Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривода

 

Б. В. Ольховиков, И.В. Иительман, А. Б. Розе

В.Я. Ткаченко и Л.И. Ушаков (72) Авторы изобретения

\ (Научно-исследовательский институт тяжелого цашийостровния. производственного объединения "Уралмаш (21 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ИНОГОДВИГАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах с малым статическим моментом на валу механизма и большим моментом инерции

5 механизма, например, в приводах поворота экскаваторов драглайнов.. Известно устройство для двухзонного регулирования электропривода, !

О содержащее регулятор возбуждения двигателя, блок определения оптимальнаго потока двигателя,. состоящий из последовательно соединенных функционального преобразователя, множителя и ограничителя сигнала, причем вход функционального преобразователя соединен с датчиком скорости, второй вход множителя — с датчиком тока, якоря, а выход ограничителя подключен к.регулятору возбуждения двигателя j l)

Недостатком этого уетройства является то, что оно не обеспечивает ограничения динамических нагрузок в-механической передаче электропривода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст-, ройство для двухзонного регулирования электропривода, содержащее включенные последовательно регулятор напряжения генератора с подключенным к его входу датчиком напряжения, регулятор тока якоря генератора с подключенным к его входу датчиком тока якоря и тиристорный преобразователь, диодный мост, включенный диагональю переменного тока в цепи обратной связи регулятора напряжения, подключенный встречно к диагонали постоянного тока этого диодного моста, суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков нелинейности, вход первого из которых подключен к выходу датчика напряжения, соединенный с выходом датчика тока якоря третий блок нелинейности, подкпюченвие к

875570 обмоткам возбуждения каждого двигателя тиристорные возбудители двигателей и соединенные со входами этих возбудителей регулятора токов возбуждения двигателей с подключенными к их входам датчиками токов возбуждения (.2), Недостатком данного технического решения является то, что оно не обеспечивает ограничение динамических . нагрузок в механической передаче многодвигательного эдектропривоца, что снижает его надежность.

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения динамических нагрузок в механической передаче многодвигатедьного эдектропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство ддя двухзонного регулирования скорости многодвигатедьного электропривода с соединенными последовательно и подключенными к якорю генератора двигателями введены четвертый и пятый блоки нелинейности, подключенный к выходам датчиков токов возбуждения двигателей блок определения среднего значения, узел контроля режимов работы электродвигателей, блок задания тока возбуждения с двумя входами и с подключенными Ф одному из его входов элементом суммирования, блок выделения меньшего сигнала, импульсный датчик частоты вращения вала механизма с последовательно включенными на его выходе умножителем частоты и редей ым блоком контроля минимальной частоты вращения, установленные на валах каждого двигателя импульсные датчики частоты вращения с включенными на их выходах цифровыми компараторами и подключенными к выходам последних нуль-органами и блоками коррекции тока возбуждения соответствующих двигателей, выход третьего блока нелинейности подключен ко входу блока задания тока возбуждения, четвертый блок нелинейности включен между выходом датчика напряжения и входом элемента суммирования, ко входу которого подключен также выход узла контроля режимов работы электродвигателей, входы последнего соединены с выходами датчиков напряжения и тока якоря, релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль-органов, выход блока задания тока возбуждения двигателей подключен ко входам

55 девятого логического элемента И-НЕ соединены со входами упомянутого узла, подключенными к выходам релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нульорганов, а выходы восьмого и девятого логических элементов И-HE подключены ко входам десятого логического элемента И-НЕ, выход которого подключен ко входу восьмого логического элемента И-НЕ и к выходу узла контроля режимов работы электродвигателей. регуляторов тока возбуждения двигателей и к одному из двух входов блока вЫделения меньшего сигнала, выход которого соединен со входом второго блока нелинейности, а второй его вход соединен с выходом блока определения среднего значения, который через пятый блок нелинейности подключен ко входам блоков коррекции токов возбуждения двигателей.

Достижение указанной цели обеспечивается также тем, что узел контроля режимов работы электродвигателей содержит четыре диода, два инвертора знака, десять логических злpMpHToB

И-НЕ и два логических элемента НЕ, причем вход этого узда, подключенный к выходу датчика тока якоря, соединен через первый диод со входами первого и второго логических элементов И-НЕ и через включенные последовательно второй диод и первый инвертор знака — co входами третьего и четвертого логических элементов И-НЕ, вход втого узда, подключенный к выходу датчика напряжения генератора, соединен через третий диод со входами первого и четвертого логических элементов И-НЕ и через включенные последовательно четвертый диод и второй инвертор знака — со входами второго и третьего логических элементов

И-НЕ; выходы первого и третьего логических элементов И-НЕ подключены ко входам пятого логического элемен35 та И-НЕ, а выходы второго и четвертого логических элементов И-НЕ подключены ко .входам шестого логического элемента И-НЕ; выходы пятого и шестого логических элементов И-HE подклю40 чены ко входам седьмого логического элемента И-НЕ соответственно через первый и второй логические э цементы

HE выход седьмого логического элел ента И-НЕ подключен ко входу вось45 мого логического элемента И-НЕ >входы

5 8

На фиг.l приведена схема устройства для регулирования скорости многодвиrательного электропривода; на фиг.2 — схема узла контроля режимов работы электродвигателей.

Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электроприв.зда с соединенными последовательно двигателями 1-4 (в общем случае может быть и другое количество двигателей), подключенными к якорю генератора 5, содержит включенные последовательно регулятор

6 напряжения генератора с подключенным к его входу датчиком 7 напряжения, регулятор 8 тока якоря генератора с подключешым к его входу датчиком 9 тока якоря и тиристорный возбудитель 10 генератора, подключенный к обмотке I! возбуждения генера.» тора, диодный мост 12, включенный диагональю переменного тока в цепи об ратной связи регулятора 6 напряжения, подключенный встречно к диагонали .постоянного тока этого диодного моста 12 суммирующий усилитель 13, входы которого соединены с выходами блоков 14 и 15 нелинейности, вход пер вого блока 14 нелинейности подключен к выходу датчика 7 напряжения генератора) соединенный с выходом датчика 9 тока якоря третий блок 16 нелинейности, подключенные к обмоткам 17-20 возбуждения каждого двигателя тиристорные возбудители 21-24 двигателей и соединенные со входами этих возбудителей регуляторы 25-28 токов возбуждения двигателей с подключенными к их входам датчиками

29-32 токов возбуждения, Устройство содержит также дополнительно введенные в него четвертый и пятый блоки

33 и 34 нелинейности, подключенный к выходам датчиков 29-32 токов возбуждения двигателей блок 35 определения среднего значения, узел 36 контроля режимов работы электродвигателей, блок 37 задания тока возбуждения с двумя входами и с подключенным к одному из его входов элементом 38 суммирования,, блок 39 выделения меньшего сигнала, импульсный датчик 40 частоты вращения вала механизма с последовательно включенными на его выходе умножителем 41 частоты и релейным блоком 42 контроля минимальной частоты вращения; установленные-на валу каждого двигателя импульсные датчики 43-46 частоты

75570

55 вращения с включенными на их выходах цифровыми компараторами 47-50 и с подключенными к выходам последних нуль-органами 51-54 и блоками 5558 коррекции токов возбуждения соответствукицих двигателей 1-4.

Выход третьего блока 16 нелиней.ности подключен ко входу блока 37 задания тока возбуждения четвертый

) блок 33 нелинейности включен между выходом датчика напряжения 7 и входом элемента 38 суммирования, ко входу которого подключен также выход узла

36 контроля режимов работы электро-. двигателей входы последнего соединены с выходами датчиков напряжения 7 и тока якоря 9, релейного блока .42 контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль-органов

51-54. Выход блока 37 задания тока возбуждения двигателей подключен ко входам регуляторов 25-28 токов возбуждения двигателей и ко входу блока 39 выделения меньшего сигнала, выход которого соединен со вХодом второго блока 15 нелинейности, второй вход блока 39 соединен с выходом блока 35 определения среднего значения, который через пятый блок

34 нелинейности подключен ко входам блоков 55-58 коррекции токов возбуждения двигателей.

Узел 36 контроля режимов работы электродвигателей (фиг. 2) содержит четыре диода 59-62, два инвертора знака 63 и 64,десять логических элементов И-НЕ 65-74 и два логичес- ких элемента FIE .75 и 76, причем вход узла 36 подключенный к выходу датчика 9 тока якоря, соединен через первый диод 59 со входами первого и второго логических элементов

И-FIE 65 и 66 и через включенные последовательно второй диод 60 и первый инвертор знака 63 — со входами третьего 67 и четвертого 68 логических элементов И-НЕ) вход узла 36, подключенный к выходу датчика 7 напряжения генератора, соединен через третий диод 61 со входами первого

65 и четвертого 68 логических элементов И-HE и через включенные последовательно четвертый диод 62 и второй инвертор 64 знака — со входами второго 66 и третьего 67 логических элементов И-НЕ. Выходы. первого 65 и третьего 67 логических элементов

И-НЕ подключены ко входам пятого

69 логического элемента И-НЕ) а вына выходах первого 75 и второго 76 логических элементов НЕ-логические единицы; на выходе седьмого 71 логического элемента И-НŠ— логический ческого элемента.И-НŠ— логическая единица; на выходе девятого 73 логического элемента И-НŠ— также логическая единица, поскольку равен нулю сигнал на его входе, соединенном с выходом релейного блока 42 контроля минимальной частоты вращения ва" ла механизма на выходе десятого 74 логического элемента И-НŠ— логический нуль, т.е. выходной сигнал узла

36 контроля режимов работы электродвигателей в этом режиме равен нулю.

При этом на один из входов блока

37 задания. токов возбуждения двигателей через элемент 38 суммирования выхода четвертого блока 33 нелинейности поступает минимальный сигнал соответствующий нулевому значению поступающего на вход этого блока нелинейности напряжения с выхода датчика 7 напряжения генератора, а на другой вход блока 37 поступает минимальный сигнал с выхода третьего блока 16 нелинейности. Благодаря этому обеспечивается минимальное значение выходного сигнала блока 37, следовательно, и фактических значений этих токов (выходные сигналы бло ков 55-58 коррекции токов возбуждения двигателей в этом случае равны нулю вследствие равенства нулю выходных сигналов цифровых компараторов

47-50), .Минимальным будет также выходной сигнал блока 35 определения среднего значения этих токов возбуждения, который вместе с выходным сигналом блока 37 поступает на вход блока 39 выделения меньшего сигнала. Меньший из указанных двух сигналов поступает на вход второго блока ф

15 нелинейности, напряжение на выходе которого при отсутствии сигнала на выходе датчика 7 напряжения генератора, а следовательно, на входе и на выходе первого блока 14 нелинейности, определяет напряжение на выходе суммирующего усилителя 13, которое с помощью диодного моста 12 обеспечивает при этом ограничение выходного напряжения регулятора 6 напряжения генератора минимальным значением.

Вследствие этого, при пбявлении сигнала задания на входе регулятора

7 875570 8 ходы второго 66 и четвертого 68 логи-. ческих элементов И-НЕ подключены ко входам шестого 70 логического элемента И-НЕ, Выходы пятого 75 и шестого 76 логических элементов И-НЕ под- g нуль„ íà выходе восьмого 72 логиключены ко входам седьмого 71 логи" ческого элемента И-HE соответственно через первый 75 и второй 76 логичес: кие элементы HE. Выход седьмого 71 логического элемента И-HE подключен 1о ко входу восьмого 72 логического элемента И-НЕ; входы девятого 73 логического элемента И-НЕ соединены со входами узла 36, подключенными к выходам релейного блока 42 контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль-органов 51-54 выходы восьмого 72 и девятого 73 логических элементов И-НЕ подключены ко входам десятого 74 логического эле- 2О мента И-HE выход которого подключен ко входу восьмого 72 логического элемента И-НЕ и к выходу узла 36 контроля режимов работы электродвигателей; 25

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии задающего сигнала на входе регулятора 6 напряжения, сигналы на выходе этого регулятора

6, а также на выходе регуляторВь 8 тока якоря, тиристорного возбудителя

l0 и генератора 5 равны нулю. Поэтому равен нулю ток якорной цепи электродвигателей 1-4. При этом сигнал на выходе датчика 9 тока якоря также равен нулю, а на выходе третьего 16 блока нелинейности существует только минимальный сигнал.

Поскольку скорость электродвигателей и вала механизма равна нулю, на выходах цифровых иомпараторов 4750 напряжение также равно нулю, напряжение на выходах нуль-арганов 5l-54 максимально а сигнал на выходе реУ

45 лейного блока 42 контроля минимальной частоты вращения вала механизма равен нулю.

Напряжения на всех входах первого

65, второго 66, третьего 67 и четвертого 68 логических элементов И-НЕ

50 узла 36 контроля режимов работы электродвигателей (фиг. 2 1 равны нулю, т.е. соответствуют логическим нулям, а на выходах этих логических элементов появляются сигналы, соответствующие логическим единицам. На выходах пятого 69 и шестого 70 логических элементов И-НЕ - логические нули

875570

6 напряжения генератора, на выходе этого регулятора появится небольшой сигнал, который обеспечит нарастание тока и момента электродвигателей до величины, достаточной для их трогания. Величина этих моментов будет определяться величинами токов якоря и возбуждения, ограниченных соответственно малым значением напряжения на выходе суммирующего усилителя 13 и блока 37 задания токов возбуждения двигателей. Поэтому электродвигатели 1-4 начинают движение с малым моментом и плавно выбирают зазоры в передачах.

До начала движения вала механизма и электродвигателей выходные напряжения цифровых компараторон 47-50 равны нулю, так как равны нулю разности частот враще1п1л вала механизма и валов электродвигателей. После начала движения одного из электродвигателей, найример электродвигателя (или 2,3,4) до полного выбора зазоров в передачах другими электродвигателями на выходе импульсного датчика 43 (или 44,45,46) и цифрового компаратора 47 jили 48,49,50) появляется .сигнал, который подводится к первому входу блока 55 (или 56, 57,58) . На выходе последнего появляется сигнал, величина которого невелика, так как мала величина токов возбуждения электродвигателей, а потому малы сигналы на выходах блока 35 определения среднего значе-. ния, блока 39 выделения меньшего сигнала и пятого блока 34 нелинейности, нелинейная характеристика которого учитывает разное влияние одинаковых приращений тока возбуждения на величину магнитного потока электродвига.телей в зависимости от величины последнего. Коррекция токов возбуждения электродвигателей обеспечивает выравнивание их скоростей, которая осуществляется аналогично и после выбора зазоров в передачах.

После окончания выбора зазоров в передачах всеми электродвигателями и, следовательно, обеспечения ра венства относительных скоростей электродвигателей и вала механизма, происходит изменение состояния узла

36 контроля режимов работы электродвигателей. При начале двигательного режима на выходах датчиков 9 тока якоря и 7 напряжения генератора появляются сигналы, совпадающие пб вна10

55 ку, например положительные. При, этом через диоды 59 и 61 на оба нхода логического элемента И-HF. 65 поступа1от сигналы, соответствующие логическим единицам, а выходной сигнал этого логического элемента будет соответствовать логическому нулю. Тогда на выходе логического элемента 69 — логическая единица, на выходе логического элемента 75 — логический нуль, ка выходе логического элемента 71 логическая едицица. Состояние логических элементов 66-76 прн этом не изменяется. Не изменится также состояние логических элементе и 72-74 до тех пор, пока ие будет обеспечено ныравиивакие oчиоситсльи>лх частот вращения всех электродвигателей н нала механизма, так как только в этом случае иа всех входах логпчес1 кого элемента И-НЕ .?3 полнятся сигналы с выходов релейного блока 42 конт; роля миинмаиьиой частоты нраще>ноя и куль-органов 51-54, соответствующие логическим едшнщам иа выходе логического элемента 73 появятся логический нуль, а ка выходе логи геского элемента 74 — логическая единица, т.е. конечный сигнал, который поступает ка выход узла 36 контроля режимов работы электродвигателей, Одновременно логическая единица с выхода логического элемента 74 поступает на нхг д логического элемеита

72, иа выходе которого появляется логический куль, Это обеспечинает сохранение конечного сигнала на выходе логического элемента 74 н иа выходе всего узла 36 независимо от состояния логического элемента 73, контролирующего наличие рассогласования частот нраще п>л электродвигателей и вала механизма ° Изменение состояния логического элемента 74 возможно только после перехода электродвигателей в тормозной режим, а до этого компеисация возможного рассогласования частот вращения электродвигателей и вала механизма осуществляется с помощью блоков 55-58 коррекции токов возбуждения электродвигателей.

После появления сигнала на выходе узла 36 контроля режимов работы электродвигателей начинает действо". вать положительная обратная связь, которая осуществляется через следующие элементы: блок 37 задания токов возбуждения двигателеи, регуляторы

875570

25-28 токов возбуждения, тиристорные возбудиФели 21-24 двигателей, обмотки

17-20 возбуждения двигателей, датчики

29-32 токов возбуждения двигателей, блок 35 определения среднего значения

I блок 39 выделения меньшего сигнала, второй блок 15 нелинейности, суммирующий усилитель 13, диодный мост 12, регуляторы напряжения 6 и тока якоря

8, тиристорный возбудитель 10 генератора, обмотка 11 возбуждения генератора, якорь 5 генератора,.датчик 9 тока якоря, третий блок 16 нелинейности, блок 37 задания токов возбуждения двигателей. Под действием этой положительной обратной связи (с коэф фициентом связи более единицы) происходит увеличение тока якоря и токов возбуждения двигателей до уровня, который должен определяться одним из следующих ограничений: а) статической прочностью механизма б) усло1 виями. коммутации электри веских машин

l в) ограничениями по нагреву обмоток возбуждения.

Из-за физически неустранимой инер ционности обмотки возбуждения при любой структуре регуляторов величины токов возбуждения двигателей при своем увеличении отстают от сигнала задания на выходе блока 37 задЖ ия токов возбуждения, сигнал на выходе блока 39 выделения меньшего сигнала через второй блок 15 нелинейности и суммирующий усилитель 13 ограничивает величину тока якоря пО критичес" кому в данном режиме параметру. по величине тока возбуждения, т.е. осуществляется адаптивное ограничение.

Под действием увеличенного тока якоря и увеличенных токов возбуждения двигателей происходит форсированный разгон электродвигателей.

Быстродействие наиболее инерционного контура этой цепи — контура регулирования токов возбуждения, обеспечивает" ся, кроме необходимого запаса напряжения тиристорных возбудителей 21-24, структурой регуляторов 25-28 и действием отрицательной обратной связи по токам возбуждения, осуществляемой при помощи датчиков 29-32.

По мере разгона электродвигателей действие положительной обратной связи уменьшается. Это уменьшение происходит вследствие усиления действия отрицательной обратной связи, учитывающей ухудшение коммутации с ростом

1О

20 напряжения генератор . Зта обратная связь действует по контуру; датчик 7 напряжения генератора, первый блок

l 4 нелинейности, суммирующий усилитель 13, регуляторы напряжения 6 и тока якоря 8, тиристорный возбудитель 1О генератора, обмотка ll возбуждения генератора, якорь 5 генератора. Под действием этой отрицательной обратной связи происходит постепенное уменьшение тока якоря, токов возбуждения двигателей, а разгон дви" гателей осуществляется до максимальной частоты вращения, определяемой условиями прочности и регулируемой изменением минимального значения выходного напряжения четвертого блока

33 нелинейности.

Таким образом, разгон двигателей определяется действующей в схеме положительной обратной связью ток якоря — токи возбуждения двигателей. При . таком сочетании положительной обратной связи с указанной выше отрицательной обеспечивается форма предельной механической характеристики, удовлетворяющая двум противоречивым требованиям: максимальное использование динамических свойств электродвигателей и наиболее полное гашение вынужденных. колебаний в многомассовой системе, какой являются, например, механизм поворота одноковшового экскаватора или механизм привода

35 ротора буровой установки. Сочленение действия положительной обратной свя зи по контуру ток якоря — токи возбуждения двигателей — ток якоря с введе.— нием этой положительной обратной свя40 зи только после полной готовности системы к форсированному разгону и переменная величина ограничения тока якоря во время этого разгона в функции основных влияющих на коммутацию цараметров обеспечиваются переменнпй

45 адаптивной структурой данной системы.

При возникновении, например, обычных для режима разгона электропривода поворота экскаватора-драглайна колебаний ковша система работает следующим образом.

В начале разгона электропривода поворот ковша отстает от стрелы, т.е. скорость ковша меньше скорости. стрелы, что приводит к увеличению момента на валах двигателей, При этом растет ток якоря, что npozoдит по цепи датчик 9 тока якоря, третий блок 16 нелинейности, блок 37

13

14 задания токов возбуждения двигателей, регуляторы 25-28 токов возбуждения, тиристорные возбудители 21-24 и .приводит к увеличению магнитных потоков электродвигателей и снижению их частоты вращения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению отставания ковша от стрелы. Во время второго полупериода колебаний ковша по той же причине будет увеличивать- 1о ся частота вращения электродвигателей и возрастать скорость движения стрелы относительно ковша. После начала

I нарастания относительной скорости ковша по отношению к стреле начинает- 5 ся процесс уменьшения тока якоря и увеличения частоты вращения элект-. родвигателей, а следовательно, и скорости стрелы. Процесс этот связан с ускорением ковша и идет, вследствие ро действия обратной связи, менее интенсивно, чем процесс ускорения ковша, В момент равенства скоростей стрелы и ковша статический момент нагрузки электродвигателей становится малым 25 и дальше момент на валу электродвигателей может изменить знак.

Если изменения знака момента не происходит, не происходит изменения выходного сигнала узла 36 контроля режимов работь1 электродвигателей изза связи выхода логического элемента

74 со входом логического элемента 72 (фиг.2), несмотря на возможное рассогласование относительных частот.вращения отдельных электродвигателей и вала механизма (в пределах углов скручивания уйругих элементов механических передач), при котором некоторые входные сигналы логического эле40 мента 73 станут равными нулю, а его выходной сигнал. будет соответствовать логической единице фиг.2). Сохранение на. выходе логического элемента

74 конечного сигнала, соответствующего 45 логической единице, обеспечивается благодаря тому, что на выходе логического элемента 72 сохраняется логический нуль (фиг. 2) .

В этом случае магнитные потоки и моменты электродвигателей существенно не уменьшаются, а выравнивание относительных частот вращения электродвигателей обеспечивается за счет дейст" вия дискретных обратных связей по . : 55 частоте вращения. Например, для электродвигателя 1 цепь этой обратной свя-. зи.образована цифровым компаратрром

47, блоком 55 коррекции тока возбуждения двигателя 11 регулятором 25 тока возбуждения двигателя 1, тиристорным возбудителем 21, обмоткой 17 возбуждения, якорем 1 двигателя, импульсным датчиком 43 частоты вращения этого двигателя.

При изменении знака момента двигателя, т.е. при переходе электродвигателей в тормозной режим, когда повышается опасность ударов при выборе зазоров и практически неизбежно происходит рассогласование частот spa аения электродвигателей и вала механизма, уменьшается сигнал на выходе узла 36 контроля режимов работы электродвигателей. При переходе из двигательного в тормозной режим на выходе логического элемента 71 появляется логический нуль, вследствие чего на выходе логического элемента

72 будет логическая единица, а на выходе логического элемента будет логический нуль, т. е. выходной сигнал узла 36 контроля режимов работы электродвигателей станет равным нулю.

При этом уменьшается выходной сигнал блока 37 задания токов возбуждения двигателей и уменьшаются величины э тих токов °

Под действием уменьшающихся магнитных потоков и момента нагрузки частота вращения электродвигателей начинает возрастать, причем, выравнивание их частот вращения осуществляется с помощью дискретных обратных связей, Поскольку моменты электродвигателей малы и нарастание их частот вращения происходит медленно, удар в передачах при выборе зазоров весьма мал:;, а последующее, после выравнивания частот вращения, движение с уменьшающейся из-за роста магнитных потоков и момента нагрузки электродвигателей, частотой вращения соответствует характеру движения ковша. Вследствие этого проис" ходит выравнивание скоростей ковша и стрелы и уменьшается дополнительная динамическая нагрузка на стрелу, повышается надежность и долговечность ее конструкции.

Такое управление эквивалентно введению последовательно с электродвигателями при колебаниях ковша переменного сопротивления, уменьшающегося с уменьшеннем отклонения ковша от среднего положения, и обеспечивает адаптацию системы управления к режи"

Формула изобретения му работы электропривода. После гашения колебаний ковша схема узла

36 контроля режимов работы электродвигателей переходит в состояние, соответствующее двигательному режиму. При установившемся движении даже при относительно большом наклоне платформы, экскаватора переход в тормозной рюким и возможные при этом удары в передачах не имеют места из-за уменьшения моментов на валу электродвигателей уменьшается их магнитный поток, увеличивается их частота вращения, т,е. также обеспечивается адаптация система к режиму работь1.

При разгоне электродвигателей и переходе электромехаыической системы через резонансную частоту возможно возникновение опасных колебаний, приводящих к износу механических передач и металлоконструкции. При возникновении такого режима нарушается равенство относительных частот вращения электродвигателей и вала механизма. Вследствие этого вступает в действие контур выравнивания относительных частот вращения, а наличие связи выхода логического элемента 74 со, входом логического элемента 72 обеспечивает сохраненйе напряжения на выходе узла 36 контроля режимов работы электродвигателей и тем самым — высокий уровень магнит" ных потоков электродвигателей и большой синхронизирующий момент, что позволяет повысить эффективность гашения колебаний и уменьшить вредные последствия переходного резонанса.

При движении в обратном направлеиш4 устройство работает аналогично.

Имеются отличия только в работе узла

36 контроля режимов работы электродвигателей (фиг.2), поскольку в этом случае выходные сигналы датчиков 9 тока якоря и 7 напряжения генератора поступают на входы логического элемента 67 через диоды 60 и 62 и инверторы знака 63 и 64. Работа остальных элементов этого узла аналогична описанному выше.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает уменьшение динамических нагрузок в механической передаче многодвигательного электропривода, осуществляя адаптивное изме нение его структуры в зависимости от режима работы электропривода, что по3

t5

Зо

S0

55 вышает надежность электромеханической системы электропривода.

2. Устройство для двухзонного регулирования скорости многодвигательного электропривода с соединенными поспедовательно и подключенными к якорю генератора двигателями, содержащее включенные последовательно регулятор напряжения генератора с подключенныМ к его входу датчиком напряжения, регулятор тока якоря генератора с подключенным к его входу датчиком тока якоря и тиристорный преобразователь, подключенный к обмотке возбуждения генератора, диодный мост, включенньп диагональю переменного тока в цепи обратной связи регулятора напряжения, подключенный встречно к диагонали постоянного тока этого диодного моста, суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков нелинейности, вход первого из которых подключен к выходу датчика. напряжения генератора, соединенный с выходом датчика тока якоря третий блок нелинейности, подключенные к обмоткам возбуждения каждого двигателя тиристорные возбудители двигателей и соединенные со входами этих возбудителей регуляторы токов возбуждения двигателей с подключенными к их входам датчиками токов возбуждения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения: динамических нагрузок в механической передаче многодвигательного электро привода, в него введены четвертый и пятый блоки нелинейности, подключенный к выходам датчиков токов воз" буждения всех двигателей блок определения среднего значения, узел контроля режимов работы электродвигате" лбй, блок задания тока возбуждения с двумя входамр и с подключенным к одному из его входов элементом суммирования, блок выделения меньшего сигнала, импульсный датчик частоты вращения вала механизма с последоваеельно включенными на его выходе умножителем частоты и релейным блоком контроля минимальной частотывращекия, установленные на валах каждого двйгателя импульсные датчики частоты вращения с включенными на их выходах цифровыми компараторами и подключенными к выходам послед17

8755

35 них нуль-органами и блоками коррекции токов возбуждения соответствующих двигателей, выход третьего блока нелинейности подключен ко входу блока задания тока возбуждения, четвертый блок нелинейности включен между выходом датчика напряжения и входом элемента суммирования, ко входу кото" рого подключен также выход узла контроля режимов работы электродвигате- !О лей, входы последнего соединены с выходами датчиков напряжения и тока якоря, релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала ме хаиизма и нуль-орпанов, выход блока 15 задания тока возбуждения подключен ко входам регуляторов токов возбуждения двигателей и к одному из двух входов блока выделения меньшего сигнала, выход которого соединен со 20 входом второго блока нелинейности, а второй его вход соединен с выходом блока определения среднего значения, который через пятый блок нелинейности подключен ко входам блоков коррекции токов возбуждения дви-. гателей.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, узел контроля режимов работы электродвигателей содержит четыре диода, два инвертора знака, десять логических элементов И-НЕ и два логических элемента НЕ, причем вход этого узла, подключенный к выходу датчика тока якоря, соединен через первый диод со входами первого и второго логических элементов И-HE и через включенные последовательно второй диод и первый инвертор знака - со входами 4 третьего и чатвертого логических

70 18 элементов И=НЕ, вход этого узла, подключенный к выходу датчика напряжения генератора, соединен через третий диод со входами первого и четвертого логических элементов И-НЕ и через включенные последовательно четвертый диод и второй инвертор знакасо входами второго и третьего логических элементов И-НЕ, выходы первого и третьего логических элементов

И-HE подключены ко входам пятого логического элемента И-НЕ, а выходы второго и четвертого логических элементов И-НЕ подключены ко входам шестого логического элемента И-НЕ, выходы пятого и шестого логических элементов И-HE подключены ко входам седьмого логического элемента И-НЕ соответственно через первый и второй логйческие элементы НЕ, выход седьмого логического элемента И-HE под" ключен ко входу восьмого логического элемента И-НК, входы девятого логического элемента И-НЕ соединены со входами упомянутого узла, подключенными к выходам релейного блока контроля минимальной частоты вращения вала механизма и нуль-органов, а вы- ходы восьмого и девятого логических элементов И -НЕ подключены ко входам десятого логического элемента И-НЕ, выход которого подключен ко входу восьмого логического элемента И-НЕ и к выходу узла контроля режимов работы электродвигателей.

Источники информации, 1 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 388338, кл. Н 02 Р 5/22» 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

У 568131, кл. Н 02 P 5/26, 1973.

875570

Составитель И. Кряхтунова

Редактор Л. Шандор Техред g.ðåéâåñ Корректор A. Ференц

Заказ 9374783 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4