Кабельная система электроснабжения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта
Владельцы патента RU 2269854:
Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам подвода электроэнергии к мобильным подвижным сельскохозяйственным объектам, питающимся от централизованной электросети или автономного стационарного источника электроэнергии. Технический результат заключается в повышении технико-эксплуатационных характеристик устройства подачи электроэнергии для мобильных подвижных сельскохозяйственных объектов. Для этого устройство содержит консольно-поворотную стрелу, кабелеприемный барабан с электроприводом, питающий кабель, датчик скорости движения объекта, три датчика контроля усилия на питающий кабель, два программируемых задатчика уставки усилия на питающий кабель, два блока сравнения, логическое устройство управления, привод перемещения консольно-поворотной стрелы, причем электропривод кабелеприемного барабана - регулируемый. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам подвода электроэнергии к мобильным подвижным сельскохозяйственным объектам, питающимся от централизованной электросети или автономного стационарного источника электроэнергии.
Известно устройство подвода электроэнергии к мобильным подвижным объектам, питающимся от централизованной электросети, включающее кабелеприемный барабан, питающий кабель, подсоединенный одним концом к источнику питания, а другим - к мобильному объекту.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство подвода электроэнергии к мобильным подвижным сельскохозяйственным объектам, включающее консольно-поворотную стрелу, кабелеприемный барабан, ось вращения которого совмещена с осью вращения консольно-поворотной стрелы, питающий кабель, подсоединенный одним концом к источнику питания, а другим - к мобильному объекту. Кабель сматывается с приемного барабана при удалении от места подключения к источнику электроснабжения и наматывается на него при приближении к источнику электроснабжения. Для вращения приемного барабана при намотке кабеля применяется электродвигатель [В.Г.Стеценко. Электрификация мобильных процессов в растениеводстве / Научные труды по электрификации сельского хозяйства, т.XX. - М. - 1967, с.261-300].
Недостатком этого устройства является то, что из-за сложности согласования скорости движения подвижного объекта и скорости намотки или отмотки кабеля в нем возникают недопустимые натяжения, вызывающие обрыв его жил, либо петли кабеля на пути движения подвижного объекта. Это снижает срок службы системы электроснабжения, увеличивает расходы на эксплуатацию, а при применении кабеля с жилами малого сечения, например при применении однопроводной системы электроснабжения, недопустимо.
Задачей настоящего изобретения является повышение технико-эксплуатационных характеристик устройства подачи электроэнергии для мобильных подвижных сельскохозяйственных объектов.
В результате использования предлагаемого технического решения повышается надежность кабельной системы электроснабжения, возрастает скорость движения и производительность мобильного объекта.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в кабельную систему электроснабжения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта, включающую консольно-поворотную стрелу, кабелеприемный барабан с электроприводом, питающий кабель, введены датчик скорости движения объекта, три датчика контроля усилия на питающий кабель, два программируемых задатчика уставки усилия на питающий кабель, два блока сравнения, логическое устройство управления, привод перемещения консольно-поворотной стрелы, причем электропривод кабелеприемного барабана регулируемый.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой представлена общая схема кабельной системы электроснабжения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта и фиг.2, на которой дана структурная схема ее системы управления.
Кабельная система электроснабжения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта содержит консольно-поворотную стрелу 1, кабелеприемный барабан 2 с электроприводом 3, питающий кабель 4, датчик скорости 5 движения объекта, три датчика 6, 7, 8 контроля усилия на питающий кабель, два программируемых задатчика 9, 10 уставки усилия на питающий кабель, два блока сравнения 11, 12, логическое устройство управления 13, регулируемый привод 14 перемещения консольно-поворотной стрелы. Выход датчика скорости 5 движения объекта соединен с первым входом логического устройства управления 13, выход первого датчика 6 контроля усилия на питающий кабель соединен с первым входом первого блока сравнения 11, выход которого соединен со вторым входом логического устройства управления 13, выход второго датчика 7 контроля усилия на питающий кабель соединен с первым входом второго блока сравнения 13, выход которого соединен с третьим входом логического устройства управления 13, выход третьего датчика 8 контроля усилия на питающий кабель соединен с четвертым входом логического устройства управления 13, выход первого задатчика уставки 9 соединен со вторым входом первого блока сравнения 11, выход второго задатчика уставки 10 соединен со вторым входом второго блока сравнения 12, выход логического устройства управления подсоединен к входу регулируемого электропривода кабелеприемного барабана и к входу регулируемого электропривода.
Устройство работает следующим образом.
При движении подвижного объекта питающий кабель должен сматываться с кабелеприемного барабана 2 при удалении от места подключения к источнику электроснабжения и наматывается на него при приближении к источнику электроснабжения. Два датчика 6, 7 контроля усилия на питающий кабель контролируют натяжения кабеля 4 в консольно-поворотной стреле 1. Значение усилия в горизонтальной плоскости, которое оценивает первый датчик 6, сравнивается в первом блоке сравнения 11 с заданием уставки от задатчика уставки 9 усилия на питающий кабель 4. Сигнал рассогласования поступает на логическое устройство управления 11. Если усилие на питающий кабель 4 превышает допустимую величину и возникает опасность обрыва питающего кабеля 4, логическое устройство управления вырабатывает сигнал управления, по которому регулируемый привод 14 перемещения консольно-поворотной стрелы 1 перемещает стрелу в положение, при котором усилия на кабель в горизонтальной плоскости находятся в допустимых пределах. Значение усилия в вертикальной плоскости, которое оценивает второй датчик 7, сравнивается во втором блоке сравнения 12 с заданием уставки от второго задатчика уставки 10 усилия на питающий кабель 4. Сигнал рассогласования поступает на логическое устройство управления 11. Если усилие на питающий кабель 4 превышает допустимую величину и возникает опасность обрыва питающего кабеля 4, логическое устройство управления вырабатывает сигнал управления, по которому электропривод 3 кабелеприемного барабана изменяет скорость вращения барабана до значений, при котором усилия на кабель в вертикальной плоскости находятся в допустимых пределах. Значение усилия в на кабелеприемном барабане, которое оценивает третий датчик 8, сравнивается с заданием уставки на логическом устройстве управления 11. Если усилие на питающий кабель 4 превышает допустимую величину и возникает опасность обрыва питающего кабеля 4, логическое устройство управления 11 вырабатывает сигнал управления на изменение скорости движения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта до значений, при которых усилия на кабель в вертикальной плоскости находятся в допустимых пределах.
Для расширения функциональности кабельной системы электроснабжения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта консольно-поворотная стрела снабжена телескопическим элементом и токосъемными контактами. Это позволяет эксплуатировать объект при питании от внешней контактной электросети.
1. Кабельная система электроснабжения мобильного подвижного сельскохозяйственного объекта, включающая консольно-поворотную стрелу, кабелеприемный барабан с электроприводом, питающий кабель, отличающаяся тем, что в систему введены датчик скорости движения объекта, три датчика контроля усилия на питающий кабель, два программируемых задатчика уставки усилия на питающий кабель, два блока сравнения, логическое устройство управления, привод перемещения консольно-поворотной стрелы, причем электропривод кабелеприемного барабана - регулируемый, при этом выход датчика скорости движения объекта соединен с первым входом логического устройства управления, выход первого датчика контроля усилия на питающий кабель соединен с первым входом первого блока сравнения, выход которого соединен со вторым входом логического устройства управления, выход второго датчика контроля усилия на питающий кабель соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с третьим входом логического устройства управления, выход третьего датчика контроля усилия на питающий кабель соединен с четвертым входом логического устройства управления, выход первого задатчика уставки соединен со вторым входом первого блока сравнения, выход второго задатчика уставки соединен со вторым входом второго блока сравнения, выход логического устройства управления подсоединен к входу регулируемого электропривода кабелеприемного барабана и к входу регулируемого электропривода перемещения консольно-поворотной стрелы.
2. Кабельная система по п.1, отличающаяся тем, что консольно-поворотная стрела снабжена телескопическим элементом и токосъемными контактами.
