Устройство для регулирования частоты вращения тяговых двигателей прицепа

 

О П И С А Н И Е (>935332

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ни

Соцнапнстнчесинк

Респубпни (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву Ю 761319 (22) Заявлено 02. 10. 79 (21) 2824290/24-11 с присоелинениен заявки М(23) Приоритет— (5l)IVL. Кл, В 60 L 15/32

Государственный комитет по делан изобретений н открытий

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15. 06 . 82 (53) УДК 621-335 ° . 2 (088. 8) В. В. Кацыгин, Г. С. Горин, А. И. Неверов и В. И. Воронцов (72) Авторы изобретения

1

Центральный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ВРАЩЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИЦЕПА

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования частоты вращения тяговых двигателей, сочлененных транспортных средств.

По основному авт. св. й" 761319

S известно устройство для регулирования частоты вращения тяговых двигателей прицепа, жестко связанного с тягачом, например, агрегатируемой трактором сельскохозяйственной машины, содержащее индивидуальные преобразователи частоты, соединенные с тяговыми двигателями прицепа, питаемые от силового генератора, приводимого во вращение тепловым двигателем тягача, блоки управления преобразователями, управляющие входы которых связаны соответственно с выходами сумматоров, вычитающий и один из суммирующих входов каждого из которых соединены через блоки сравнения с датчиками боксования, причем к блокам сравнения подключен блок запада- ния боксования, а другие суммирующие входы сумматоров соединены с датчиками частоты вращения- ведущих колес тягача 515.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет осуществлять взаимосвязанное межбортовое регулирование частоты вращения колес прицепа и тем самым не обеспечивает поддержания курсовой устойчивости сочлененного транспортного средства.

Цель изобретения -.-повышение точности регулирования путем осуществления курсовой коррекции.

Поставленная цель достигается тем, .что устройство снабжено дополнительными сумматорами,.включенными между выходами сумматоров и входами блоков управления преобразователей, и датчиком положения прицепа, подключенным к другим входам дополнительных сум- . маторов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 «

93533 схема взаимного расположения тягача и прицепа при нарушении курсовой устойчивости, а также силы, возникающие при этом, i устройство (llo фиг. 1 ) состоит Н3 преобразователей 1 частоты, соединенных с тяговыми двигателями 2, приводящими во вращение ведущие колеса 3 прицепа 4. Прицеп 4, например сельскохозяйственная машина, связан с тя- 1р гачом 5, например трактором, имеющим ведущие колеса 6, приводимые во вращение тепловым двигателем 7, к которому присоединен силовой генератор 8.

Преобразователи частоты соединены с блоками 9 управления, управляющие входы которых связаны с выходами сумматоров 10 соответственно. Суммирующий и вычитающий входы каждого из сумматоров 10 соединены с блоками 11 сравнения. К одному из входов каждого блока 11 сравнения подключен блок

12 задания буксования, а к другим входам — датчики 13 буксования. На ведущих колесах 6 тягача 5 установле- >> ны датчики 14 частоты вращения, которые присоединены ко вторым суммирующим входам сумматоров 10. В случае разного диаметра ведущих колес 6 тягача 5 и ведущих колес 3 прицепа 4 это соединение осуществляется через компенсирующие блоки 15. Датчик 16 положения прицепа соединен с одними иэ входов дополнительных сумматоров

17, соединенными другими входами с

35 выходами сумматоров 10, а выходами с управляющими входами блоков 9 управления. Силовой генератор 8 приводится от теплового двигателя 7 тягача 5 через повышающий редуктор 18 и обо49 рудован системой возбуждения 19, Силовой электрический генератор 8 представляет собой синхронный электрический генератор повышенной частоты, приводимый во вращение дизелем 7

45 трактора 5 через повышающий редуктор

18 и служащий для получения трехфазного напряжения постоянной амплитуды и частоты. Система возбуждения 19 генератора 8 выполнена в виде управляемого выпрямителя и служит для поддержания напряжения генератора 4 на номинальном уровне или регулирования его по определенному закону.

Вентильная часть преобразователей частоты 1 с непосредственной связью представляет собой три группы (по количеству выходных фаэ) встречнопараллельно, включенных тиристоров, 1

2 4 циклическое переключение которых позволяет преобразовать напряжение генератора 8 постоянной частоты и амплитуды в напряжение регулируемой частоты и амплитуды, которое поступает на электрические двигатели 2 мотор-колес 3.

Система управления 9 преобразователей частоты 1 включает устройство управления режимом работы электродвигателя, определяющее частоту и амплитуду напряжения на выходе преобразователя, фазосмещающего устройства, устройство формирования напряжения управления, выход которого подключен к выходу фазосмещающего устройства и усилители импульсов, подаваемых на управляющие переходы силовых тиристоров.

Мотор-колеса 3 выполнены в виде отдельного агрегата, включающего электродвигатель 2, редуктор и собственно колесо, и могут, использоваться на различных по назначению и конструкции сельскохозяйственных машинах для активизации их ходового аппарата.

Датчики 14 скорости представляют собой тахогенераторы, связанные с ведущими колесами 6 трактора 5, выходное напряжение которых пропорционально теоретической (без учета буксования) скорости движения трактора, Компенсирующие блоки 15 выполнены в виде усилителей с регулируемым коэффициентом усиления для компенсации разности диаметров колес трактора и мотор-колес сельскохозяйственной машины.

Датчики 13 буксования ведущих колес 6 тягача 5 и.ведущих колес 3 прицепа 4 выполнены на принципе доплеровского смещения частот ультразвуко- вых волн и содержат (не показано) один общий излучатель-приемник энергии ультразвуковой частоты, направленный на опорную поверхность, и по два излучателя приемника, направленные соответственно на ведущие колеса

6 тягача 5 и ведущие колеса 3 прицепа 4. Выходы излучателей приемников соединены с входами электронного устройства обработки сигналов, выходы которого являются выходами датчиков

13 буксования, Блок 12 задания буксования может быть выполнен в виде посенциометра, выходное напряжение которого пропорционально величине максимального бук9353 сования колес тягача и мотор-колес прицепа.

Блоки сравнения 11 выполнены в виде усилителей, один из входов которых связан с блоком 12 задания буксова5 ния, а другой - с выходом датчиков

13 буксования колес 6 тягача 5 или буксования мотор-колес 3 прицепа 4.

Датчик 16 положения прицепа представляет собой резистивный датчик по- „ ложения, неподвижная часть которого связана с тягачам, а подвижнаяс прицепом. При совпадении продольных осей тягача и прицепа на входе датчика 16 положения прицепа существует нулевой сигнал, а при появлении угла излома (Q oL ) между продольными осями тягача. и прицепа на выходах датчика появляются сигналы, пропорциональные этому углу излома и соответствующего знака. Сумматоры 10 и дополнительные сумматоры 17 выполнены на основе суммирующих усилителей, Устройство работает следующим образом.

При движении сочлененного транспортного средства сигналы от датчиков 14 скорости тягача поступают на компенсиь рующие блоки 15, выходные сигналы которых поступают на сумматоры 10. Выходной сигнал от датчика 13 буксования колес тягача поступает на блоки

11 сравнения, в которых происходит сравнение его с сигналом от блока 12 задания буксования. На выходе блоков

11 сравнения, связанных с датчиком

13 буксования колес тягача, появляет" ся сигнал, пропорциональный величине, на которую буксование колес тягача

40 превышает заданную величину. Этот сиг. нал от блоков ll сравнения, связанных с датчиком 13 буксования колес тягача, суммируются с задающим сигналом от компенсирующего блока 15, в сумма. 45 торах 10, выходной сигнал которого поступает на дополнительные сумматоры 17, а затем на систему управления

9 преобразователем частоты 1, увеличивая частоту и амплитуду выходного напряжения преобразователя, а следовательно, и поток мощности, передаваемой на электродвигатели 2 мотор-колес 3. Это вызывает увеличение часто. ты вращения и крутящего момента на валу электродвигателей 2, а следовательно, и увеличение толкающего усилия, создаваемого мотор-колесами прицепа, что в свою очередь вызывает

32 6 уменьшение крюковой нагрузки тягача и буксования его колес.

При движении сочлененного транспортного средства с активными колесами прицепа из-за наличия толкающего усилия Г„ прицепа могут возникнуть случаи, когда между продольными осями тягача и прицепа появляется излом (4 d. ). В этом случае толкающее усилие прицепа F<< = F+ + F<, где

F„p, F, F и - толкающее усилие прицепа левого и правого колеса соответственно.

Разлагаясь в точке сцепа, кроме чисто толкающего усилия FT возникает боковое усилие Fg вызывающее нарушение курсовой устойчивости агрегата, а это приводит к отклонению от заданной траектории движения и даже опрокидыванию тягача при достаточно боль" шой величине F g .

Для поддержания курсовой устойчивости сочлененного тракторного средства необходимо создать в точке сце1 па усилие F, равное по величине и противоположно направленное, Это возможно за счет момента И „ = (Гп—

Разность толкающих усилий правого и левого колес прицепа (Гп - F n ) создает в точке сцепа усилие F.> компенсирующее усилие.

Работа устройства стабилизации курсовой устойчивости прицепа с активным ходовым аппаратом основывается на том, что при возникновении угла излома с1.между продольными осями прицепа и тягача на выходах датчика

16 положения прицепа появляются сигналы, пропорциональные этому углу.

Эти сигналы с выходов датчика 16. поступают на входы дополнительных сумматоров 17 и один из них суммируется с сигналом управления преобразователем частоты для внешнего (правого) колеса прицепа, а другой вычитается из сигнала управления для внутреннего (левого) колеса прицепа. При этом частота вращения, а следовательно, и толкающее усилие, внутреннего колеса уменьшаетсв, а внешнего увеличивается и, тем самым, создается разность толкающих усилий колес, необходимая для устранения угла излома с, Использование предлагаемой системы стабилизации курсовой устойчивости сочлененного транспортного сред935332

Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Устройство для регулирования час- 1. Авторское свидетельство СССР тоты вращения тяговых двигателей при- 1s < 761319, кл. В 60 15/32, 22,05.79. ства с активными колесами прицепа позволяет улучшить управляемость агрегата, облегчить работу водителя и повысить агротехнические показатели работы агрегата за счет более точного выполнения агротехнических требований (прямолинейности движения агрегата, параллельности рядков растений и т.д.). цела по авт. св, t 761319, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования путем осуществления курсовой коррекции, оно снабжено дополнительными сумматорами, включенными между выходами сумматоров и входами блоков. управления преобразователей, и датчиком положения прицепа, подключенным к другим

10 входам дополнительных сумматоров, 1

935332

Составитель H. Лысяков

Редактор Л. Тюрина Техред С. Мигунова Корректор М. Шароши

Заказ 4129/21 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деЛам изобретений и открытий

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

«Ю»

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