Устройство для управления электроприводом одноковшового экскаватора

 

Союз Советсини

Соцнапнстнческик

Рос убпни

1 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51)М. Кл.

Е 02.Г 9/20 (6l ) Дополнительное к авт. санд- ву (22) Заявлено 2! . 12 ° 79 (21) 2855925/29-03 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 07.05.82аБюллетень И 17

Дата опубликования описания 07.05.82

1осударстеснный комитет

СССР но делам иэооретеиий и открытий (53) УДК 621.879..34:62-52 (088.8) Н.Г.Переслегин, Е.Н.Кирбабин и /,И..Соааев (72) Авторы изобретения!

Московский ордена Трудового Красного Знак!вни.р горак!й

- институт а (71) Заявитель! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к электропри водам по системе "управляемый преоб-, разователь-двигатель" с системой подчиненного регулирования механизмов поворота экскаваторов, кранов и других машин с относительно большими значениями. маховых масс, содержащих упругие механические связи и значительный, приведенный к валу двигателя, зазор.

Известны устройства для управления электроприводом одноковшовых экскаваторов, предназначенные для плавного выбора зазора в передачах,обеспечивающих это путем значительного снижения темпа разгона двигателя на период выбора зазора, содержащие регуляторы тока и напряжения, датчики тока и напряжения, задатчик интенсив ности, включающий последовательно соединенные релейный элемент, инвертор и интегратор

Недостатком этого устройства яв ляется низкая управляемость машины при выполнении вспомогательных one" раций.

Известно также устройство для управления электроприводом одноковшового экскаватора, выполненное по системе " управляемый преобразователь-двигатель" с двухконтурной системой подчиненного регулирования, содержащее регуляторы тока и скорос" ти, датчики тока и скорости, командос аппарат, триггер, клюя, репейный элемент, инвертор, источник пита" ния (2), К недостаткам этого устройства относится снижение темпа разгона двигателя на период выбора зазора, что вызывает увеличение продолжи- тельности цикла поворота и приводит

20 к снижению производительности экскаватора.

Целью изобретения является умень; шение времени выбора зазоров.

92618

Цель достигается тем, что уст-, ройство снабжено датчиком упругого момента, блоком памяти, блоком задания и суммирующим усилителем, причем блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных ключа и инвертора, в цепь обратной связи и на вход которого включены конден. саторы, блок задания выполнен в .виде дифференцирующей цепочки, транзистора, триггера и трех ключей, при этом один из входов первого и второго ключей соединены с источ ником питания, их управляющие входы соединены с выходами триггера, а выходы первого и второго ключей сое; динены с входами третьего ключа, управляющий вход которого. соединен через Релейный элемент с датчиком упругого момента и непосредственно с управляющим входом ключа блока памяти, вход которого через инвертор соединен с датчиком скорости и одним из входов регулятора скорости, а выход — с одним из входов суммирующего усилителя, другой вход которого соединен с выходом третьего ключа, третий вход связан с командоаппаратом, дифференцирующей цепочкой и другим входом регулятора скорости, третий вход которого через кл®ч соединен с выходом суммирующего усилитиля, причем управляющий вход ключа соединен с управляющим входом ключа блока памяти.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для управления электроприводом одноковшового экскаватора; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу

Устройство содержит электропривод по системе "управляемый преобразователь-двигатель" с двухконтурной системой подчиненного регулирования, состоящий из последовательно включенного регулятора 1 скорости и регулятора 2 тока, подключенного к тиристорному преобразователю, который подсоединен с двигателем 4. Обратные связи в системе управления осуществляется с помощью датчика 5 скорости и датчика 6 тока, Сигнал на поворот поступает с командоаппарата 7.

С командоаппарата 7 сигнал поступает на регулятор 1 скорости, сум55 мирующий усилитель 8, на емкость 9 и резистор 10 дифференцирующей цепочки 11 и через ограничительное сопротивление 12,. диод 13 поступает на 1

1 4 вход триггера 14, который соответственным выходом связан с управляющей цепью ключа 15, а через диод

16 на базу транзистора 17 и сопротивление 18 смещения, которое связано с источником 19 питания и ограничительным сопротивлением 20, которое связано с коллектором транзистора 17 BtopblM входом триггера 14, второй выход которого подключен к управляющей цепи ключа 21. 8ходные цепи ключей 15 и 21 подсоединены к источнику 19 питания, а выходные к входу ключа 22, выход которого является выходом 23 задания и связан с суммирующим усилителем 8. С датчика 5 скорости сигнал поступает через инвертор 24 на ключ 25, который связан через емкость 26 с емкостью 27 и инвертором 28 блока 29 памяти и с инвертором 28 поступает на емкость

27 и на суммирующий усилитель 8. Выход датчика 30 упругого момента подключен через релейный элемент 31 к цепям управления ключей 32, 22 и 25, а вход его соединен с датчиком 5 скорости и датчиком 6 тока. !

Устройство работает следующим образом.

При подаче с командоаппарата 7 сигнала 0 в момент времени „на поворот платформы нарастание U> в положительном направлении вызывает положительный импульс в дифференцирующей цепочке 11, который через ограничительное сопротивление 12, диод 16 поступает на базу транзистора 17, закрывает его вызывая запись "1" в триггере 14 на его выходе, связанном с управляющей цепью ключа 21, замыкая ключ 2 1 и коммутируя источник 19 питания с входом ключа ?2. При наличии зазора сигнал с датчика 3 упругого момента отсутствует и ключи 22 и 32 замкнуты, а ключ 25 разомкнут. При этом на регулятор 1 скорости поступают сигналы с командоаппарата ф-11, с д чика 5 скорости 05-- ос ю) и суммирующего усилителя 8, на вход которого поступают сигналы с блока

23 задания(-Upped командоаппарата 0 т) и блока 29 памяти (00 -- 0c =0, так как привод до этого стоял) ° Управляющим сигналом при этом, поступающим на регулятор 1 скорости, бу" дет сигнал с блока 23 задания, ко" торый обеспечивает разгон двигателя по скорости, равной 5-10 от заданЬЪрС 0С Ос 3

5 92618 ной скорости поворота платформы,, (Ю . В момент времени t дви. гатель 4 достигает ее и продолжает установившееся движение до момента зацепления с платформой (to). 5

При зацеплении с датчика 30 упругого момента через релейный элемент 31 поступает сигнал, размыкающий ключи 22 и 32 и замыкающий ключ 25 блока 29 памяти, на который через инвер. 10 тор 24 поступает. сигнал с датчика 5 скорости, равный К ®- uu, где Ю текущее значение скорости двигателя 4.

Выход суммирующего усилителя 8 при этом отключается от входа регулято- 15 ра 1 скорости и на вход последнего поступает только сигнал с командоаппарата 7 (U ), обеспечивающий разгон привода до скорости оэ ; и сигнал обратной связи по скорости с датчика 20

5 скорости (() -k. -иЛ.В интервале времени t 4 — t привод работает в установившемся режиме. При реверсе с командоаппарата 7 поступает сигнал (г0т), вызывающий отрицательный импульс в 25 дифференцирующей цепочке ll, который через ограничительное сопротивление

12, диод 13 поступает на триггер 14, вызывая запись "1" на его выходе, свя занном с управляющей цепью ключа 15, зо замыкая ключ 15 и коммутируя источник 19 питания с входом 22 ключа.

Одновременно с выходом двигателя из зацепления сигнал с датчика

30 упругого момента становится равным нулю и ключи 22 и 32 замыкаются, а ключ 25 размыкается, При этом на блоке 29 памяти запоминается скорость двигателя 4, предшествуя реяапсу сигналом И>! = -К ыэ и нЬ 40 вход регулятора 1 скоростй поступают сигналы с командоаппараra 7 (-0т), с датчика 5 скорости (U5 Koc ) и суммирующего усилителя 7, на вход которого поступают сигналы с блока 29 памяти (О уКо -u)>) . При этом на вход регулятора 1 скорости поступает сигнал обеспечивающий снижение скорости . двигателя 4 на 5-103 от заданной, т.е. зацепление двигателя 4 с платформой происходит при ограниченной разнице скоростей между н> чи„ равной соответственно 5-104(tg) . В момент времени двигатель 4 входит в зацепление. С датчика 30 упругого

1 6 момента через релейный элемент 31 поступает сигнал на управляющие цепи ключей 22, 32 и 25. При этом ключи 22 и 32 размыкаются, а ключ

23 замыкается, обеспечивая подачу на блок 29 памяти сигнала с датчика 5 скорости через инвертор 24, равного - Кос Ю . В этом случае на регулятор 1 скорости поступает сигнал с командоаппарата 7(-U ) и сигнал обратной связи по скорости с датчика 5 скорости (u>- К0с <»>) обеспечивающие достижение приводом заданной скорости- M>(tg)3. В интервале времени происходит торможение привода. При этом сигнал с командоаппарата 7{-1)т) изменяется в положительном направлении, к нулю, двигатель 4 выходит из зацепления и выход с датчика 30 упругого момента через репейный элемент 31 равен нулю, ключи 22 и 32 замыкаются, а ключ 25 размыкается. Изменение -Uy в положительном направлении вызывает положительный импульс в дифференцирующей цепочке 11(() ), который проходит через ограничительное сопротивление 12, диод 16, поступает на базу транзистора 17, закрывает его, вызывая запись "1" на выходе триггера 14, c""язанном с управляющей цепью ключа 21, и, включая его, подключает источник 19 питания с входом ключа 22.

Ъ

В этом случае на регулятор 1 скорости поступают сигналы обратной связи по скорости с датчика 5 скорости (0 =Кос-а> ) и с суммирующего усилителя 8, на вход которого поступают сигналы с блока.29 памяти(0gg=K<< M3) и блока 23 задания (-Url>). На вход регулятора скорости при этом поступает сигнал "Ьхрс = Кос 1 > +О 1.Ъ Ос g обеспечивающий снижение скорости дви" гателя на 5-104 от заданной (tlc>), В интервале времени -t. -t„„ двигатель

4 вращается с постоянной скоростью до зацепления с платформой (й 1 ), При зацеплении с датчика 30 упругого момента через релейный элемент 31 на управляющие цепи ключей 22, 32 и 25 поступает сигнал, замыкающий ключ 25 и размыкающий ключи 22 и 32. При этом на блок 29 памяти через инвертор 24 с датчика 5 скорости поступает сиг" нал -К -оэ, а на вход регулятора

1 скоросги поступает сигнал обратНои Связи По СКОрОС ги 0 = Квс- 0 С

7 92618 датчика 5 скорости, осуществляющий . торможение привода (й,,- <).

В интервале временй t g t

Устройство позволяет полностью использовать электропривод в случае работы контура ограничения тока, тем самым способствуя снижению продолжи- tO тельности цикла выбора зазора.

1$

Устройство для управления электроприводом одноковшового экскаватора, выполненное по системе "управляемый преобразователь- двйгатель" с регулято рами и датчиками тока и скорости, ком.ро мутатором, триггером, ключом, релейным элементом, инвертором и источником питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыщения производительности экскаватора, оно 2$ снабжено датчиком упругого момента, блоком памяти, блоком задания и сум мирующим усилителем, причем блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных ключа и инвертора, в цепь обратной связи и на вхоц которого включены конденсаторы, блок задания выполнен в виде дифференцируюИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР зо N 412358, кл. Е. 02 0 9/20, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР и 601360, кл. E 02 F 9/20, 1978 (прототип).

Формула изобретения

1 8 щей цепочки, транзистора, триггера и трех ключей, при этом один из входов первого и второго ключей соедине ны с источником питания, их управляющие входы соединены с выходами триггера, а выходы первого и второго ключей соединены с входами третьего ключа, управляющий вход которого соединен через релейный элемент с датчиком упругого момента и непосредственно с управляющим входом ключа блока hBMRTH вход которого через инвертор соединен с датчиком скорости и одним из входов регулятора скорости, а выход - с одним из входов суммирующего усилителя, другой вход которого соединен с выходом третьего ключа, третий

5 вход связан с командоаппаратом, дифференцирующей цепочкой и другим вхо. дом регулятора скорости, третий вход которого через ключ соединен с выI ходом суммирующего: усилителя, причем управляющий вход. ключа соединен с управляющим входом ключа блока памяти.

926181

Ъ», p4 ! lt i i

Р 1 t p

8 У 1О 11 4 Я44 /7 6g

Фиг. Г

44 б tè 446

Заказ 2912/18 Тираж 711 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал All(i "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е.Елизаров

Редактор Т.Кугрышева Техред И, Гайду Корректор,М.Шароши