Способ управления электроприводом поворота экскаватора

Иллюстрации

Способ управления электроприводом поворота экскаватора (патент 899805)
Способ управления электроприводом поворота экскаватора (патент 899805)
Способ управления электроприводом поворота экскаватора (патент 899805)
Показать все

Реферат

 

Сеюэ Севетсннк

Сецмамкт ические

Рк ублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 01. 79 (21) 2705407/29-03 (51) М. КП. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Е 02 Р 9/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.0182, Бюллетень ¹ 3 (33) УДК 621. 879. .38:62-52 (088.8) Дата опубликования описания 23.01.82

Д.А. Каминская, А.Б. Розенцвайг, Б.В. Ольхов ковш

В.А. Авакова, Е.М. Садовников и Л.И. Ушаков

Научно-исследовательский институт тяжелого

;. ашиностроения производственного объединения "Уралмаш" и Харьковский автомобильно-дорожный институ

Министерства высшего и среднего специальногб ойрдзования

Украинской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОВОРОТА

ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к строительному и горному машиностроению, например к экскаваторам.

Известен способ управления электроприводом поворота экскаватора, основанный на изменении напряжения, подаваемого на якорную обмотку электродвигателя, в зависимости от разности сигналов, пропорциональных заданной и фактической частоте вращения поворотной платформы. и формирование характеристик путем введения обратных связей ;11 .

Известен также способ управления электроприводом поворота экскаватора путем изменения напряжения, подаваемого на якорную обмотку электродвигателя в функции рассогласования заданной и фактической частот вращения поворотной платформы, и ограничения тока (21.

Недостатком таких способов является воэможность появления периодических возмущающих моментов, обусловленных кинематическими несовершенствами зубчатых зацеплений редукторов

Под действием этих моментов в режиме резонанса имеют место значительные дива..ические усилия в механизмах.

Частота периодических возмущающих моментов равна частоте зацепления венцовой пары, т.е. пропорциональна частоте вращения поворотной платформы.

Режим резонанса наступает при совпадении этой частоты с резонансной частотой колебаний злектромехани () ческой системы. Величина возникающих в механизме динамических усилий в режиме резонанса достигает максимальных значений. Колебания момента приводят к колебаниям скорости поворотной платформы и расположенных на ней металлоконструкций. Колебания поворотной платформы передаются на кабину управления и воспринимаются машинистом как "тряска".Многократные. удары в приводах приводят к усиленному расшатыванию и ослаблению металлоконструкций и, особенно, секций поворотной платформы и зубчатого венца.

Большое число нагружений кинематической цепи с повышенными нагрузками снижает усталостную прочность узлов и деталей механизма поворота.

Целью изобретения является повышение надежности электромеханического оборудования механизма поворота.

899805

40

65 ч а ю шийся тем, что, с целью

Поставленная цель достигается тем, что измеряют частоту вращения поворотной платформы, сравнивают ее с заданной, при которой момент в механизме соответствует допустимому значению, и при равенстве этих частот уменьшают резонансную частоту колебаний электромеханической системы с помощью корректирующего звена.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, реализующее способ уп равления электроприводом поворота экскаватора; на фиг. 2 приведены амплитудно-частотные характеристики электромеханической системы в виде отношения амплитуды момента в упругой связи механизма Мр к амплитуде возмущающего момента 51В в функции частоты возмущающего момента.

Еривая 1 соответствует амплитудно-частотной характеристике системы беэ корректирующего звена, а кривая 2 — с корректирующим звеном.

Так как частота возмущающегО момента wB меньше резонансной частоты

ы, то механизм поворота работает в дорезонансной области кривой 1 (фиг.2).

При дальнейшем разгоне частота вращения поворотной платформы сравнивается с частотой возмущающего воздействия зубчатого зацепления -о (точка А на фиг.2), при которой момент в механизме cooTE!cTc!âóåò допуст мому значению н схема сравнения подключает корректирующее звено к датчику скорости или датчику

ЭДС. Благодаря тому, что корректирующее звено имеет передаточную функцию, при которой амплитудно-частотная характеристика электромеханической системы соответствует кривой

2, при разгоне на участке II частота возмущающего воздействия ж в больше реэонанснои частоты и р, т.е. механизм поворота работает н зарезонансной области.

По горизонтальной оси (фиг.2) отложена частота возмущающего момента YB-wB, а также пропорциональная ей относительная частота вращения с днигателя --,-, соответствующая .о к

«(.. „ — текущая и номинальная частота. вращения двигателя). По вертикальной оси (фиг.2) отложено отношение амплитуды момента в упругой связи механизма М, к амплитуде возмущающего момента

Устройство состоит из датчика частоты вращения 1, кинематически соеди ненного с поворотной платформой 2, схемы сравнения 3 и корректирующего звена 4.

Устройство работает следующим образом.

При разгоне механизма поворота двигателем 5 напряжение преобразователя 6 регулируется системой управления 7. В начальный период разгона

50 на участке I (фиг. 2), когда частотавращения платформы меньше схема

B сравнения заперта и корректирующее звено не влияет на работу системы управления. Амплитудно-частотная характеристика электромеханической системы соответствует криной 1 (фиг.2) и резонансная частота колебаний wp имеет максимальное значе.— ние ыр.

Для получения амплитудно-частотной характеристики до кривой 2 корректирующее звено может иметь, например, следующую передаточную функцию. 4 =pi

p(i — т )

K., 3(p) 0 (+рт,)(1 рт )

При дальнейшем увеличении частоты вращения поворотной платформы или установившемся движении корректирующее звено включено и механизм поворота работает в зарезонансной области кривой 2.

На первом этапе торможения механизма корректирующее звено включено до ось= ч>, затем схема сравнения отключает его и амплитудно-частотная характеристика системы соответствует кривой 1 и механизм поворота работает в дорезонансной области кривой 1.

Таким образом, в режимах разгона, торможения и установившегося днижения поворотной платформы исключается режим резонанса. амплитуда колебаний момента в упругой связи механизма М не превышает допустимого значения, соотнетствующего точке А (фиг. 2) .

При использовании предлагаемого способа управления электроприводом поворота экскаватора существенно ограничиваются динамические усилия в механизме, так коэффициент динамичности, т.е. отношение максимального момента к возмущающему моменту, снижается в 2-3 раза. Это позволит уменьшить вес механизма поворота экскаватора. Одновременно с экономией металла н результате снижения динамических усилий увеличиваются надежность и долговечность механизма поворота, уменьшаются затраты на ремонт оборудования, сокращаются простои, т.е. увеличивается эксплуатационная производительность экскаватора.

Формула изобретения

Способ управления электроприводом поворота эксканатора путем изменения напряжения, подаваемого на якорную обмотку электродвигателя в функции рассогласования заданной и фактической частот вращения поворотной платформы, и ограничения тока, о т л и899805

Фма.!

r.o

Ю ЫН(/г) +— а и ах м ns и ол ар рр д

ФиаЯ

ВНИИПИ Заказ 12082 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 повышения надежности электромеханического оборудования механизма rioворота, измеряют частоту вращения поворотной платформы, сравнивают ее ,с заданной, при которой момент в механизме соответствует допустимому значению, и при равенстве этих частот уменьшают резонансную частоту колебаний электромеханической системы с помощью корректирующего звена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Портной Т.3. и др. Электропривод одЖковшовых экскаваторов модели 1975. — "АвтоматизированныA электропривод в промышленности", N. "Энергия", 1974, с. 320-322.

2. Волков Д.П., Каминская Д.A.

Динамики электромеханйческих систем экскаваторов.М.,"Машиностроение",19 1 с. 241-267 (прототип).