Устройство для управления электроприводом постоянного тока механизмов экскаватора

Устройство для управления электроприводом постоянного тока механизмов экскаватора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

00 482854

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.09.71 (21) 1698484!24-7

13 02р 506

1, 021 9/2Q с присоединением заявки ЛЪ

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.75. Бюллетень че 32

Дата опубликования описания 18.12.75 оо делам изобретений и открытий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕХАНИЗМОВ ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к области управления и регулирования механизмов экскаваторов и может быть использовано в электроприводе любых механизмов, имеющих большие передаточные отношения и частые реверсы, например в продольно-строгальных станках, некоторых типах летучих ножниц, и т. д.

Известно устройство для управления электроприводом постоянного тока, содержащее регулируемые преобразователи в цепи якоря электродвигателя и в цепи возбуждения электродвигателя, цепь обратной связи по току якоря, выполненную с регулируемым в функции тока возбуждения ограничением и датчик тока возбуждения. Г(сдостатком этого устройства являются удары при выборе зазоров в редукторах с большими передаточными отношениями и неполное использование динамических и статических свойств электродвигателей.

Целью изобретения является ограничение ударов в механизме экскаватора при одновременном увеличении момента и темпа разгона и торможения электродвигателя механизма после окончания выбора зазоров в передаче.

В предложенном устройстве эта цель достигается тем, что датчик тока якоря через функциональный преобразователь подключен к одному входу регулируемого преобразователя в .-спи возбуждения электродвигателя, к другим входам которого присоединены через нелинейный элемент выход датчика напряжения на якоре электродвигателя, и выход логического элемента «И», входы которого при5 соединены к датчику напряжения на якоре электродвигателя и дополнительному датчику тока якоря электродвигателя.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

10 Электродвигатель 1 присоединен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока 2. Источник 2 содержит па входе суммирующее устройство 3, которым мокнет служить электромашинный или полупроводникоl5 вый усилитель с несколькими независимыми входами. В цепь отрицательной обратной связи по току электродвигателя включены потенцпометр 4 и диоды 5. Потенцпометр 4 подключен к выходу регулятора тока 6. Зада20 ющая обмотка 7 регулятора тока 6 подключена через диодный функциональный преобразователь 8 к датчику тока возбуждения 9.

Обмотка возбуждения 10 электродвигателя 1 присоединена к возбудителю 11, который име25 ет входное суммирующее устройство 12. Задающая обмотка 13 суммирующего устройства 12 подключена к датчику тока 14 якоря электродвигателя через функциональный преобра=,oâàòåëü 15. Обмотка 16 отрицательной

30 обратной связи по току якоря суммирующегО

482854 устройства 3 присоединена к датчику тока якоря 17 через диоды 5 и потенциометр 4.

К датчику 17 присоединено логическое устройство 18. К выходу логического устройства

18 присоединена обмотка 19 входного устройства 12. Обмотка 20 обратной связи по напря>кению устройства 12 подключена к напря>кению на якоре электродвигателя 1 через стабилитроны 21. Задающее напряжение подается на обмотку 22 устройства 3.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом отработки цикла перемещения обмотка 13 обесточена и электродвигатель 1 имеет минимальный ток возбуждения.

Поэтому по обмотке 7 также протекает минимальный ток, что обуславливает минимальное папря>кение на потенциометре 4 и, следовательно, минимальное значение начального тока электродвигателя 1 при пуске.

После подачи задающего напряжения в цепь обмотки 22 на якоре электродвигателя появляется напряжение и течет ток, величина которого определяется малым начальным выходным напряжением регулятора . тока 6.

Электродвигатель 1 начинает разгон с малой интенсивностью из-за пониженного тока якоря и пониженного магнитного потока. Под действием тока якоря появляется напряжение на выходе датчика тока 14, но величина нелинейного сопротивления функционального преобразователя 15 в этом режиме велика, и поэтому увеличения выходного напряжения возбудителя электродвигателя не происходит.

Ток возбуждения обмотки !0 остается минимальным; минимальным остается напряжение на выходе датчика тока 9, и это обуславливает и минимальное значение выходного напряжения на выходе регулятора тока. Поэтому напряжение на потенциометре 4, «подпирающее» диоды 5, будет минимальным, и небольшой ток якоря электродвигателя вызывает на выходе датчика тока 17 напряжение, большее, чем падение напряжение на потенциометре 4. По обмотке 16 потечет ток, который уменьшит действие задающих ампервитков обмотки 22 и тем самым обусловит малый момент. Вследствие разгона с малым моментом электродвигатель 1 к концу выборки зазоров и сцепления с платформой имеет малую скорость, и сила удара, пропорциональная квадрату скорости электродвигателя, невелика. После сцепления с платформой происходит значительное увеличение динамической составляющей тока якоря электродвигателя. Под действием возросшего тока якоря электродвигателя увеличивается напряжение на выходе датчика тока 14, величина сопротивления преобразователя 15 падает, и по задающей обмотке 13 начинает протекать ток.

В результате растет выходное напряжение суммирующего устройства 12 и самого возбудителя 11. Рост напряжения возбудителя 11 вызывает рост тока обмотки возбуждения 10 и напряжения датчика тока 9, а следовательно и тока в задающей обмотке 7 регулятора г

lO

25 зо

40 .15

5!)

65 тока 6. Напряжение на потенциометре 4 возрастает и ограничение тока якоря электродвигателя 1, осуществляемое обмоткой 16, начнет действовать. Большие значения ток"". вызывают через описанную выше поло>кительную обратную связь дальнейший рост тока якоря и возбу>кдения и форсированный разгон. Величина тока якоря в соответствии с предельно допустимыми по механической прочности и коммутации нагрузки ограничивается диодным функциональным преобразователем 8. По мере разгона электродвигателя растет напряжение источника постоянного тока 2. При подходе к номинальному напря>кению ток якоря электродвигателя 1 начинает спадать, что приводит к уменьшению тока возбуждения и дальнейшему разгону электродвигателя выше основной скорости. Этот процесс разгона выше основной скорости может продолжаться при отсутствии статического момента до спадания тока возбуждения. При переходе к режиму торможения ток в якорной цепи электродвигателя спадает до «нуля», а затем меняет знак. При спадании тока в якорной цепи спадает ток возбуждения (если он не был уменьшен до номинального значения в ходе разгона) и уставка регулятора 6.

Малый ток якоря электродвигателя и ослабленный магнитный поток определяют весьма низкий темп спадания скорости двигателя и, как следствие, низкую относительную скорость зубцов шестерни, сидящий на валу электродвигателя, и ведомой шестерни. По. этому значительно уменьшается сила удара в передачах при переходе в тормозной режим или реверсировании электродвигателя. После выборки зазора происходит увеличение динамической составляющей тока якоря электродвигателя, магнитного потока и тормозного момента. После изменения знака тока в якоре электродвигателя ток и э. д.с. на входе логического устройства 18 совпадают по знаку и на обмотке !9 появляется напря>кение, обуславливающее дальнейший рост магнитного потока электродвигателя н поддержание высокого чемпа торможения при спадании скорости до <

Если скорость электродвигателя 1 перед началом торможения значительно выше основной, то при форсированном нарастании магнитного потока большая э. д.с. электродвигателя может вызвать неконтролируемый рост тока. Для борьбы с этим явлением слу>кат стабнлитроны 21, которые имеют порог открывания, равный номинальной э.д.с. электродвигателя. Если э. д. с. электродвигателя становится больше допустимой, то по обмотке 20 протекает ток, обуславливающий снижение темпа нарастания магнитного потока до допустимых пределов.

При снижении скорости в связи с реверсом электродвигателя устройство 18 действует до перехода скорости через «нуль», так как после перехода скорости через «нуль» меняется

482854

Предмет изобретения

Составитель В. Кузнецова

Техред Т. Курилко

Корректор Л. Котова

Редактор В. Левятов

Заказ 3025/1! Изд. Ма 1777 Тираж 782 Подписнос

III-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раугпская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 знак э. д.с. Однако при этом сохраняется относительно большое значение магнитного потока и тока якоря и не происходит поэтому спадания момента, но этого спадания не требуется, так как в этом режиме не образуется зазоров в передачах.

Устройство для управления электроприводом постоянного тока механизмов экскаватора, содержащее регулируемые преобразователи в цепи якоря и в цепи возбуждения электродвигателя, цепь обратной связи по току якоря с регулируемым в функции тока вбзбуждения ограничением, датчики тока якоря, напряжения и тока возбуждения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ограничения ударов

5 и повышения производительности экскаватора, датчик тока якоря через функциональный преобразователь подключен к одному из входов регулируемого преобразователя в цепи возбуждения, к другим входам которого под10 ключены через нелинейный элемент датчик напряжения на якоре электродвигателя и выход логического элемента «И», входы которого соединены с датчиком напряжения на якоре электродвигателя и дополнительным дат15 чиком тока якоря электродвигателя.