Способ управления электроприводом поворота экскаватора

Способ управления электроприводом поворота экскаватора

Иллюстрации

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).