 устройства; на фиг. 2 — функциональная схема преобразователя аналог-код; на фиг. 3 — график снижения нагрузки в зависимости от уровня отрицательных температур. 20

У с трой с тво в ключа ет сис тему управления главным приводом, состоящую из последовательно соединенных командоаппарата 1, регулятора 2 ЭДС со звеном ограничения 3 в цепи обратной 25 связи и регулятора 4 тока. Система управления подключена к преобразователю 5 электрической энергии с присоединенным к нему двигателем 6.

Датчик 7 температуры воздуха под- 30 ключен к первому входу первого сумматора 8 сигналов; выход первого сумматора

8 сигналов соединен с первыми входами первого 9 и второго 10 аналоговых ключей; выход первого аналогового ключа 9 соединен с входом интеграто— ра 11; выход интегратора 11 соединен с вторым входом первого сумматора 8 сигналов и входом функционального преобразователя 12, выход которого 40 соединен с первым входом второго сум матора 13 сигналов; датчик 14 скорости ветра подключен к входу преобразователя 15 аналог †к; выход преоб.— разователя 15 аналог-код соединен 45 со вторыми входами первого 9 и второго 10 аналоговых ключей, "выход второго аналогового ключа 10 соединен с входом фильтра 16 высоких частот; выход фильтра 16 высоких частот соединен со вторым входом второго суммато50 ра 13 сигналов; выход второго сумматора сигналов соединен с входом звена 3 о гранич ения .

При комплексном воздействии на металлоконструкцию экскаватора экстремальных климатических условий устройство работает следующим образом.

При низкой отрицательной температуре и ветровой нагрузке сигнал от термодатчика 7 подается на вход сумматора 8, который совместно с аналоговым ключом 9 и интегратором ll позволяет учитывать тепповую инерционность металлоконструкции, которая описывается уравнением

t Т = Т, е""", (1) где Ü Ò вЂ” ïåðåïàä òåìïåðàòóð â èåталлоконструкции;

6Tо — начальная разность температур; — температурная постоянная времени металлоконструкции, и изменять во времени величины допустимых нагрузок на металлоконструкцию по мере изменения ее температуры. Блоки 7-9 и 11 реализуют зависимость (l) и на выходе блока 11 имеется сигнал, пропорциональный температуре внутренних слоев металлоконструкции.

Постоянная времени с„„ зависит от скорости ветра V@ согласно формуле

Гм„ = О „ (К + ), (2)

+ л мк где К, =, при

1 ьми

Vs (мic)

ТО (м7с) ,о тепловая постоянная времени при V = О.

Скорость ветра измеряется датчиком

14 скорости ветра, а преобразователь

15 аналог-код формирует импульсы, поступающие на второй вход аналогового ключа 9, частота f которых определяется зависимостью

И МИН Дб В где Х„,„- минимальная частота импульсов 15 при V 0;

К вЂ” коэффициент передачи датчика скорости ветра.

Функционирование устройства 7-12, реализующего зависимость (1) и (2) с погрешностью 5 = 107, определяется следующим уравнением:

K Te

1416625 и,„=и„-и

30 (4) Hltp = Ие tи fH (5) dHH

И

40 соответственно

ЙИи К ЙТм

dt dT (6) 45

С вЂ” = KhT

dT

50 (7) (8) где K коэФфициент передачи датчиb,ò ка температуры;

С вЂ” постоянная интегрирования интегратора; — длительность импульсов преобразователя;

U „ — напряжение на выходе интегратора.

Таким образом, устройство позволя- 10 ет учитывать при работе экскаваторов не только уровень отрипательной температуры непосредственно металла ма- шины, но и неблагоприятное воздействие ветровой нагрузки. 15

С выхода сумматора 8 сигнал коммутируется аналоговым ключом 10 и подается на фильтр высокочастотный

16. Ключ 10 управляется импульсами преобразователя 15. Симметричная ра- 20 бота ключей 9 и 10 позволяет выделить на выходе фильтра 16 сигнал, пропорциональный входному напряжению интегратора 11, что соответствует скорости изменения температуры металлокон- 25 струкции экскаватора.

Сигнал И, на выходе фильтра 16 связан с выходным сигналом И сумматора 8 выражением

Сигнал И на выходе интегратора 11 пропорционален температуре металлоконструкции экскаватора и связан с

И выражением

Разность температур в металле пропорциональна скорости изменения температуры и вызывает термические напряжения

G которые увеличивают нагрузки тер на металлоконструкцию и способствуют 55 хрупким разрушениям где F. — модуль нормальной упругости, d — коэффициент линейного расширения.

Как следует из выражений — выходной сигнал Ир фильтра 16 пропорционален,термич еским напряжениям металлоконструкций б . Этот сигнал подается на второй вход сумматора 13.

Сигнал И„ с выхода интегратора

11 подается на вход функционального преобразователя 12, который в соответствии с кривой (фиг. 3) ограничивает уровень загрузки привода с учетом величины сигнала И . Выходом преобразбвателя 12 является напряжение

И„, величина которого определяется входным сигналом И . В интервале о температур до минус 20 С блок 13 реализует зависимость

В опасном интервале температур е от минус 20 до 0 С реализуется зависимость:

В интервале температур минус 40о

50 С устройство управления работает с максимальным ограничением, так как

И сумматора становится меньше вееы с личины напряжения ограничения блока 3, заложенного в схему по рекомендациям завода-изготовителя. При достижении о температуры минус 50 С производится остановка экскаватора в соответствии с инструкцией по эксплуатации заводаизготовителя.

Устройство позволяет автоматически дифференцированно регулировать величины стопорных токов главных электроприводов экскаватора с учетом экстремальных условий эксплуатации. формула изобретения

Устройство управления электроприводом одноковшового экскаватора, .содержащее командоаппарат, подключенный через параллельно соединенные регулятор ЭДС и звено ограничения к . регулятору тока, который соединен с электроприводом, а также датчик температуры окружающего воздуха и функциональный преобразователь, о т. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности одноковшо5 J lj вого экскаватора при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрицательных температур и скорости их изменения, оно дополнительно содержит датчик скорости ветра, два сумматора, преобразователь аналог-код, два аналоговых ключа, интегратор и высокочастотный фильтр, причем датчик температуры окружающего воздуха соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с первыми входами аналоговых ключей,; датчик скорости ветра через преобра16625 зователь аналог-код соединен с вторы ми входами аналоговых ключей, вьгход первого аналогового ключа соединен через интегратор с вторым входом первого сумматора и с входом функционального преобразователя, выход второго аналогового ключа через высокочастотный фильтр соединен с первым входом второго сумматора, выход функционального преобразователя соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к управляющему входу звена ограничения.

1416625