Система управления электрогидравлическим приводом

 

iiii 643831 гоща оввтснмк

Сецмапмстммашми

Ресвубпмн (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено03.11.76 (21 )2437537/18-24 с присоединением заявки Ик(23) ПриоритетОпубликовано 25.01.793юллетень № 3

Дата опубликования описания 28.01.79

Я (5!1 М, Кл

Q 05 В 11/06

Гавудерстекнкнй каатет есср ак делам изобретвккй и вткрытий (53) УДК 62-50 (088.8) Ю. В. Илюхин, В. Ф. Казмиренко, Н. Н. Кокошкинп -.и A Р. Маркушев ю «Eii,; -Jj т.

2 ! с. j i,"l.g

° «Ю

": .. :-Е. г (72) Авторы изобретения (73) Заявитель

Изобретение относится к обнести as томатического унравнения и может быть испопы2овано в синовых энектрогидравпических снедяших приводах {ЭГСП) объемного управления широкого назначения, например. машиностроительных, попу- % чающих энергию от автономных приводных двигатеней ограниченной мощности. равяическими магистт2апими, к которым подкшочен датчик перепада давпения Я, Известные ЭГСП имеют приводные двигатепи(П/Ц, мощность которых выбирается в соответствии с возможным максимапьным значением мощности гидропривода. Эта максимапьная мощность

ПД испЬйьзуется относительно уедко и . топько в переходных процессах при бонь ших рассогпасованиях, но из-за ограниченной перегрузочной способности обуснавнивает завышение установпенной мощности приводного двигатепя и перегрузку СЭП. В процессе слежения обычно необходимо обеспечить нибо максимань ные скорости исполнительного механизма при средних значениях момента, либо максиманьные моменты при маных сюростах движения испоннитеньной оси«

При этом ПД, позвоняюший попучить указанные режимы работы ЭГСП, развивает мощность значительно меньше установленной предепьной, соответствующей с учетом перегрузки Одновременн(2му дей

Преимущественная область применения - ЭГСП автономных объектов с жес т тт кими ограничениями к потребпяемой мош» ности, весу и габаритам привода. Примером применения могут служить ЭГСП станков, роботов, манипуляторов, передвижных автономных установок, понучаюших энергию от источников энергии, например систем энектрического питании (СЭП) ини приводных двигатепей ограниченной мощности

И

Известны ЭГСП, содержащие механизм управнения, регулируемый объемный гидронасос, связанный с испопнитепьным гидромотором синовыми гил(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИМ

ПРИВОДОМ

50 ствию развиваемых гидроприводом максимапьных скоростей и моментов спежения.

В ряде случаев к. ЗГСП предъявляются требования по жестким ограничениям, напоженным на цотребляемую от источника энергии ипи ПД мощность.

Однако указанные ЗГСП не содержат специапьных связей, обеспечивающих ограничение потребпяемой от источника 10 энергии мощности, что приводит к неоправданному завышению. габаритно-весовых данных ЭГСП вцепом,,а в отдепьных спучаях и к функционапьным отказам. Зто явняется существенным недостатком рассматриваемых ЭГСП автономных устройств и объектов с ограниченной мощностью источников энергии.

Наибопее бпиэка к изобретению по своей технической сущности известная система управления эпектрогидравличес. ким приводЬм 2, содержащая мехаТ- 1 ниэм управления, выход которого соединен с регулируемым объемным гидронасосом, связанным с испопнитепьным

2$ гидромотором синовыми гидравпическими магистралями, к которым подключен дат чик перепада давпения, и приводной двигатель, вап которого соединен с ваном регулируемого объемного гидронасо30 саа

Зта система при использовании ее в

ЭГСП с ограничением по потребляемой мощности имеет спедуюшие недостатки; — мап диапазон ограничения (отно35 шение предепьной мощности гидропривода к развиваемой мощности проводного двигателя, который не может быть большим иэ-за линейного характера обрат40 ,ной связи при ограничении

- йогрешность ограничения веника даже в статических режимах, так как схема не позвопяет осуществить ограничение по произведению координат; — уровень ограничения в даннои схеме

45 не может быть изменен в процессе рабаты ЗГСП при изменении скорости вращения приводного вапа насоса;

- невозможен переход с одного уровня ограничения на другой при работе

ЗГСП как в разпичных оежимах работы, так и при применении разных приводных двигатепей в комбинированных энергетических установках ЗГСП автоном плх

55 объектов.

Все эти частные недостатки приводят к основному: бопьшие веса, габариты и потребляемая мощность привода.

Цепь изобретения - упрощение привода и уменьшение потребляемой мощности

;привода.

Зта цепь достигается тем, что сис тема содержит датчик положения механизма управлении, датчик скорости приводного двигателя, бпок переключения, блок сравнения, репейный эпемент и бпок умножения, соответствующие входы которого подкшочены к выходам датчиков перепада давпения, попожения механизма управлении и скорости вала приводного двигатепя, выход через бпок сравнения и репейный пемент соединен с управпяюшим входом блока перекпючения, другой вход которого связан со входом системы, а выход соединен со входом механизма управления.

На чертеже представпена блок-схема системы управпеяия эпектрогидравпическим приводом. Она содержит блок переключения 1, механизм управпения

2, регупируемый объемный гидронасос

Э, исполнительный гидромотор 4, приводной двигатель 5, датчик 6 перепада давпения, датчик 7 скорости приводного двигателя 7, датчик 8 попожения механизма управления, блок умножения 9, блок сравнения.16 и репейный энемент 11.

На чертеже обозначены:

%0- сигнап, пропорционапьный заданному уровню ограничения мощности, потребляемой от источника энергии;

Я вЂ”,текущее значение мощности, развиваемой в гидроприводе;

Я; скорость приводного двигатепя:

Π— угол поворота регупируюшего ор2

Гана насоса

Ь р — разность давления в силовых по,постях гидронасоса.

В этой схеме нелинейную пороговую обратную связь образуют бпок умножения 9, блок сравнения 10, репейный элемент 11, управпяющие работой бпока перекшочения 1, .Система управления ЭГСП работает следующим образом. На один из входов блока 1 перекпючения подается нормальный сигнап управпения V, опредецяемый ошибкой ЗГСП, а на другой - нупевой сигнал, что усповно изображено на схеме в виде заземления одного из входов блока перекшочения 1.

Бпок перемножения 9 спужит дпя непрерывного вычислении текущего значения мощности М, потребляемой

ЗГСП от приводного двигателя 5. Йействительно, мощность воздействия гидропривода на приводной двигатель равна .W =U P ь й, где (- размерный коэффициент, 5

Если потребляемая мощность не превышает допустимую мощность Иа, то выходной сигнал сумматора блока сравнения 10 не приводит к срабатыванию релейного элемента 11 и, следовательно, 36 блока переключения 1. Таким образом, на вход механизма управления 2 поступает сигнал, и ЭГСП функционирует обычным образом.

В случае, когда потребляемая ЭГСП И мощность Й становится больше задан ного допустимого уровня Ио блок сравнения 10 и репейный эйемент 11 вырабатывают сигнал, приводящий к срабатыванию блока переключении 1, и на вход механизма управления поступает нулевой сигнал. Это приводит к тому, что регулирующий орган насоса начинает движение к нейтральному положению и соответствующему уменьшению потребляемой мощности. Как только потребляемая мощность станет меньше допустимой, подключаетси сигнал 7 и, если затем мощность превысит разрешенный уровень, снова происходит пере- 6 ключение схемы управления ЗГСП на нулевой входной сигнал, и процедура. новторяется. Средняя составляющая колебаний на входе механизма управле t$ нии, передаваемая на регулирующий орган насоса, соответствует такому его положению, при котором потребляемая мошность равна допустимой. Эти колебании регулирующего органа насоса малой

4О амплитуды и высокой частоты являют си результатом работы введенной в

ЭГСП нелинейной корректирующей связи.

Колебании прекратится, когда в результате обработки рассогласования сигнап7

45 уменьшится до величины, не вызывиошей превышения допустимой величины, потребляемой мощности. Дальнейшее функционирование ЗГСП происходит обычным образом. В результате осушествпиет50 ся ограничение потребляемой ЭГСП мощности ПД.

Сущность изобретения подтверждает си проверкой модели ЭГСП на ЦВЯ, а также при экспериментальном исследовании реального ЭГСП. В частности, при исследовании на БВМ установлено, что

ЭГСП, силовая часть которого имеет предельную мощность 109 квт, нормаль-

6 но работает, удовлетворяя заданным техническим требованиям, при наличии приводного двигателя мощностью всего

30 квт. Реализация такого ЭГСП в условиях автономного объекта позволит существенно снизить вес и объем аппаратуры источников энергии

Применение описанной системы управления позволит ограничить потребляемую от источника мощность, исключить функциональные отказы по причине превышения заданного уровня потреблие» мой мощности, повысить КПЙ приводного двигателя и, таким образом, снизить вес и объем силовой аппаратуры

ЗГСП в целом.

Формула изобретения

Система управления электрогидравлическим приводом, содержащая механизм управлении, выход которого соединен с регулируемым объемным гидронасосом, связанным с исполнительным гидромотором силовыми гидравлическими магистралями, к которым подключен датчик перепада давления, и приводной двигатель, вал которого соединен с валом регулируемого объемного гидронасоса, о тп и ч а ю ш à s с и тем, что, с целью упрощении и уменьшения и потребляемой мощности привода, она содержит датчики положения механизма управления, датчик скорости приводного двигателя, блок переключении, блок сравнения, репейный элемент и блок умножения, соответствующие входы которого подкшочеиы к выходам датчиков перепада давпения, положения механизма управления и скорости вала приводного двигателя, вы;ход через блок сравнения и репейный элемент соединен с управляющим входом блока переключения, другойвход которогосвязан со входом системы, а выход соединен со входом механизма управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. "Злектрогидравлический следящий привод", нод ред. E. А. Хохлова, Машиностроение, М., 1971. с. 287-307.

2. Кулагин A. В, Демидов Ю. С., Прокофьев В. H., Кондаков Л. A, — Основы теории и конструирования объемных

И гидропередач, Высшая школа, М., 196 с. 33-36.

643831

Составитель Г. Нефедова

Редактор A. Садомов Техред И. Астапов Корректор E. Панн

Заказ 8019/42 тираж 10 f4 Подлисное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР но депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП «Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4