Устройство для управления электроприводом поворота экскаватора

Устройство для управления электроприводом поворота экскаватора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ СВИ ТЮЛЬСТВУ

СФюз СФВетским

Социаектичеакии

Республик оо874909 (61) Дополнительное к ввт, сеид-ву (22) Заявлено 25.01 .79 (21) 2717677/29-03 с присоединением ввввки йо (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.81. ЬюллеTBHb H 39 р )м. к .

E 02 F 9/20

Государственный комитет

СССР

IIo делаю изобретений н открытий (53) УДН 621. 313. 2.

Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения и Харьковский автомобильно-дорожный институт (71) Заявители (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к строительному и горному машиностроению, в частности к экскаваторам.

В механизмах поворота экскаваторов действуют периодические возмущаю5 щие момейты, обусловленные кинематическими несовершенствами зубчатых зацеплений редукторов. Под действием этих моментов в режиме резонанса имеют место значительные динамические усилия в механизмах поворота.

Известны устройства для управления электрбприводом поворота экскаваторов с гибкими обратными связями по току якоря, скорости двигателя или 15 его ЭДС (1).

Известно также устройство для управления электроприводом экскаватора, выполненным по системе; управляемый 20 преобразователь-двигатель с двухконтурной системой подчиненного регулирования, содержащее регуляторы и датчики. тока и скорости (2).

Недостатком известных устройств 25 является недостаточная надежность электромеханического оборудования механизма поворота.

Цель изобретения — повйшение надежности электромеханического обору- 3р дования механизма поворота экскаватора.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено дифференцирующим усилителем,инвертором и стабилйтроном, причем вход регулятора тока подключен к выходу дифференцирующего усилителя, один вход которого непосредственно, а другой через инвертор соединены со стабилитроном, подключенньм к датчику скорости.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 амплитудно-частотные характеристики электромеханической системы в виде отношения амплитуды момента в упругой связи механизма Np к амплитуде возмущающего момента М в функции частоты возмущающего момента.

Кривая 1 соответствует амплитудно-частотной характеристике системы без дифференцирующего усилителя, а кривая 2 — с дифференцирующим усилителем. По горизонтальной оси отложена частота возмущающего момента

М вЂ (2l>,à также пропорциональная ей относительная частота вращения двигателя (UJEtfp соответствуккцая ЮВ UO ИН— текущая и номинальная частота вращения двигателя). По вертикальной оси

874909 фиг.2 отложено отношение амплитуды момента в упругой связи механизма Мр к амплитуде возмущающего момента М .

Устройство для управления электроприводом поворота экскаватора содержит дифференцирующий усилитель 1, выход которого соединен со входом регулятора 2 тока. Усилитель 1 имеет два входа, которые подключены к датчику 3 скорости через стабилитрон 4 и инвертор 5. Регулятор 2 тока, вход которого соединен с регулятором б скорости, подключен к системе импульсно-фазового управления .тиристор-. ного преобразователя 7. Напряжение тиристорного преобразователя подается на двигатель 8, кинематически 15 связанный через упругую связь 9 (редуктор) с поворотной платформой 10.

Устройство работает следующим об разом.

На первом этапе разгона механиз.ма стабилитрон 4 заперт, так как напряжение с выхода датчика 3 скорости, пропорциональное частоте возмущающего моментаЮ 3 меньше (Ю, соответствующей допустимому момейту в 25 механизме. При этом амплитудно-частотная характеристика системы соответствует кривой 1 (фиг.2). Резонансная частота колебаний электромеханической системы 0Up = Gap . На участке

1 частота возмущающего момента (й)В меньше резонансной частоты Ш„ т.е.

Р система работает в дорезонансйой области кривой 1(uug ((Ир ).

При достижении частоты вращения платформы CC)g = &gq стабилитрон пробивается, и к регулятору тока 2 подключается дифференцирующий усилитель

1 с цепочкой R

При прохождении сигнала с датчика

3 скорости через стабилитрон 4 и дифференцирующий усилитель 1 на вход регулятора тока амплитудно-частотная характеристика электромеханической 45 системы соответствует кривой 2 (фиг.2). Резонансная частота колебаний электромеханической системы для кривой 2 соответствует (dp т.е. на участке II частота возмущающего мо- 50 мента (ь В)(6р2 следовательно система работает в зарезонансной области кривой 2.

При дальнейшем увеличении частоты вращения платформы или установившемся движении сигнал с датчика 3 скорости через стабилитрон 4 и усилитель .1 поступает на вход регулятора тока, и механизм поворота работает в зарезонансной области кривой 2.

На первом этапе торможения стабилитрон открыт до CDg = ЮВ4 при даль4у нейшем снижении OU@ стабилитрон закрывается, амплитудно-частотная характеристика системы соответствует кривой 1, и механизм поворота работает в дорезонансной области.

Таким образом, в режимах разгона установившегося движения и торможения поворотной платформы исключается режим резонанса, амплитуда колебаний момента в упругой связи Мр не превышает допустимого значения, соответствунхаего точке A на фиг.2, т.е. устройство обеспечивает эффективное снижение динамических усилий и,таким образом, повышение надежности механизма поворота.

Применение устройства для управления электроприводом поворота экскаватора существенно ограничивает динамические усилия в механизме, так коэффициент динамичности, т.е. отношение максимального момента к возмущающему моменту снижается в 2-3 раза.

Это позволяет уменьшить вес механизма поворота. Одновременно с экономией металла в результате снижения динамических усилий увеличивается на дежность и долговечность механизма поворота, уменьшаются затраты на ремонт оборудования, сокращаются простои и увеличивается эксплуатационная производительность экскаватора.

Формула изобретения

Устройство для управления электроприводом поворота экскаватора, выполненным по системе управляемый преобразователь-двигатель с двухконтурной системой подчиненного регулирования, содержащее регуляторы и датчики тока и скорости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности электромеханического оборудования механизма поворота, оно снабжено дифференцирующим усилителем, инвертором и стабилитроном, причем вход регулятора тока подключен к выходу дифференцирующего усилителя, один вход которого непосредственно, а другой через инвертор соединены со стабилитроном, подключенным к датчику скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волков Д.П. и Каминская Д.A.

Дйнамика электромеханических систем экскаваторов, М., "Машиностроение", 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 418949, кл. Н 02 Р 5/06, 1971.

874909

1.0

И! Ю2 ОЯ - М Of Уб 07 Об ОЯ И

Фма. 3

Составитель. Е. Елизаров

Техред-А.Бабннец Корректор Н. Стец

Редактор В. Данко

Заказ 9277/51 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

4 б « РГ 32 Ю «Чу Я М 44Р 26 У2 Щ Ж « бР(с)