RU2068615C1 - Excavator electric drive - Google Patents

Excavator electric drive Download PDF

Info

Publication number
RU2068615C1
RU2068615C1 RU94001476A RU94001476A RU2068615C1 RU 2068615 C1 RU2068615 C1 RU 2068615C1 RU 94001476 A RU94001476 A RU 94001476A RU 94001476 A RU94001476 A RU 94001476A RU 2068615 C1 RU2068615 C1 RU 2068615C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
output
voltage
sensor
electric drive
Prior art date
Application number
RU94001476A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94001476A (en
Inventor
Сергей Иванович Малафеев
Original Assignee
Сергей Иванович Малафеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Иванович Малафеев filed Critical Сергей Иванович Малафеев
Priority to RU94001476A priority Critical patent/RU2068615C1/en
Publication of RU94001476A publication Critical patent/RU94001476A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068615C1 publication Critical patent/RU2068615C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

FIELD: automatic control, electric drives of mine machines. SUBSTANCE: excavator electric drive has main voltage regulation circuit incorporating voltage regulator and voltage sensor auxiliary current regulation circuit connected to the former circuit and having current regulator and current sensor, and power regulation circuit that has multiplying unit whose output signal is connected to subtracting output of voltage regulator through control switch in case current exceeds specified value. Power feedback controlled by motor current provides for fast-response and accurate motor current limitation and power loss reduction. EFFECT: improved speed of response and reduced power loss. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроавтоматике и предназначено для использования в системах приводов горных машин. The invention relates to electrical automation and is intended for use in drive systems of mining machines.

Известны экскаваторные электроприводы, содержащие электродвигатель постоянного тока, подключенный к якорной обмотке генератора, обмотка возбуждения которого через усилитель подключена к выходу регулятора тока, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного последовательно с якорной обмоткой электродвигателя, а суммирующий вход подключен к выходу регулятора напряжения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика, а один из вычитающих входов соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке генератора (Ключев В.И. Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. M. Энергия, 1980, с.154, рис.3-24; с.2-91, рис. 3-33). Known excavator drives containing a DC motor connected to the armature winding of the generator, the field winding of which through an amplifier is connected to the output of the current regulator, the subtracting input of which is connected to the output of the current sensor connected in series with the armature winding of the motor, and the summing input is connected to the output of the voltage regulator , the summing input of which is connected to the output of the master, and one of the subtracting inputs is connected to the output of the voltage sensor connected to generator winding (Klyuchev V.I. Terekhov V.M. Electric drive and automation of general industrial mechanisms. M. Energia, 1980, p. 154, fig. 3-24; pp. 2-91, fig. 3-33).

В известных экскаваторных электроприводах управление скоростью и направлением вращения двигателя осуществляется путем изменения напряжения на выходе генератора постоянного тока. Основные требования, предъявляемые к таким устройствам высокое быстродействие и точное ограничение тока в стопорных режимах. Однако, за счет большой инерционности генератора в динамических режимах, например, при резких стопорениях, ток и, следовательно, момент могут превышать допустимые значения, что представляет опасность для механических элементов экскаватора. При этом, электропривод развивает повышенную мощность, что вызывает дополнительные потери в якорной обмотке. In known excavator electric drives, the speed and direction of rotation of the motor are controlled by changing the voltage at the output of the DC generator. The main requirements for such devices are high speed and accurate current limitation in stop modes. However, due to the large inertia of the generator in dynamic modes, for example, when there are sharp locks, the current and, consequently, the torque can exceed the permissible values, which poses a danger to the mechanical elements of the excavator. At the same time, the electric drive develops increased power, which causes additional losses in the armature winding.

Следовательно, недостаток известных экскаваторных электроприводов - низкая надежность, обусловленная недостаточной точностью ограничения момента и развиваемой мощности. Therefore, the disadvantage of the known excavator electric drives is the low reliability due to the insufficient accuracy of the torque limit and the developed power.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является экскаваторный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к якорной обмотке генератора, обмотка возбуждения которого через усилитель подключена к выходу регулятора тока, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного последовательно с якорной обмоткой электродвигателя, а суммирующий вход подключен к выходу регулятора напряжения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика, а один из вычитающих входов соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке генератора (Ключев В.И. Калашников Ю.Т. Данченков А. А. Разработка унифицированной системы тиристорного возбудителя для экскаваторного электропривода /Автоматизированный электропривод/. Под ред. Н.Ф.Ильинского и М.Г.Юнькова. М. Энергоатомиздат, 1990, с.280-284). Of the known devices, the closest in technical essence to the proposed one is an excavator electric drive containing a DC motor connected to the armature winding of the generator, the excitation winding of which through the amplifier is connected to the output of the current regulator, the subtracting input of which is connected to the output of the current sensor connected in series with the armature winding electric motor, and the summing input is connected to the output of the voltage regulator, the summing input of which is connected to the output of the setter, and one from subtracting inputs it is connected to the output of a voltage sensor connected to the generator winding (Klyuchev V.I. Kalashnikov Yu.T. Danchenkov A.A. Development of a unified thyristor exciter system for an excavator electric drive / Automated electric drive /. Edited by N.F. Ilyinsky and M.G. Yunkov. M. Energoatomizdat, 1990, p. 280-284).

В известном экскаваторном электроприводе управление скоростью и направлением вращения электродвигателя осуществляется путем регулирования напряжения на выходе генератора постоянного тока. Однако, в динамических режимах работы, например, при включениях, реверсах и стопорениях из-за большой инерционности генератора ток и, следовательно, электромагнитный момент могут превышать допустимый уровень. Это служит причиной механических разрушений элементов рабочей машины и увеличения потребляемой мощности. Кроме того, процесс регулирования тока определяется параметрами настройки подчиненного контура регулирования тока. При работе системы происходят изменения параметров настроек, например, вследствие изменения температуры окружающей среды, старения элементов и др. Типовая структура экскаваторного электропривода имеет высокую чувствительность точности регулирования и ограничения тока к изменениям параметров элементов. In the known excavator electric drive, the speed and direction of rotation of the electric motor are controlled by controlling the voltage at the output of the DC generator. However, in dynamic modes of operation, for example, when switching on, reversing and locking due to the large inertia of the generator, the current and, therefore, the electromagnetic moment may exceed the permissible level. This causes mechanical damage to the elements of the working machine and an increase in power consumption. In addition, the current control process is determined by the settings of the slave current control loop. During the operation of the system, changes in the settings take place, for example, due to changes in the ambient temperature, aging of the elements, etc. The typical structure of an excavator electric drive has a high sensitivity of control accuracy and current limitation to changes in the parameters of the elements.

Следовательно, недостаток известного экскаваторного электропривода - низкая надежность из-за низкой точности ограничения электромагнитного момента и развиваемой мощности. Therefore, the disadvantage of the known excavator electric drive is low reliability due to the low accuracy of limiting the electromagnetic moment and the developed power.

Цель предполагаемого изобретения повышение надежности экскаваторного электропривода путем повышения точности ограничения электромагнитного момента и развиваемой мощности. The purpose of the proposed invention is to increase the reliability of the excavator electric drive by increasing the accuracy of limiting the electromagnetic moment and the developed power.

Поставленная цель достигается тем, что в известный экскаваторный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к якорной обмотке генератора, обмотка возбуждения которого через усилитель подключена к выходу регулятора тока, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного последовательно с якорной обмоткой электродвигателя, а суммирующий вход подключен к выходу регулятора напряжения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика, а один из вычитающих входов соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке генератора, дополнительно введены релейный элемент с характеристикой

Figure 00000002

сигнум-реле, управляемый ключ и блок перемножения, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно датчика тока, датчика напряжения и сигнум-реле, а выход через управляемый ключ соединен со вторым вычитающим входом регулятором напряжения, релейный элемент включен между выходом датчика тока и управляющим входом управляемого ключа, вход сигнум-реле подключен к выходу датчика напряжения.This goal is achieved by the fact that in a known excavator electric drive containing a DC motor connected to the armature winding of the generator, the excitation winding of which through the amplifier is connected to the output of the current regulator, the subtracting input of which is connected to the output of the current sensor connected in series with the armature winding of the motor, and the summing input is connected to the output of the voltage regulator, the summing input of which is connected to the output of the setter, and one of the subtracting inputs is connected to the output a voltage sensor connected to the armature winding of the generator is further introduced relay element with the characteristic
Figure 00000002

a signal relay, a controlled key and a multiplication unit, the first, second and third inputs of which are connected to the outputs of the current sensor, voltage sensor and signal relay, and the output is connected via a controlled key to the second subtracting input by a voltage regulator, a relay element is connected between the sensor output current and the control input of the controlled key, the input of the signal relay is connected to the output of the voltage sensor.

По сравнению с наиболее близким аналогичным решением предлагаемое техническое решение имеет следующие отличительные признаки:
релейный элемент;
сигнум-реле;
управляемый ключ;
блок перемножения.
Compared with the closest similar solution, the proposed technical solution has the following distinctive features:
relay element;
Signal Relay
managed key;
multiplication block.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию "новизна". Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "novelty."

При реализации предполагаемого изобретения повышается надежность работы экскаваторного электропривода за счет повышения точности ограничения электромагнитного момента и потребляемой мощности. В динамических режимах при увеличении тока выше заданного уровня в системе электропривода включается отрицательная обратная связь по мощности, благодаря чему происходит ограничение тока и потребляемой мощности и, следовательно, уменьшение потерь энергии в якорной обмотке двигателя. В результате повышается надежность работы экскаваторного электропривода. При этом система имеет малую чувствительность параметров переходного процесса к изменениям параметров цепи обратной связи и регуляторов тока и напряжения. When implementing the proposed invention, the reliability of the excavator electric drive is improved by increasing the accuracy of limiting the electromagnetic moment and power consumption. In dynamic modes, when the current increases above a predetermined level in the electric drive system, negative power feedback is turned on, due to which there is a limitation of current and power consumption and, consequently, a decrease in energy loss in the armature winding of the motor. As a result, the reliability of the excavator electric drive increases. Moreover, the system has a low sensitivity of the transient process parameters to changes in the parameters of the feedback circuit and current and voltage regulators.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию "положительный эффект". Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "positive effect".

По каждому отличительному признаку проведен поиск известных технических решений в области электроавтоматики и автоматизированного электропривода. For each distinguishing feature, a search is made for well-known technical solutions in the field of electric automation and automated electric drive.

Известны блоки перемножения в экскаваторных электроприводах (А.с. N 1695479 СССР, опубл. 1991, МКИ H 02 P5/06). В известном и предлагаемом технических решениях блоки перемножения выполняют аналогичные функции - формирование сигнала, пропорционального мгновенной мощности. Known reproduction units in excavator electric drives (A.S. N 1695479 USSR, publ. 1991, MKI H 02 P5 / 06). In the known and proposed technical solutions, the multiplication units perform similar functions — generating a signal proportional to the instantaneous power.

Известны релейные элементы в экскаваторных электроприводах (патент РФ по заявке N 5013528/07 от 8.10.91, положит.реш. от 6.04.92, МКИ H 02 P 5/06). Однако, в известном техническом решении указанный элемент формирует сигнал логической единицы при превышении сигналом ошибки системы регулирования заданного значения. В предлагаемом техническом решении аналогичный элемент формирует сигнал логической единицы в случае превышения током двигателя заданного уровня. Known relay elements in excavator electric drives (RF patent according to the application N 5013528/07 from 8/10/91, posit.res. From 6/04/92, MKI H 02 P 5/06). However, in a known technical solution, this element generates a logical unit signal when the signal exceeds an error of the control system of the set value. In the proposed technical solution, a similar element generates a signal of a logical unit in case the motor current exceeds a predetermined level.

Следовательно, одинаковые элементы в известном и заявляемом технических решениях выполняют разные функции. Therefore, the same elements in the known and claimed technical solutions perform different functions.

Известны сигнум-реле в электроприводах постоянного тока (Перельмутер В. М. Сидоренко В.А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. М. Энергоатомиздат, 1988, с.137-140). В предлагаемом техническом решении и в известных устройствах сигнум-реле выполняют сходные функции сравнение двухполярного напряжения с заранее заданным уровнем, в частности, нулевым. Known signal relays in direct current electric drives (Perelmuter V. M. Sidorenko V. A. Control systems of thyristor electric direct current drives. M. Energoatomizdat, 1988, p.137-140). In the proposed technical solution and in the known devices, the signal relays perform similar functions by comparing the bipolar voltage with a predetermined level, in particular, zero.

Управляемые ключи в известных устройствах аналогичного назначения не обнаружены. Managed keys were not found in known devices of a similar purpose.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию "существенные отличия". Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "significant differences".

Сущность предполагаемого изобретения поясняется фиг. 1,2. На фиг.1 приведена функциональная схема экскаваторного электропривода, которая содержит: задатчик 1, управляемый ключ 2, регулятор напряжения 3, релейный элемент 4, регулятор тока 5, блок перемножения 6, усилитель 7, сигнум-реле 8, генератор постоянного тока с обмоткой возбуждения 9 и якорной обмоткой 10, датчик напряжения 11, датчик тока 12, электродвигатель постоянного тока 13. The essence of the alleged invention is illustrated in FIG. 1,2. Figure 1 shows a functional diagram of an excavator electric drive, which contains: a setter 1, a controlled key 2, a voltage regulator 3, a relay element 4, a current regulator 5, a multiplication unit 6, an amplifier 7, a signal relay 8, a direct current generator with an excitation winding 9 and the anchor winding 10, a voltage sensor 11, a current sensor 12, a DC motor 13.

В экскаваторном электроприводе электродвигатель постоянного тока 13 подключен к якорной обмотке 10 генератора, обмотка возбуждения 9 которого через усилитель 7 подключена к выходу регулятора тока 5, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика тока 12, включенного последовательно с якорной обмоткой 10 электродвигателя, а суммирующий вход подключен к выходу регулятора напряжения 3, подключенного к якорной обмотке 10 генератора, первый, второй и третий входы блока перемножения 6 подключены к выходам соответственно датчика тока 12, датчика напряжения 11, и сигнум-реле 8, выход через управляемый ключ 2 соединен со вторым вычитающим входом регулятора напряжения 3, релейный элемент 4 включен между выходом датчика тока 12 и управляющим входом управляемого ключа 2, вход сигнум-реле 8 подключен к выходу датчика напряжения 11. In the excavator electric drive, the DC motor 13 is connected to the armature winding 10 of the generator, the excitation winding 9 of which is connected through the amplifier 7 to the output of the current regulator 5, the subtracting input of which is connected to the output of the current sensor 12, connected in series with the armature winding 10 of the motor, and the summing input is connected to the output of the voltage regulator 3 connected to the armature winding 10 of the generator, the first, second and third inputs of the multiplication unit 6 are connected to the outputs of the current sensor 12, sensor voltage 11, and the signal relay 8, the output through the controlled key 2 is connected to the second subtracting input of the voltage regulator 3, the relay element 4 is connected between the output of the current sensor 12 and the control input of the controlled key 2, the input of the signal relay 8 is connected to the output of the voltage sensor 11 .

Экскаваторный электропривод работает следующим образом. Якорная обмотка электродвигателя 13 подключена к выходу генератора постоянного тока. Регулирование скорости двигателя 13 осуществляется изменением напряжения на якорной обмотке. Напряжение на якорной обмотке двигателя 13 осуществляется датчиком напряжения 11. Ток двигателя 13 измеряется с помощью датчика тока 12, например, шунта. На выходе блока перемножения 6 формируется сигнал U6, пропорциональный произведению тока i, напряжения U и знака напряжения, т.е.Excavator electric drive operates as follows. Anchor winding of the electric motor 13 is connected to the output of the DC generator. The regulation of the speed of the motor 13 is carried out by changing the voltage on the armature winding. The voltage at the armature winding of the motor 13 is carried out by the voltage sensor 11. The current of the motor 13 is measured using a current sensor 12, for example, a shunt. At the output of the multiplication unit 6 is formed U signal 6 proportional to the product of the current i, the voltage U and the sign of the voltage, i.e.,

U6 K6K11K12Ueuisign U,
где K6, K11, K12 коэффициенты передачи соответственно блока перемножения 6, датчика напряжения 11, датчика тока 12;
Ue напряжение, соответствующее уровню логической единицы и равное амплитуде выходного сигнала сигнум-реле 8.
U 6 K 6 K 11 K 12 U e uisign U,
where K 6 , K 11 , K 12 transmission coefficients, respectively, of the multiplication unit 6, the voltage sensor 11, the current sensor 12;
U e the voltage corresponding to the level of a logical unit and equal to the amplitude of the output signal of the signal relay 8.

Модуль сигнала U6 пропорционален мгновенной мощности, потребляемой электродвигателем 13, а знак этого напряжения соответствует направлению потока мощности.The signal module U 6 is proportional to the instantaneous power consumed by the electric motor 13, and the sign of this voltage corresponds to the direction of the power flow.

Сигнал U6 поступает на второй вычитающий вход регулятора напряжения 3 через управляемый ключ 2. Управление ключом 2 осуществляется выходным сигналом релейного элемента 4

Figure 00000003

Если ток i двигателя 13 не превышает значения Io, управляемый ключ 2 разомкнут, если ток i превышает Io, ключ 2 замыкается.The signal U 6 is supplied to the second subtracting input of the voltage regulator 3 through the controlled key 2. The key 2 is controlled by the output signal of the relay element 4
Figure 00000003

If the current i of the motor 13 does not exceed the value of I o , the controlled key 2 is open, if the current i exceeds I o , the key 2 closes.

Таким образом, экскаваторный электропривод содержит три контура регулирования: внутренний подчиненный контур регулирования тока, содержащий датчик тока 12 и регулятор тока 5, главный контур регулирования напряжения, содержащий датчик напряжения 11 и регулятор напряжения 3, и контур регулирования мощности, содержащий блок перемножения 6 и управляемый ключ 2. Thus, the excavator electric drive contains three control loops: an internal slave current control loop containing a current sensor 12 and a current regulator 5, a main voltage control loop containing a voltage sensor 11 and a voltage regulator 3, and a power control loop containing a multiplication unit 6 and controlled key 2.

Если ток электродвигателя 10 не превышает допустимого значения Io, выходной сигнал релейного элемента 4 U4 0, управляемый ключ 2 разомкнут. В этом случае, экскаваторный электропривод представляет собой систему регулирования напряжения с подчиненным контуром регулирования тока. На суммирующий вход регулятора напряжения 3 подается с выхода задатчика 1 сигнал U1, пропорциональный требуемому напряжению на якорной обмотке двигателя 13. На первый вычитающий вход регулятора напряжения 3 подается сигнал U11 с выхода датчика напряжения 11, пропорциональный напряжению на выходе генератора 10. В регуляторе напряжения 3 производится вычисление ошибки регулирования ε U1 U11 и преобразование сигнала e в соответствии с типовым законом регулирования, например, П- или ПИ-.If the current of the electric motor 10 does not exceed the permissible value of I o , the output signal of the relay element 4 U 4 0, the controlled key 2 is open. In this case, the excavator electric drive is a voltage control system with a slave current control loop. A summing input of voltage regulator 3 is fed from the output setpoint signal U 1 1 proportional to the desired voltage on the armature winding of the motor 13. On the first subtracting input of the voltage regulator 3 is fed with signal U 11 outputs a voltage sensor 11, proportional to the voltage at the output of the generator 10. The controller voltage 3 is the calculation of the control error ε U 1 U 11 and the conversion of the signal e in accordance with the standard law of regulation, for example, P- or PI-.

Сигнал U3 с выхода регулятора напряжения 3 поступает на суммирующий вход регулятора тока 5, на вычитающем входе которого действует сигнал U12, пропорциональный току якорной обмотки электродвигателя 13. Сигнал с выхода регулятора тока 5 через усилитель 7 поступает на обмотку возбуждения 9 генератора, в результате чего устанавливается требуемое значение напряжения генератора 10.The signal U 3 from the output of the voltage regulator 3 is fed to the summing input of the current regulator 5, on the subtracting input of which the signal U 12 is proportional to the current of the armature winding of the electric motor 13. The signal from the output of the current regulator 5 through the amplifier 7 is fed to the excitation winding 9 of the generator, as a result which sets the desired voltage value of the generator 10.

Если ток якорной обмотки двигателя 13 превышает значение Io, происходит переключение релейного элемента 4 и, следовательно, замыкание управляемого ключа 2. В результате этого, на второй вычитающий вход регулятора напряжения 3 поступает выходной сигнал блока перемножения 6, пропорциональный мощности, потребляемой электродвигателем 13. Это вызывает уменьшение выходного сигнала регулятора напряжения 3, ограничение тока и момента электродвигателя и минимизацию мощности, потребляемой электродвигателем.If the current of the armature winding of the motor 13 exceeds the value of I o , the relay element 4 switches and, therefore, the controlled key 2 closes. As a result, the output signal of the multiplication unit 6 proportional to the power consumed by the electric motor 13 is supplied to the second subtracting input of the voltage regulator 3. This causes a decrease in the output signal of the voltage regulator 3, limitation of the current and torque of the electric motor, and minimization of the power consumed by the electric motor.

Повышенная эффективность действия обратной связи по мощности по сравнению с классической токовой отсечкой (Башарин А.В. Новиков В.А. Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. Л. Энергоатомиздат, 1982, с.74-77) объясняется следующим:
при изменениях задающего воздействия увеличение тока определяется изменениями напряжения, что приводит к резкому возрастанию мощности. Поэтому действие обратной связи по мощности оказывает больший эффект при ограничении тока, чем связь по току или напряжению;
при резких стопорениях происходит увеличение тока и потребляемой мощности (в предлагаемом электроприводе при этом действуют одновременно две отрицательные обратные связи по току и мощности, благодаря чему обеспечивается быстрое и точное ограничение тока);
обратная связь по мощности включается только при увеличении тока выше допустимого уровня и ее действие эквивалентно уменьшению сигнала задания. Поэтому эта связь не оказывает влияния на устойчивость электропривода, а система управления имеет малую чувствительность к изменениям параметров этой связи.
The increased efficiency of the power feedback action compared to the classical current cutoff (Basharin A.V. Novikov V.A. Sokolovsky G.G. Control of electric drives. L. Energoatomizdat, 1982, p. 74-77) is explained by the following:
with changes in the setpoint, the increase in current is determined by changes in voltage, which leads to a sharp increase in power. Therefore, the action of power feedback has a greater effect when current is limited than current or voltage coupling;
with sharp locks, an increase in current and power consumption occurs (in the proposed drive, at the same time, two negative feedbacks on current and power act simultaneously, which ensures fast and accurate current limitation);
power feedback is activated only when the current increases above the permissible level and its action is equivalent to a decrease in the reference signal. Therefore, this connection does not affect the stability of the electric drive, and the control system has low sensitivity to changes in the parameters of this connection.

Таким образом, в предлагаемом экскаваторном электроприводе повышается надежность работы за счет повышения точности ограничения электромагнитного момента и развиваемой мощности. Thus, the proposed excavator electric drive increases the reliability by increasing the accuracy of limiting the electromagnetic moment and the developed power.

С целью подтверждения положительного эффекта, достигаемого в предлагаемом техническом решении, было проведено имитационное моделирование экскаваторного электропривода с помощью ЭВМ IBM-PC/AT. На фиг.2 показаны диаграммы для тока электропривода с токовой отсечкой (кривая 1) и обратной связью по мощности, реализованной в предлагаемом техническом решении (кривая 2). Приведенные диаграммы соответствуют оптимальным переходным процессам для заданных параметров схемы электропривода. Результаты моделирования свидетельствуют о повышении точности ограничения тока, уменьшении потерь энергии в переходных режимах, что обуславливает повышение надежности работы экскаваторного электропривода. In order to confirm the positive effect achieved in the proposed technical solution, a simulation of an excavator electric drive was carried out using an IBM-PC / AT computer. Figure 2 shows the diagrams for the current of the electric drive with a current cut-off (curve 1) and power feedback implemented in the proposed technical solution (curve 2). The above diagrams correspond to the optimal transients for the given parameters of the drive circuit. The simulation results indicate an increase in the accuracy of current limitation, a decrease in energy losses in transient conditions, which leads to an increase in the reliability of the excavator drive.

Использование предлагаемого технического решения в автоматизированном электроприводе горных машин позволит повысить технические характеристики электрооборудования и уменьшить потери энергии. Using the proposed technical solution in an automated electric drive of mining machines will improve the technical characteristics of electrical equipment and reduce energy loss.

Claims (1)

Экскаваторный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к якорной обмотке генератора, обмотка возбуждения которого через усилитель подключена к выходу регулятора тока, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного последовательно с якорной обмоткой электродвигателя, а суммирующий вход подключен к выходу регулятора напряжения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика, а один из вычитающих входов соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке генератора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены релейный элемент с характеристикой
Figure 00000004

сигнум-реле, управляемый ключ и блок перемножений, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно датчика тока, датчика напряжения и сигнум-реле, а выход через управляемый ключ соединен с вторым вычитающим входом регулятора напряжения, релейный элемент включен между выходом датчика тока и управляющим входом управляемого ключа, вход сигнум-реле подключен к выходу датчика напряжения:
где i ток электродвигателя
Iо допустимое значение тока
Uе напряжение, соответствующее уровню логической единицы и равное амплитуде выходного сигнала сигнум-реле.
An excavator electric drive containing a DC motor connected to the armature winding of the generator, the field winding of which is connected through an amplifier to the output of the current regulator, the subtracting input of which is connected to the output of the current sensor connected in series with the armature winding of the motor, and the summing input is connected to the output of the voltage regulator, the summing input of which is connected to the output of the setter, and one of the subtracting inputs is connected to the output of the voltage sensor connected to the armature winding ke generator, characterized in that it additionally introduced a relay element with characteristic
Figure 00000004

a signal relay, a controlled key and a multiplication unit, the first, second and third inputs of which are connected to the outputs of the current sensor, voltage sensor and signal relay, and the output is connected via a controlled key to the second subtracting input of the voltage regulator, a relay element is connected between the sensor output current and the control input of the controlled key, the input of the signal relay is connected to the output of the voltage sensor:
where i is the motor current
I o permissible current value
U e voltage corresponding to the level of a logical unit and equal to the amplitude of the output signal of the signal relay.
RU94001476A 1994-01-17 1994-01-17 Excavator electric drive RU2068615C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94001476A RU2068615C1 (en) 1994-01-17 1994-01-17 Excavator electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94001476A RU2068615C1 (en) 1994-01-17 1994-01-17 Excavator electric drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94001476A RU94001476A (en) 1995-10-27
RU2068615C1 true RU2068615C1 (en) 1996-10-27

Family

ID=20151533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94001476A RU2068615C1 (en) 1994-01-17 1994-01-17 Excavator electric drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068615C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. - М.: Энергия, 1980, с.154, рис.3-24, 3/33. Автоматизированный электропривод. / Под ред. Ильинского Н.Ф., Юнькова Н.Г. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.280-284. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nash Direct torque control, induction motor vector control without an encoder
Kirschen et al. On-line efficiency optimization of a variable frequency induction motor drive
Brassfield et al. Direct torque control for brushless doubly-fed machines
Colby et al. An efficiency-optimizing permanent-magnet synchronous motor drive
US6979967B2 (en) Efficiency optimization control for permanent magnet motor drive
EP0243937B1 (en) Variable-speed pumped-storage power generating system
US4392100A (en) Optimum efficiency control system
CN1055328A (en) The control of the electric propulsion system variable voltage limit
Elder et al. Integral cycle control of stand-alone generators
Schofield Direct torque control-DTC [of induction motors]
US6864658B1 (en) Closed loop control of excitation parameters for switch-reluctance motors
KR20070073684A (en) Maximum torque control system for ipmsm
RU2068615C1 (en) Excavator electric drive
Strangas et al. A robust torque controller for induction motors without rotor position sensor: Analysis and experimental results
Milasi et al. Implementation of emotional controller for interior permanent magnet synchronous motor drive
Sergaki et al. Online search based fuzzy optimum efficiency operation in steady and transient states for DC and AC vector controlled motors
US20230246571A1 (en) Electric motor control
RU2065660C1 (en) Automatic direct-current electric drive
RU2254665C2 (en) Electric drive
More et al. Fuzzysmc based Speed Control of BLDC Motor
Soltani et al. Robust optimal speed tracking control of a current sensorless synchronous reluctance motor drive using a new sliding mode controller
Tsuchiya et al. Application of improved optimal regulator theory to optimal efficiency control of an electrical drive system
Zelenka et al. A fast-acting current limit for a DC motor drive
JPS6139886A (en) Controller for inverter
Cardwell et al. Response improvements in industrial DC drives derived from optimal analysis