Электропривод подъемной машины
Иллюстрации
Реферат
<и>9963 1 7
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сотоз Советсиик
Социалистических
Республик (6l ) Дополнительное к ввт. свид-ву М 893780 (5I)M. Кл, (22) Заивлено 19, 01,81(21) 3240718/24-07
В 66 В 1/30
Н 02 Р 5/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Гееударетееюва квинтет
СССР (53) УДК62—
-83:621.313,,2(088 8) Опубликовано 15.02,83. Бюллетень № 6 нв делан нзааретеннй и вткрмтнй
Дата опубликования описания15.02.83 (72) Автор . изобретения
В. С. Халов
Ъ | » ф .4
- /
Днепропетровский горный институт тем.....@тема" .-
" "м ь, (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводе постоянного тока.
По основному авт. св. N 893780 известен электропривод подъемной машины содержащий двигатель постоянного
) тока независимого . возбуждения, якорь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в канал управления которого включен блок регулирова-то ния тока, а обмотка возбуждения двигателя соединена с реверсивным вентильным преобразователем, управляющий вход которого подключен к выходу блока регулирования тока возбуждения, вход обрат-., ной связи которого соединен с датчиком тока возбуждения, коммутатор и блок ре- гулирования скорости, вход обратной связи которого соединен с датчиком скорости, а другой вход соединен с блоком за- то дания скорости, блок регулирования произ» водной тока, блок вьщелениа модуля.и согласующий усилитель, причем выход блока регулирования скорости соединен
2 с задающим входом блока регулирования производной тока, выход которого подктпочен, к блоку регулирования тока через блок выделения модула, а к блоку регулирования тока возбуждения — через согласующий усилитель, а вход обратной связи блока регулирования производной:тока соединен с датчиком тока через коммутатор, управляющий вход которого подсоединен к выходу блока регулирования производной тока.
Недос та ток известного электропривода заключается в следующем.
В начальный период пуска двигателя,. в момент растормаживания машины, под действием активного статического момента происходит движение всей подъемной установки в соответствии с направлением действия статического момента. Если выбранное направление движения не совпадает с направлением действия статического момента, то происходит- явление обратного хода установки. Если требуемое направление движения совпадает с направ3 9963 1 лением действия статического момента, то происходит бесконтрольный разгон подъемной машины. Таким образом, начальный период движения установки характеризуется как неуправляемый. Это явление. объясняется следующим образом.
Приводная система с - реверсом развиваемого момента в цепи обмотки возбуждения обладает повышенной инерцион ностью по отношению к воздействию управ-, 10 ляющего сигнала. Это приводит к тому, что при растормаживании подъемной установки статический момент мгновенно прикладывается к органу навивки (до растормаживания он уравновешивался 15 тормозом машины), а момент,развиваемый двигателем, нарастает в соответствии с быстродействием контура возбуждения и тока якоря двигателя.
Белью изобретения является повыше- рй ние производительности подъемной установки. Поставленная цель достигается тем, что в известный электропривод подъемной машины дополнительно введены датчик величины усилия уравновешивающего у5 статический момент,: усилительный блок и релейный элемент, причем выход датчика величины усилия, уравновешивающего статический момент, соединен с релейным элементом через усилительный блок, а выход релейного элемента подключен ко входу блока регулирования производной тока.
В данном электроприводе неуправляемое время движения подъемной машины
35 в момент ее растормаживания устраняется. Это достигается тем, что при заторможенной машине привод развивает момент, полностью уравновешивающий активный статический момент. Величина, про40 порциональная активному статическому моменту, измеряется датчиком величины усилия. уравновешивающего статический момент, масштабируется усилительным устройством в соответствии с сиг45 палачи, действующими в системе управления, и через релейный элемент подается на вход отрицательной обратной связи блока регулирования производной тока.
Так как при заторможенной машине на задающий вход блока регулирования произ-5 водной тока не поступает сигнал с выхода блока регулирования скорости (нулевое задание), то при наличии на входе блока регулирования производной тока сигнала отрицательной обратной связи, величина которого пропорциональна статическому моменту, контур регулирования производной тока отрабатывает нулевой
7 4 задающий сигнал, что приводит к появлению момента двигателя при заторможенной машине, который полностью уравновешивает активный статический момент, Йля устранения дополнительного потребления электроэнергии при заторможенной подъемной машине релейный элемент подключает усилительный блок ко входу блока регулирования производной ,тока, несколько упреждая момент растормаживания подъемной машины. Время упреждения релейного элемента определяется быстродействием контура регулирования производной тока. Йля устранения влияния дополнительной обратной связи на динамику регулирования системы управления релейный. элемент размыкается одновременно с растормаживанием машины.
На фиг. 1 изображена функциональная схема одного из возможных вариантов выцолнения электропривода; на фиг. 2 — тахограмма подъема электропривода, а на фиг.
3 — кривые изменения скорости двигателя, развиваемого двигателем момента и статического момента.
Якорь двигателя постоянного тока 1 фиг. 1) включен на нереверсивный вентильный преобразователь 2, обмотка возбуждения 3 которого питается or реверсивного вентильного преобразователя
4, С валом двигателя соединены тахогенератор 5 и орган навивки подъемной машины 6. Подъемная машина тормозится колодками 7, которые соединены с фундаментом тягами 8.
Блок регулирования тока 9 включен на вход преобразователя 2, вход блока
9 соединен с датчиком тока 10 и блоком 11 выделения модуля. Вход блока 11 соединен с выходом блока 12 регулирования производной тока, вход которого соединен с датчиком. 10 тока через коммутатор 13, с датчиком 14 величины усилия уравновешивающего статический момент (усилие измеряется в тяге 8), через усилительный блок 16 и репейный элемент L6, с блоком 17 регулирования скорости. Вход блока 17 соединен с бло- ком 18 задания скорости и тахогенератором 5.
Задающий вход преобразователя 4 соединен с выходом блока 19 регулирования тока возбуждения, вход которого соединен с выходом блока 11 через согласующий усилитель 20 и от датчика 21 тока возбуждения.
5 9963
Система работает следующим образом.
На заторможенной подъемной машине величину статического момента полностью с уравновешнваюг усилия, возникающие в тягах 8, Эти усилия измеряются датчиком 14. 5
Упреждая момент растормаживания. машины замыкается релейный элемент 16, подсоединяя ко входу обратной связи блока
12 регулирования производной тока сиг- нал пропорциональный статическому мо- — N менту. Время упреждения определяется быс т родействием контура регулировании про-! изводной тока. После окончания церехоходного процесса привод при заторможенной машине полностью уравйовешивает ,статический момент. Полное уравновешивание статического момента происходит потому, что блок 12 регулирования производной тока имеет интегральную динамическую характеристику и . при ну- 20 левом задании íà его входе контур регулирования производной якорного тока устанавливает величины тока возбуждения и якорного тока такими, прн которых заданное и действительное значения входных сигналов на блоке 12 регулирования производной тока не сравняются,Так как на вход блока 12 регулирбвання производной тока поступает нулевое значение по каналу задания, то переходный процесс закончится I0 после того как усилие в тормозной тяге не станет нулевым. Это означает,что система
1 будет находиться s уравновешенном состоя-. нии, то есть момент, развиваемый двигателем, полностью уравновесит статический момент. После растормаживания дви- . гателя и нарастания выходного сигнала блока 17 регулирования скорости размыкается релейный элемент 16 и происходит разгон приводной сис1 емы беэ явления обратного хода машины.
Такое построение системы управления выгодно отличает данный электропривод постоянного тока от известного элек гропривода. Если. в известном электроприво- 1 пв после расторммвпввввл мвшввм (ф|п . на вал двигателя. действует статический момент 22, и при плавном нарастании крутящего момента 23, развиваемого
17 6 приводной системой, наблюдается явление обратного хода машины, т. е. кривая
24 частоты вращения двигателя изменяет знак до момента времени 4н это, в конечном счете, приводит к увеличению времени цикла подъема Тп на величи ну+ . В данном электроприводе (фиг. 3) перед растормаживанием машины за время упреждения t замыкается репейный элемент, что в конце переходного процесса приводит к полному равновешиванию статического активного момента системой привода. В момент времени. „, одновременно с растормаживанием машины размыкается релейный элемент.
Уравновешивание статического момента на заторможенной машине приводит к устранению явления обратного хода (неуцравляемости машины) и в конечном счете приводит к уменьшению цикла цодъема на время неуправляемосги. Данный электропривод подъемной машины обладает технико-экономической эффективностью по сравнению с известной системой электропривода. Эффективность достигается за счет уменьшения времени цикла подъема, что приводит к повышению производительности всей подъемной установки.
Формула изобретения
Электропривод подъемной машины по авт. св. % 893780, о т л и ч а ю шийся гем. что, с целью повышения производительности подъемной установки, в него введены датчик величины усилия, уравновешивающего статический момент, причем выход датчика величины усилия, . уравновешивающего статический момент, соединен с релейным элементом через усилительный блок, а выход релейного элемента подключен ко входу блока регулирования производной тока.
Источники информации, принятые во внимание при эксцертизе
1". Авторское свидетельство СССР
N 893780, кл. Н 02 P 5106, B 1/30, 1980.
Составитель В. Кузнецова
Редактор О.Перснянцева Техред М. Коштура Коррек эор С.Шекмар
Заказ 825/31 Тираж 859 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4