Способ управления электроприводом постоянного тока

 

Изобретение относится к управлению электроприводами постоянного тока, а именно к управлению приводами экскаваторов, и может быть использовано в других промышленных механизмах (М) с нестационарными случайными нагрузками. Цель изобретения - повышение точности управления за счет учета реальной нагруженности электропривода. При управлении электроприводом, содержащим электродвигатель (ЭД) и передаточный М, измеряют частоту вращения ЭД, его момент и мощность. Задают допустимое значение величины усталостных повреждений передаточного М, определяют величину работы, совершаемую ЭД, и постоянно сравнивают ее с заранее заданной величиной. Определяют величину усталостных повреждений М редуктора за интервал времени, в течение которого текущее значение работы ЭД становится равным заранее заданной величине. В момент равенства этих величин сравнивают величину накопленных усталостных повреждений с заранее заданной допустимой величиной. Если при этом величина накопленных усталостных повреждений не превышает допустимой величины, то значение уставки тока отсечки ЭД увеличивают. Если накопленная величина превышает допустимую, то значение уставки тока отсечки уменьшают. 1 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (504Е 02 F 9 20

g „E!04ß".оИ3 д .,Ь,:П1. „. "ь

Г .с> .i1 ° !

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4321754/29-03 (22) 28.10.87 (46) 07.07.89. Бюл.М 25 (7!) Кузбасский политехнический институт (72) П.Д.Гаврилов и С.Г.Филимонов (53) 62!.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 84615, кл. Е 02 F 9/20, 1949.

Авторское свидетельство СССР

11 901417, кл. Е 02 1 9/20, 1980, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к управлению злектроприводами постоянного тока, а именно к управлению приводами экскаваторов, и может быть использовано в других промышленных механизмах (М) с нестационарными случайными нагрузками. Цель изобретения — повышение точности управления за счет учета реальной нагруженности электропривода. При управлении электропривоИзобретение относится к управлению электроприводачи постоянного тока, а именно к управлению приводами экскаваторов, и может быть также использовано в других промышленных механизмах с нестационарными случайными нагрузками, например в дробилках, м льницах, сельскохозяйственных машинах.

Цель изобретения — повышение точности управления за счет учета реальной нагруженности электропривода.

2 дом, содержащим электродвигатель (Эд) и передаточныи М, измеряют частоту вращения ЭД, его момент и мощность. Задают допустимое значение величины усталостных повреждений передаточного M определяют величину работы, совершаемую ЭД, и постоянно сравнивают ее с заранее заданной величиной. Определяют величину усталостных повреждений М редуктора за интервал времени, в течение которого текущее значение работы 3Д становится равным заранее заданной величине.

В момент равенства этих величин сравнивают величину накопленных усталостных повреждений с заранее заданнои допустимой величиной. Если при этом величина накопленных усталостных повреждений не превышает допустимой величины, то значение уставки тока отсечки ЭД увеличивают. Если накопленная величина превышает допустимую, то значение уставки тока отсечки уменьшают. 1 ил.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Сущность способа заключается в том, что управление электроприводом постоянного тока, содержащим электродвигатель и передаточный механизм осуществляют следующим образом: йзмеряют частоту вращения, момент электродвигателя и его мощность, определяют величину усталостных повреждений передаточного механизма, задают

1491972

45 допустимое эначение величины устллостных повреждений передлточного механизма, определяют текущую величину работы электропривода и постоянно

5 сравнивают ее с заранее заданной величиной, определяют величину усталостных повреждений передаточного механиз- ма за интервал времени, в течение которого текущее значение работы электропривода становится равным заранее заданной величине, и если в момент времени, когда текущее значение работы становится равным эаранее заданной величине, накопленные усталостные повреждения передаточного механизма не превьгшают допустимой величины, значение величины уставки тока отсечки увеличивают, а если иакопленные усталостные повреждения превышают допустимую величину, значение уставки тока отсечки уменьшают °

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит приводной 25 электродвигатель 1 постоянного тока, преобразователь 2 с системой 3 управления, датчик 4 тока, звено 5 ограничения тока, блок 6 умножения, блок 7 измерения усталостного повре- 30 ждения передаточного механизма, датчик 8 скорости, датчик 9 момента, интегратор 10, первый компаратор 11, источник 12 опорного напряжения, формирователь 13 импульсов, сумматор

14, второй компаратор 15, источник

16 опорного сигнала, триггер 17, первый ключ 18, реверсивный счетчик 19, второй ключ 20, цифроаналоговый преобразователь 21.

Электродвигатель 1 подключен к преобразователю 2, снабженному системой 3 управления, соединенной с датчиком 4 тока через звено 5 ограничения. Выход датчика момента 9 соединен с входом блока 7 измерения усталостного повреждения передаточного механизма и с первым входом блока 6 умножения, к второму входу которого подключен датчик 8 скорости.

Вход блока 6 умножения соединен с входом интегратора IO выход которого подключен к первому входу первого компаратора ll, а второй вход соединен с источником 12 опорного напря55 жения. Выход первого компаратора

I соединен со сбросом интегратора 10 и входом формирователя 13 импульсов °

Выход блока 7 измерения усталостного повреждения соединен с входом сумма- торя 14, выходом подключенного к первому входу второго компаряторл 15, в горой вход которого подключен к источнику I 6 опорного сигнал,а. Выход компаратора 15 подключен к S-входу триггера 17, а второй выход формирователя импульсов 13 — к R-выходу триггера 17 и к сбросу суммлторя 14, при этом прямой выход триг гера 17 через первый ключ 18 соединен с вычитающим входом счетчика 19, а инверсный выход через второй ключ 20 — с суммирующим входом счетчика 19. Управляющие входы ключей 18 и 20 подключены к первому выходу формирователя 13 импульсов. Цифроаналоговый преобразователь 21, подключенный цифровым входом к выходу счетчика 19, соединен с управляющим входом звеня

5 ограничения, На структурной схеме обозначено: о

А — заданная работа;

1— о допустимое усталостное повреждение; и

I — начальное значение устлновогс ки тока отсечки;

P(t) — текущее значение мощности приводного двигателя;

A(t) — текущее знач ние работы, совершаемой приводом; прямой выход триггера;

0 — инверсный выход триггера;

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При включении устройства нл счетчике 19 устанавливается начальное значение установки тока отсечки н

1 с, которое преобразуется в аналого вый сигнал с помощью ЦАП 21 и подается на управляющий вкод звена 5 ограничения тока. По сигналам датчиков скорости 8 и момента 9 в блоках 6 умножения и измерения усталостнога повреждения 7 осуществля тся определение мощности P(t), развиваемой приводным двигателем l и интенсивности усталостного повреждения пере— даточного механизма.

Текущее значение мощности Р(t) интегрируется интегратором IO, и значение работы A(t), совершаемой приводом, сравнивается в первом компараторе 11 с заданным с помощью ис точника 12 опорного напряжения значением работы А . При условии A(t)» о

»А на выходе компаратора формируется импульс напряжения, которым значение

5 !49!9 рябо гы A(t) ня выходе интегратора 10 сбрасывается до О, а по фронту и срезу этого импульса соответственно ня первом и втором выходах формирователя 13 формируются два напряжения. Текущие значения усталостного повреждения элементов привода, определяемые в блоке 7, аккумулируются в сумматоре 14, и их сумма сравнивается во втором компараторе 15 с допустимым при выполнении работы А уровнем усталостного повреждения механизма. В случае, если за время выполнео ния приводом работы А накопленное значение повреждения E (t) не превысило, сигнал на выходе второго о компарятора 15 не формируется, триггер 17 остается в исходном положении (выходы О = О, (= 1) и при появлении 20 на первом выходе формирователя 13 импульсов импульса напряжения, открывающего ключи 18 и 20, значение н уставки тока отсечки ?рт,, установленное в счетчике 19, увеличивается 25 на единицу младшего разряда. Импульсом напряжения с второго выхода формирователя 13 импульсов (сформированным по срезу сигнала первого компаратора 11) осуществляется сброс

ЗО значения усталостного повреждения ((t), накопленного в сумматоре 14, и установка триггера 17 в исходное состояние (О = Q, О = 1>. Если за о время выполнения работы А механичес35 кие элементы привода получали йовреждение j(t) (, в этом случае на выходе второго компарятора 15 появляется сигнал, перебрасывающий триггdp 17 в состояние (Q = 1 Q = 0) 40 и при открывании ключей 18 и 20. Значение уставки тока отсечки, хранящееся в счетчике 19, уменьша тся на единицу младшего двоичного разряда, Таким образом, при тяжелых режимах 4 работы, когда пороговое значение величины усталостного повреждения элем итон привода Е (t), определяемое на интервалах времени необходимых для совершения принодом заданной механической работы А, превышает допустимую величину, происходит пошаговое уменьшение значения уставки тока отсечки Tore . Это приьодит к снижению механических перегрузок привода, а следовательно, и вели.—

2 6 чины (!.) до тех по р,:1, I t з нячение не стянет меньше, и ; янно,:ть (Т) и не изменит зпяк. !!ри режимах функционирования экскаватор ря, когда за время выполнен я при.одом работы А повреждение f1 (t) меньше о допустимого 1, происходит увеличение устанки тока отсечки, что ведет к увеличению его загрузки, росту мощности Р(t), рязвиня мой приводным двигателем.

Использовяни HçoáðåòåHHÿ позволит поддерживать расход ресурса у:-.лов передаточного механизма экскаватора пропорционально совершаемой им работе в различных режимах функционирования, сократить время простоя в ремонтах н увеличить производительность экскаватора в целом. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Сп коб управления электроприводом постоянного тока, заключающийся в измерении частоты вращения, момента электродвигателя и его мощности, определении величины усталостных новр -.ждений передаточного механизма и изменении величины уставки тока отсечки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет учета реальной нягруженности электропривода, задают допустимое значение величины устялостных повреждений передаточного механизм», определяют текущую величину работы электропринодя и постоянно сравнивают ее с заранее заданной величиной, определяют величину устялостных повреждений передаточного механизма за интервал времени, í Tt."÷ HHå которого текущее значение работы электропривода становится равным заранее заданной величине, и если в момент времени, когда текущее значение работы становится равным заранее заданной величине, а накопленные усталостные повреждения передаточного механизма не превышают допустимой величины, то значение уставки тока отсечки увеличивают, а если накопленные усталостные повреждения превышают допустимую величину, то значение уставки тока отсечки уменьшяют.

1491972

Составитель JI.Ëóêàøàíåö

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор А.шандор

Заказ 3839/32

Тираж 589

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1.)1