Устройство для управления электродвигателем механизма перемещения груза на гибком подвесе

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)5 В 66 С 13/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891905/11 (22) 18.12.90 (46) 07.03.93, Бюл. № 9 (71) Киевский автомобильно-дорожный институт им, 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.K.Àôàíàñüåâ, M.Ê.Àôàíàñüåâ, Л.А.Крыжановская и А.А,Евтушенко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1646981, кл. В 66 С 13/06, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ МЕХАНИЗМА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗА НА ГИБКОМ ПОДВЕСЕ

Изобретение относится к сиСтемам управления электроприводом грузоподьемных машин и предназначено для автоматического управления движением (разгон или торможение) крановой тележки с подвешенным на гибком подвесе грузом таким образом, чтобы обеспечивалось гашение его колебаний.

Цель изобретения — повышение -надежности.

Цель достигается тем, что устройство для управления электродвигателем механизма перемещения груза на гибком подвесе снабжено интеграторами, вход одного из которых соединен с выходом сумматора, датчиком крутящего момента электродвигателя, подключенным к входу второго интегратора, и блоком сравнения, к входам которого подключены выходы интеграторов, а к выходу — исполнительный блок.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема системы управления электродвигателем привода горизонтального перемещения груза на гиб„„Ы„„1799843 Al (57) Использование: в системах управления электроприводом грузоподьемных машин.

Сущность изобретения: устройство содержит командоаппарат, консервативное зве. но, два дифференцирующих блока, сумматор, два интегратора, блок сравнения, датчик крутящего момента электродвигателя. 1 — 2- 3-+4- 5- 6- 7; 2-» 5, 8-» 9-» 7. 3 ил.

1 ком подвесе; на фиг. 3 — график внешнего избыточного усилия, Устройство содержит последовательно соединенные командоаппарат 1, консервативное звено 2, первый дифференцирующий блок 3 и второй дифференцирующий блок 4, выход которого соединен с первым 4 входом сумматора 5. Выход консервативно- 0 го звена 2 соединен со вторым входом сумматора 5, а его выход через первый (р интегратор связан с первым входом блока 7 р сравнения. Устройство содержит также датчик 8 крутящего момента электродвигателя, связанный через второй интегратор 9 са вторым входом блока 7 сравнения, выход,Р которого является выходом устройства. ъ

Выход блока 7 соединен с реле 10, с контактом 10.1, командоаппарат 1 подключен к входу таймера 11, нормально разомкнутый контакт которого 11,1 параллельно с нормально замкнутым контактом 10,1 реле

10 включен в цепь питания обмотки управления магнитного пускателя 12. Злектродвигатель t3 (например, асинхронный с

1(99843 короткозамкнутым роторам) подключен через нормально разомкнутые контакты 14 магнитного пускателя 12 к сети переменного тока (трехфаэное напряжение, 380/220

В), Причем контакт 10.1, в свою очередь, включен последовательно с одним из контактов магнитного пускателя 12. Электродвигатель 13 через датчик 8 механически связан с крановой тележкой 5, к которой на гибком подвесе 16 подвешен груз 17.

На фиг. 3 зависимость изменения внешнего избыточного усилия P(t) изобра>кена в виде кривой 18, его максимальное значение — Рва«и усилие, создаваемое электродвигателем 13. Pg.

Временные интервалы, в течение которых действует усилие Ря обозначены t1..., ty ..„ ti, время разгона to.

Устройство. работает следующим образам..

В момент начала разгона.(определяется по циклограмме грузоподьемйой машины} крановой тележки от камандоаппарата 1 на вход консервативного звена 2 поступает управляющий сигнал, представляющий собой импульс напряжения постоянного тока прямоугольной формы. Для формирования такого импульса-достаточно иметь источник напряжения постоянного тока и любое из известных программно-временных устройств {например, реле времени программное), Управляющий сигнал поступает на вход консервативного эе1ена 2.

При помощи дифференцирующих блоков 3 и 4, а также сумматора формируется сигнал, соответствующий внешнему избыточному усилию P(t) 18, изобра>кенному на фиг, 3. Необходимость введения в устройства блоков 2-5 можно довольно просто объяснить, если найти усилие P.

Сигнал с выхода сумматора 5 интегрируется в первом интегрирующем блоке 6 и с ега выхода поступает на один иэ входов блока 7, Сигнал от датчика 8 крутящего момента интегрируется при помощи второго интегратора 9 и поступает на другой вход . блока 7. При равенстве указанных сигналов на выходе блока 7 появляется сигнал, предназначенный для управления (при помощи соответствующих устройств) электродвигателем 13.

Таким образом, устройство автоматически формирует величину времени t . При этом усилие Pg (момент), создаваемое электродвигателем 13, может иметь любой закон изменения. Это обстоятельство позволяет не принимать во внимание особенности реальной механической характеристики электродвигателя, не учитывать переходные процессы в его электрических цепях и т.д.

Для этого выход блока 7 сравнения подключен к реле 10, нормально замкнутый кон5 такт 10.1 которого включен в цепь обмотки управления магнитного пускателя 12 (МП).

Тот же или другой выход от командоаппарата используется для запуска таймера 11, в функции которого входит формирование ин"0 тервалов времени Т (см.фиг. 3). Релейный контакт 11.1 таймера также включен в цепь . МП.

Итак, в момент, начала работы устройства от командоаппарата t на входы устройст15 ва и таймера 11 йоступает управляющий сигнал. При помощи таймера через промежуток времени Т срабатывает магнитный пускатель 12 и подключает (при помощи контактов 14) к сети питающего напряжения

20 электродвигатель 13 (например, асинхронный с короткозамкнутым ротором, на валу которого создается крутящий момент, измеряемый датчиком 8 крутящего момента. Как только интеграл по времени крутящего мо25 мента (работа усилия Pg, действующего на крановую тележку 15) станет равным интегралу усилия P(t}, срабатывает реле 10 и обесточивает обмотку управления Мп 12.

Заметим, что нормально замкнутый контакт

30 10.1 включается последовательно с одним из нормально разомкнутых контактов (КМП) магнитного пускателя 12. А время, в течение которого контакт 11 1 таймера находится в замкнутом состоянии, должно быть мало, 35 т.е. по крайней мере меньше самого короткого интервала времени tt.

Кратковременные включения электродвигателя 13 благодаря большим массам крановой тележки 15 и груза 17 обеспечива40 ют плавное изменение скорости v и угла р отклонения гибкого подвеса 16 от вертикали. Тем самым обеспечивается разгон (за время tp) крановой тележки 15 до максимально возможной скорости чм «и полное

"5 гашение колебаний груза на гибком подвесе, Что же касается величины усилия Р, создаваемого электродвигателем 13, то оно должно быть равно или больше Рм>«. Это достигается соответствующим выбором его

50 мощности, номинального крутящего момен та и др., для чего можно воспользоваться типовыми методиками, приведенными в справочниках и пособиях па проектированию электропривода, Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем механизма перемещения груза на гибком подвесе, содержащее командааппарат, к которому через консервативное звено подключены последовательно соединенные

1799843 один и другой дифференцирующие блоки. выход последнего из которых подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с упомянутым выходом консервативного звена, и исполнительный блок,отличающееся тем,что,с целью повышения надежности, оно снабжено интеграторами, вход одного из которых соединен с выходом сумматора. датчиком крутящего момента электродвигателя, подключенным к входу второго интегратора, и блоком сравнения, к входам KoTOpolo

5 подключены выходы интеграторов, а к выходу — исполнительный блок.

1799843

Составитель Э, Кондратенко

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С. Шекмар

Заказ 1135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101