SU1370198A1 - Способ контрол параметров экскаваторного электропривода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контролю работы экскаваторов и позвол ет с высокой точностью контролировать параметры экскаваторного электропривода с экскаваторной электромеханической х-кой. Дл  этого измер ют токи  корной цепи и цепи возбуждени  igj и скорость вращени  W; вала каждого двигател  (Д). Определ ют средние значени  I углов поворота валов каждого Д на ; в( интервалах /it Сл - t На этих же интервалах Jt определ ют средние значени  моментов на валах Д. Определ ют средние значени  работы А j и А , производимой каждым Д на интервалах 4t и на п интервалах Jt. Определ ют фактический уровень загрузки каждого Д по отношению А „, к ее максимальному значению, определ емому при токе отсечки на интервале at, и сравнивают его с заданным. При снижении фактического уровн  загрузки Д ниже заданного формируют выходной сигнал недогрузки Д. В многодвигательном электроприводе загрузку каждого Д определ ют путем сравнени  количества фактически выполненной им работы на интервале ut с среднеарифметическим значением количества работы, выполненной одним Д многодвигательного привода на интервале ut за п интервалов . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л СО со 00 сг н

Description

1

Изобретение относитс  к контролю параметров работы экскаваторов, в частности многодвигательного экскаваторного электропривода, характери- зующбгос  наличием экскаваторной электромеханической характеристики.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности контрол  параметров экскаваторного электропривода.

Поставленна  цель достигаетс  тем что способ, включающий измерение тока  корной цепи и скорости вращени  вала двигател  экскаваторного электропривода , дополн ют измерением тока цепи возбуждени  каждого двигател  и определ ют на интервалах /it его средние значени , определ ют на этих же интервалах средние значени  тока  корной цепи и углы поворотов вала двигател , по которым определ ют средние значени  моментов и производимой двигателем работы, определ ют на п интервалах t средние значени  производимой работы каждым из m дви- гателей, определ ют фактический уровень загрузки каждого двигател  по отношению его среднего значени  за п интервалов /)t средних значений производимой работы на каждом интер- вале к ее максимальному значению, определ емому при токе отсечки на том же интервале /it, устанавливают заданньй уровень загрузки двигател  электропривода,сравнивают фактичес- кий уровень загрузки двигател  с установленным уровнем и формируют выходной сигнал при снижении фактического уровн  загрузки двигател  ниже заданного уровн . Кроме того, оп- редел ют среднее арифметическое значение производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода на интервале /It за п интервалов , определ ют фактический уровен загрузки многодвигательного электропривода по отношению среднего арифметического значени  производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода к максимальному ее значению дл  одного двигател , определ емому при токе отсечки на том же интервале 4t, устанавливают заданный уровень загрузки многодвигательного электропривода, сравнива- ют фактический уровень загрузки многодвигательного электропривода с заданным уровнем и формируют выходной сигнал при снижении фактического

982

уровн  загрузки многодвигательного электропривода ниже заданного, формируют сигналы недогрузки или перегрузки j-ro двигател  соответственно при услови х, если среднее значение за п интервалов 4t средних значений, производимой этим двигателем работы на интервале At, не превышает 85-95% или не менее 105-115% величины среднего арифметического значени , производимой работы одним двигателем многодвигательного привода на интервале at за п интервалов.

В случае однодвигательного электропривода на графике (фиг.1) внешней характеристики привода М f,(a)) можно построить совмещенный график изменени  производимой двигателем работы А fJ (М, tAj,jt), где М измен етс  на интервале от нул  до значени  стопорного момента М(.,и; измен етс  от нул  до скорости холостого хода двигател  и. , j . График изменени  А имеет максимум в точке излома экскаваторной характеристики (точка токовой отсечки) . Следовательно , только в зоне, непосредственно прилегающей к , (изменение момент от М до М) двигатель в единицу времени 4t производит работу величиной не менее установленного уровн  С л. Нелинейный характер функции А, больша  крутизна правой ветви графика функции (при Н М), наличие сложног аргумента функции, включающего несколько нелинейно взаимосв занных переменных , не. позвол ют объективно оценить загрузку двигател  по любой из переменных ( и) или М : I „) . Однако

-.

отношение А ;/А . объективно характеризует степень использовани  двигател : из графика (фиг.1) видно, что максимальна  работа. А „ т(, Мт-о микс соответствует максимальной работе , производимой механизмом экскаватора , поэтому, если установить обоснованный уровень загрузки двигател  дл  конкретных условий его применени , то в случае снижени  текущего значени  отношени  Ji/A ниже установленного значени  С-, легко формировать сигнал, характеризующий недоиспользование контролируемого двигател  .

В случае многодвигательного электропривода необходимо определить среднее арифметическое значение производимой работы одним двигателем, т.е.

величину - Z А;, а степень использовани  двигател  характеризовать отно1 шением - , где п - число

интервалов at.

В многодвигательном электроприводе по вл етс  возможность определить загрузку каждого двигател  путем сравнени  количества фактически выполненной им работы на прин том интервале с среднеарифметическим значением количества выполненной работы одним двигателем многодвигательного привода на том же интервале.

В этом случае величина недопустимого отклонени  фактически выполненной двигателем работы от среднего арифметического значени  количества выполненной работы одним двигателем многодвигательного привода может приниматьс  в пределах ±(5-15)%, что соответствует значени м отклонений основных параметров экскаваторного электропривода, при которых в производственных услови х производ т переналадку электропривода.

На фиг.1 приведена внешн   характеристика экскаваторного электропривода и график изменени  производимой двигателем работы; на фиг.2 - структурна  схема устройства, реализующего способ контрол  параметров экскаваторного электропривода.

Способ включает следующие основные операции в случае однодвигатель- ного электропривода или дл  одного двигател  многодвигательного электропривода .

Измер ют ток  корной цепи I у- каждого двигател  экскаваторного электропривода .

Измер ют скорость вращени  вала U) - каждого двигател  экскаваторного электропривода.

Измер ют ток цепи возбуждени  1„

о

каждого двигател  экскаваторного электропривода.

Определ ют средние значени  токов  корной цепи, цепи возбуждени  и углы поворотов валов каждого двигател  на интервалах it ti - t, dt

П

 :

.

t, - t,

1 f

i.; dt

j,

,

l. u;;(t, - t, ).

(3)

Определ ют средние значени  моментов на валах двигателей на интервалах 4t

Mi с,Ь,- - f,.,

где Ф, Ф„(1 - );

(А) (5)

С -электромашинна  посто нна ; - интервал интегрировани 

(4t 0,1-1 ,0 с); ф - магнитный поток насыщени 

двигател ;

i - посто нна  характеристики намагничивани  двигател . Определ ют средние значени  работы , производимой каждым двигателем на интервалах &t

А,. КМ.If, ,

(6)

25

Определ ют на п интервалах At средние значени  производимой работы каждым двигателем

А„,

Ч д - 2- А.

(7)

Определ ют фактический уровень загрузки каждого двигател 

Api

А.

(R)

35

40

то

45

50

55

где A - максимальна  работы двигател  экскаваторного электропривода при нагрузочном моменте М . М на интервале Jt, М - момент, развиваемый на валу двигател  в точке токовой отсечки (точке излома экскаваторной характеристики на графике фиг.1),

Устанавливают заданный уровень загрузки двигател  экскаваторного электропривода в пределах о 0,6-0,95.

Формируют выходной сигнал недогрузки двигател  S. Н 1 при условии F Со.

В случае многодвигательного электропривода .

I Определ ют среднее арифметическое

значение производимой работы j-м двигателем многодвигательного электрона интервале At за п интер

fv, п

ЦА,

;(9)

mn

где m - число двигателей многодвигательного электропривода.

Устанавливают заданный уровень загрузки многодвигательного электропривода в пределах С 0,7-0,95.

Определ ют фактический уровень загрузки мнргодвигательного электропривода

пр

AjliJ.

Л1СХКС

(10)

Формируют ВЫХОДНОЙ сигнал недогрузки многодвигательного электропривода S , Н „р 1 при условии FHP С„р.

С учетом разброса параметров внешних характеристик многодвигательного электропривода формируют сигналы недогрузки j-ro двигател  многодвигательного привода .HQ 1, если в результате сравнени 

А„, . (0,85-0.95)Anij, (И) или сигнал перегрузки j-ro двигател  многодвигательного привода S; П , если в результате сравнени 

А. (1,05-1,15)А

Ч

(12)

Пример реализации способа показан на фиг.2.

Двигатель 1 экскаваторного электропривода и датчик 2 скорости вращени  вала двигател  св заны с вычислительным блоком 3, выходы которого подключены к индикаторам 4 и 5.

Вычислительный блок 3 содержит узел 6 определени  среднего значени  тока  корной цепи двигател  1(,| на i-M интервале времени 4t, узел 7 определени  среднего значени  тока цепи возбуждени  двигател  i g, на i-M интервале времени /it, узел 8 определени  величины угла поворота вала Ц, двигател  на i-м интервале Лt, узел 9 определени  среднего значени  момента М ; на валу двигател  на i-M интервале времени 4t, узел 10 определени  среднего значени  намагничивающего потока Ф двигател  на i-M интервале t, узел 11 опре

701986.

делени  среднего значени  работы А,, производимой двигателем на i-M интервале dt, узел 12 определени  показател  использовани  двигател  экскаваторного электропривода. Выход узла 6 подключен к первому входу узла 9, выход узла 7 через узел 10 св зан со вторым входом узла 9, выходы

1Q узлов 8 и 9 подключены к входам узла 11, выход которого св зан с входом узла 12. Соответствующие входы узлов 6-8 подключены к источникам сигналов, пропорциональных 1,,-, i е;

15 По цеп м 13-19 в вычислительный блок 3 поступает нормативно-справочна  информаци  4t, ф, 1, А , Cs,, , п.

Устройство работает следуюишм об20 разом.

В процессе работы двигател  экскаваторного электропривода текущие значени  1с,, i д , W; поступают соответственно на входы узлов 6-8 вы25 числительного блока 3. На выходе узла 6 на каждом интервале времени ЛС формируетс  сигнал, пропорциональный

19i (формула 1), который поступает на вход узла 9. Аналогично формиру30 ютс  на выходах узлов 7 и 8 сигналы, пропорциональные i g, и if- (формулы

2и 3), которые поступают соответственно на входы узлов 10 и 11. На выходе узла 10 формируетс  сигнал, пропорциональный ф|(формула 5), и поступает на второй вход узла 9, на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный М (формула 4). Этот сигнал поступает на второй вход

„ узла 11, на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный А. (формула 6). Узел 12, обрабатыва  входную информацию, формирует показатель FJ (формула В), .Н4 1,

35

45 i j n np ifj На индикаторе 5 отображаетс  текущее

значение величины показател  F, а на индикаторе 4 - 5; Н ) 1

пр Т i (j;n 5 J if )

в случае отклонени  загрузки двигате50

л  или привода в целом от заданнь х значений.

Таким образом, машинист экскавато- рз, располага  информацией о загрузке двигател  или электропривода в целом, имеет возможность в процессе экскавации эффективно загружать главные приводы , что позвол ет увеличить тксплуатационную производительность экскаватора .

Claims (2)

1. Способ контрол  параметров экскаваторного электропривода, включающий измерение тока  корной цепи, скорости вращени  вала каждого двигател , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности контрол  параметров экскаваторного электропривода, измер ют ток цепи возбуждени  каждого двигател  и определ ют на интервалах й его средние значени , определ ют на этих же интервалах средние значени  тока  корной цепи и углы поворотов вала двигател , по которым определ ют средние значени  моментов и производимой двигателем работы, определ ют средние значени  производимой работы каждым двигателем, определ ют фактический уровень загрузки каждого двигател  по отнощению среднего значени  производимой каждым двигателем работы к максимальному расчетному значению работы, задают уровень загрузки электродвигател , сравнивают фактический уровень загрузки каждого двигател  с заданным уровнем и по результатам сравнени  суд т о загрузке каждого двигател .

2. Способ по п.1, о тли ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью увеличени  точности контррл  параметров экскаваторного электропривода за счет учета разброса параметров внешних характеристик двигателей, опре0 дел ют среднее арифметическое значение производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода , определ ют фактический уровень загрузки многодвигательного

5 привода по отношению среднего арифметического значени  производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода к максимальному расчетному значению работы дл 

0 одного двигател , задают уровень

загрузки многодвигательного электропривода , сравнивают фактический уровень загрузки многодвигательного электропривода с заданным уровнем

5 и по результатам сравнени  суд т о загрузке многодвигательного электропривода , а по результатам сравнени  среднего значени  производимой каждым двигателем работы и среднего

0 арифметического значени  работы многодвигательного электропривода суд т о загрузке каждого двигател .

S: S.

S: S.