SU1234538A1 - Устройство дл управлени электроприводом механизма поворота одноковшового экскаватора - Google Patents

Description

12

Изобретение относитс  к электроприводам по системе управл емый преоб разователь -двигатель посто нного тока с системой подчиненнЪго регулировани  и может быть использовано в электроприводах механизмов поворота одноковшовых экскаваторов а также в механизмах поворота и поступательного перемещени  кранов и им подобных механизмов с большим моментом инер- ции, имеющих в своем составе многоступенчатые редукторы. .

Цель изобретени  - повышение надежности и упрощение управлени  электроприводом ,

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - ста- тические механические характеристики электропривода с предлагаемым устройством .

Устройство включает приводной двигатель 1, управл емый преобразователь 2, регул тор 3 тока, регул тор 4 напр жени , первьш элемент 5 ограничени , второй элемент 6 ограничени , оптоэлектронный ключ 7, резисторы 8- 13, вентильный мост 14 и командоконт- роллер 15.

Приводной двигатель 1 питаетс  от преобразовател  2, управление которым осуществл етс  с помощью регул тора 3 тока и регул тора 4 напр жени . Регул тор напр жени  имеет первый элемент 3 ограничени  выходного напр жени  и второй элемент 6 ограничени , который подключен параллельно первому элементу ограничени  через выход оптоэлектронного ключа 7 и последовательно соединенный с ним резистор 8. Параллельно элементу 5 ограничени  подключен резистор 9. Последовательно соединенные резисторы 10 и 11 образуют делитель напр жени  задани . Вход делител  соединен с источником напр жени  задани , а на его выход через резистор 12 подключен вход регул тора 4 напр жени . Вход оптоэлектронного ключа 7 через ограничивающий резистор 13 подключен на выход вентильного моста 14, вход которого подключен параллельно регули- руемому с помощью командоконтроллера 15 резистору 10.

В качестве управл емого преобразовател  используютс , например, тирис- торный преобразователь, генератор по- сто нного тока с тиристорным или иным возбудителем и т.п. Регул торы 3 и 4 реализуютс  с помощью полупроводиико

Q

о

5

5

д

5

5

382

Бых операционных усилителей, п том числе выполненных на инт : гральньгх микросхемах и др. Элементы ограничени  выполнены с помощью кремниевых стабилитронов, стабисторов, набора полупроводниковых вентилей, источников напр жени  в сочетании с вентил ми и др. Оптоэлектронный ключ реализуетс  на базе диодных, тиристорных и транзисторных оптопар в сочетании с транзисторами, диодами и другими элементами или без них.

Устройство работает следующим образом . I

С помощью контактов командоконтроллера или реле или контактора направлени  вращени  на вход регул тора 4 напр жени  подаетс  напр жение задани  определенной пол рности. Пол рности напр жени  источника задани  Uj (фиг. 1, без скобок) соответствует , например, поворот экскаватора вправо, обратной пол рности - влево. Дл  обеспечени  максимальной скорости вращени  двигател  1 командоконт- роллером t5 устанавливаетс  минимальное значение споротивлени  резистора 10. При этом падение.напр жени  на резисторе 10 недостаточно дл  открывани  оптоэлектронного ключа 7. Величина стопорного тока электропривода определ етс  напр жением ограничени  первого элемента 5 ограничени  регул тора 4 напр жени . Если регул тор тока выполнен пропорционально-интегральным , реализованным, например, с помощью критической положительной обратной св зи по напр жению двигател , заведенной на регул тор тока, механические характеристики электропривода имеют форму кривых 1 и 2 (фиг. 2). Вертикальный участок этих характеристик обеспечивает движение с примерно посто нным значением ускорени  или замедлени , чем достигаетс  сокращение времени пуско-тормозных переход- ньк процессов и повышение производительности экскаватора.

При минимальном задании регул тора напр жени , соответств тощем первому положению командоконтроллера, величина сопротивлени  резистора 10 и напр жение на нем максимальны, вследствие чего открываетс  ключ 7,кото- |рым подключаетс  второй элемент 6 ограничени  с малой величиной напр жени  ограничени  .При этом стопорный ток электропривода уменьшаетс . Мехаиическа  характеристика электропривода соответствующа  первому положению ко- мандоконтроллера, изображена на фиг.2 кривой 3. Минимальна  величина стопорного тока, а следовательно, и па- раметры элемента 6 ограничени  рассчитываютс  в соответствии с конкретными параметрами элементов системы электропривода и механизма.

Параметры входной цепи ключа 7 выбираютс  такими, чтобы ключ оставалс  открытым и на последующих промежуточных положеР1и х командоконтрол- лера. При этом, благодар  включению последовательно с элементом 6 резис- тора 8, по мере увеличени  сигнала задани  растет напр жение на выходе регул тора напр жени  и увеличиваетс  стопорный ток. Механические характеристики электропривода дл  проме- жуточных положений командоконтролле- ра изображены на фиг. 2 кривыми 4 и 5.

При постановке командоконтроллера

в нулевое положение снимаетс  напр - жение задани , оптоэлектронный ключ 7 закрываетс , отключаетс  элемент 6 ограничени  и величина тока  кор  при переходном процессе ограничиваетс  предельно допустимым значением, оп- редел емым напр жением ограничени  элемента 5. Таким образом, обеспечиваетс  эффективное торможение. Механическа  характеристика электропривода при нулевом положении командоконтроллера изображена на фиг. 2 кривой 6.

Характеристики 3-5 (фиг. 2) обеспечивают постепенное увеличение момента , требуемое дл  повышени  плавности работы механизма при изменении положени  командоконтроллера, не только при разгоне, но и при торможении . Требуемое из услови  плавного выбора зазоров уменьшение величины тока  кор  при торможении из первого положени  командоконтроллера в нуле-. вое достигаетс  выбором величины скорости установившегос  движени  элект- пропривода на первом положении командоконтроллера . Как видно из характе

ристик,их форма обеспечивает не толь5

tO 13 0

5 Q 5

o

5

O

ко плавное изменение тока  кор  при переходных процессах, но и низкие установившиес  скорости движени , требуемые дл  достижени  точной остановки механизма.

Дл  сравнени  на фиг. 2 пунктиром показаны характеристики, которые имели бы место в системе электропривода с подчиненным регулированием без применени  предлагаемого устройства. При этих характеристиках стопорный момент на различных положени х командоконтроллера остаетс  неизменным, вследствие чего при работе механизма поворота возникают значительные динамические перегрузки в элементах механической передачи и металлоконст- |рукци х стрелы.

Вентильный мост 14 и реверсивный выход оптоэлектронного ключа 7 обеспечивают формирование требуемьк характеристик при другом направлении вращени  электропривода.

Как известно, оптопарам свуйстве.н- на температурна  нестабильность характеристик . Поэтому величины сопротивлений резисторов 10 и 13 выбирают такими,чтобы оптоэлектронный ключ оТ крывалс  на промежуточных положени х командоконтроллера во всем диапазоне температур, при которых работает экскаватор.

Равномерность изменени  величины стопорного тока по ступен м командоконтроллера обеспечиваетс  выбором соответствующей величины сопротивлени  резистора 8.

Характеристики 3-5 (фиг. 2) электропривода на промежуточных положени х командоконтроллера имеют меньший коэффициент заполнени , чем характеристики 1 и 2, соответствующие работе при крайних положени х командоконтроллера . Однако указанное уменьшение коэффициента заполнени  не приводит к снижению производительности экскаватора , так как эти характеристики используютс  только дл  ограничени  темпа нарастани  ускорений в начальной стадии пуско-тормозных переходных процессов.

ipus.j

Фиг. 2

Редактор И. Касарда

Составитель Р. Гладун Техред О.Сопко

Заказ 2961/36Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор А. Ференц

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА по системе управляемый преобразователь - двига- тель постоянного тока с подчиненным регулированием, содержащее регулятор тока, соединенный с регулятором напряжения с элементом ограничения выходного напряжения и резисторами на входе и в цепи обратной связи по выходному напряжению, делитель напряжения задания, состоящий из регулируемого командоконтроллером резистора и выходного резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения управления электроприводом, оно снабжено вторым элементом ограничения выходного напряжения регулятора напряжения, реверсивным оптоэлектронным ключом, дополнительными регулируемым и ограничивающим резисторами и вентильным мостом, вход которого подсоединен параллельно регулируемому командоконтроллером резистору, а выход через дополнительный ограничивающий резистор - к входу оптоэлектронного ключа, выход которого через последовательно соединенные второй элемент ограничения и дополнительный регулируемый резистор подключен параллельно первому элементу ограничения, причем выход делителя связан с входом регулятора напряжения.

   1 12