SU1416625A1 - Device for controlling electric drive of power shovel - Google Patents

Device for controlling electric drive of power shovel Download PDF

Info

Publication number
SU1416625A1
SU1416625A1 SU864074295A SU4074295A SU1416625A1 SU 1416625 A1 SU1416625 A1 SU 1416625A1 SU 864074295 A SU864074295 A SU 864074295A SU 4074295 A SU4074295 A SU 4074295A SU 1416625 A1 SU1416625 A1 SU 1416625A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
analog
integrator
sensor
Prior art date
Application number
SU864074295A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Радиевич Клименко
Иван Владимирович Горбунов
Дмитрий Евсеевич Махно
Евгений Иванович Жученко
Юрий Александрович Захаров
Александр Иванович Шадрин
Владимир Сергеевич Бров
Original Assignee
Иркутский политехнический институт
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 Иркутский политехнический институт filed Critical Иркутский политехнический институт
Priority to SU864074295A priority Critical patent/SU1416625A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1416625A1 publication Critical patent/SU1416625A1/en

Links

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к управлению электроприводами механизмов подъема и напора одноковшового экскаватора . Цель - повышение надежно- сти экскаваторов при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрица- . тельных т-р и скорости их изменени . Дл  этого устр-во дополнительно содержит датчик 14 скорости ветра, два сумматора (С) 8, 13, преобразователь (П) 15 аналог-код, два аналогр- .вых ключа 9, 10, интегратор 11 и высокочастотный фильтр 16. С первым входом С 8 соединен датчик 7 т-ры окружающего воздуха, с вторым входом С 8 и- входом функционального П 12 через интегратор 11 соединен выход ключа 9. Выход ключа 10 через фильтр 16 соединен с первым входом второго С 13, с вторым входом которого соединен выход Л 12. Выход С 8 соединен с первы - ми входами ключей 9, 10, а выход С 13 - с управл ющим входом звена 3 ограничени , соединенного с регул тором тока 4. С вторыми входами ключей 9, 10 через П 15 аналог-код соединен датчик 14 скорости ветра. Соединенный с датчиком 7 т-ры С 8 совместно с ключом 9 и интегратором 11 позвол ет учитывать тепловую инерционность металлоконструкции (МК) и измен ть во . времени величины допустимых нагрузок на MJ по мере изменени  ее т-ры. С выхода С 8 сигнал коммутируетс  клю-т . чом 10 и подаетс  на фильтр 16. Ключ 10 управл етс  импульсами П 15, св  занного с датчиком 14. Симметрична  работа ключей 9 и 10 позвол ет выделить на выходе фильтра 16 сигнал, пропорциональный входному напр жению интегратора П, что соответствует скорости изменени  т-ры МК. 3 ил. (Л 05 & tsS 01BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the control of electric drives of the mechanisms for lifting and heading of a single-bucket excavator. The goal is to increase the reliability of excavators under the complex effect of wind load, denial-. telny tp and speed of their change. For this, the device additionally contains a wind speed sensor 14, two adders (C) 8, 13, a converter (R) 15 analog-code, two analog keys 9, 10, an integrator 11 and a high-pass filter 16. With the first input C 8 is connected to the sensor 7 t-ry ambient air, with a second input C 8 and - the input of the functional P 12 through the integrator 11 is connected to the output of the key 9. The output of the key 10 through the filter 16 is connected to the first input of the second C 13, the second input of which is connected to the output L 12. Output C 8 is connected to the first inputs of the keys 9, 10, and output C 13 to the control input of the link 3 Neighboring connected to a current regulator 4. Since second inputs keys 9, 10 through 15 analog P-code sensor 14 is connected to the wind velocity. The C 8 coupled with the sensor 7 together with the key 9 and the integrator 11 makes it possible to take into account the thermal inertia of the metal structure (MK) and to change it in. time values of permissible loads on MJ as its t-ry changes. From the C 8 output, the signal is switched by the key. 10 is supplied to the filter 16. The key 10 is controlled by pulses P 15 connected to the sensor 14. The symmetric operation of the keys 9 and 10 allows the output of the filter 16 to select a signal proportional to the input voltage of the integrator P, which corresponds to the rate of change ry MK. 3 il. (L 05 & tsS 01

Description

Фиг.1 1

1U1U

Изобретение относитс  к системам управлени  электроприводами механизмов подъема и напора одноковгаового экскаватора и. предназначено дл  ограничени  тока  корной цепи при работе экскаваторов в экстремальных услови х при отрицательных температурах до минус 60°С.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to electric drive control systems for the mechanisms for lifting and heading a single-bucket excavator and. It is intended to limit the current of the core chain when excavators operate under extreme conditions at low temperatures down to minus 60 ° C.

Цель изобретени  - повышение надежности одноковшовых экскаваторов при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрицательных температур и скорости их изменени .The purpose of the invention is to improve the reliability of single-bucket excavators with the complex effect of wind load, negative temperatures and the speed of their change.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема преобразовател  аналог-код на фиг. 3 - график снижени  нагрузки в зависимости от уровн  отрицательны температур.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 is a functional diagram of the analog-code converter in FIG. 3 is a graph of load reduction versus level negative temperatures.

Устройство включает систему управлени  главным приводом, состо щую из последовательно соединенных командо- аппарата 1, регул тора 2 ЭДС со звеном ограничени  3 в цепи обратной св зи и регул тора 4 тока. Система управлени  подключена к преобразователю 5 электрической энергии с присоединенным к нему двигателем 6.The device includes a main drive control system consisting of a series-connected controller 1, an EMF regulator 2 with a limiting link 3 in the feedback circuit, and a current regulator 4. The control system is connected to an electric power converter 5 with an engine 6 connected to it.

Датчик 7 температуры воздуха подключен к первому входу первого суммато- ра 8 сигналов; выход первого сумматора 8 сигналов соединен с первыми входами первого 9 и второго 10 аналоговых ключей; выход первого аналогового ключа 9 соединен с входом интегратора 1I выход интегратора 11 соединен с вторым входом первого сумматора 8 сигналов и входом функционапьного преобразовател  12, выход которого соединен с первым входом второго сум матора 13 сигналов; датчик 14 скорости ветра подключен к входу преобразовател  15 аналог-код; выход преобразовател  15 аналог-код соединен со вторыми входами первого 9 и второго 10 аналоговых ключей; выход второго аналогового ключа 10 соединен с входом фильтра 16 высоких частот; выход фильтра 16 высоких частот соединен со вторь м входом второго cyi fMaTO ра 13 сигналов; выход второго сумматора сигналов соединен с входом звена 3 ограничени .Air temperature sensor 7 is connected to the first input of the first totalizer 8 signals; the output of the first adder 8 signals connected to the first inputs of the first 9 and second 10 analog keys; the output of the first analog switch 9 is connected to the input of the integrator 1I; the output of the integrator 11 is connected to the second input of the first adder 8 of the signals and the input of a functional converter 12, the output of which is connected to the first input of the second sum of the 13 signals; the sensor 14 wind speed is connected to the input of the converter 15 analog-code; the output of the converter 15 analog-code is connected to the second inputs of the first 9 and second 10 analog keys; the output of the second analog key 10 is connected to the input of the filter 16 high frequencies; the output of the high-pass filter 16 is connected to the second input of the second cyi fMaTO pa 13 signals; the output of the second signal adder is connected to the input of link 3 of the limit.

При комплексном воздействии на металлоконструкцию экскаватора экстремальных климатических условий устройство работает следующим образом.With a complex effect on the metal structure of the excavator of extreme climatic conditions, the device operates as follows.

166252166252

При низкой отрицательной темпера-туре и ветровой нат рузке сигнал от термодатчика 7 подаетс  на вход сум- , матора 8, который совместно с аналоговым ключом 9 и интегратором 11 позвол ет учитывать тепловую инерционность металлоконструкции, котора  описываетс  уравнениемAt a low negative temperature and wind tension, the signal from the temperature sensor 7 is fed to the input of the sum-, mat 8, which, together with the analog key 9 and the integrator 11, allows to take into account the thermal inertia of the metal structure, which is described by the equation

10 ten

- ДТ uTg- ,- DT uTg-,

(1)(one)

где &Тwhere & t

перепад температур в металлоконструкции;temperature difference in the metalwork;

йТд - начальна  разность температур; . температурна  посто нна ТTd - the initial temperature difference; . temperature constant

времени металлоконструкции, и измен ть во времени величины до- пустимых нагрузок на металлоконструкцию по мере изменени  ее температуры . Блоки 7-9 и I1 реализуют зависимость СО и на выходе блока 11 имеетс  сигнал, пропорциональный темпе- ратуре внутренних слоев металлоконструкции .metal construction time, and vary with time the magnitude of allowable loads on the metal structure as its temperature changes. Blocks 7-9 and I1 realize the dependence of CO and at the output of block 11 there is a signal proportional to the temperature of the inner layers of the metal structure.

Посто нна  времени Z зависит от скорости ветра V согласно формулеThe constant time Z depends on the wind speed V according to the formula

1-К,1 TO,

(TO

1+V,1 + V,

66

-).-).

(2)(2)

где К, - при V ;where K, - at V;

I Л1КI L1K

V - УВ (м/с). 10 (м/с)V - HC (m / s). 10 (m / s)

с теплова  посто нна  времени при Vg, О.time constant at Vg, O.

Скорость ветра измер етс  датчиком 14 скорости ветра, а преобразователь 15 аналог-код формирует импульсы, поступающие на второй вход аналогового ключа 9, частота f которых определ етс  зависимостьюThe wind speed is measured by the wind speed sensor 14, and the analog-code converter 15 generates pulses arriving at the second input of the analog switch 9, the frequency f of which is determined by the dependence

4545

Р - т -4- V 17 Дв В R - t -4- V 17 DV

где f д,„ц - минимальна  частота импульсов 15 при Vg О; - коэффициент передачи дат- 50чика скорости ветра.where f d, „c - the minimum frequency of pulses is 15 at Vg O; - the transmission coefficient of the 50-day wind speed.

Функционирование устройства 7-12, реализующего зависимость (1) и (2) с погрешностью S 10%, определ етс  следующим уравнением: 55The operation of the device 7-12, which implements the dependence (1) and (2) with the error S 10%, is determined by the following equation: 55

и,.and,.

Кдт Т вCdt T in

t«(ft "(f

мин Ав Rmin Aw R

Т р.T p.

(3)(3)

где Кwhere k

Д.ТD.T

.3141.3141

коэффициент передачи датчика .температуры; С - посто нна  интегрировани sensor transmission coefficient; temperature; C - constant integration

интегратора;integrator;

t J, - длительность импульсов преобразовател  ;t J, is the pulse duration of the converter;

и у - напр жение на выходе интегратора ,and y is the voltage at the output of the integrator,

Таким образом, устройство позвол ет учитывать при работе экскаваторов не только уровень отрицательной температуры непосредственно металла машины , но и неблагопри тное воздействие ветровой нагрузки.Thus, the device allows us to consider when working excavators not only the level of negative temperature of the metal of the machine itself, but also the adverse effect of wind load.

С выхода сумматора 8 сигнал коммутируетс  аналоговым ключом 10 и подаетс  на фильтр высокочастотный 16. Ключ 10 управл етс  импульсами преобразовател  15. Симметрична  работа ключей 9 и 10 позвол ет выделит на выходе фильтра 16 сигнал, пропорциональный входному напр жению интегратора 11, что соответствует скорости изменени  температуры металлоконструкции экскаватора.From the output of the adder 8, the signal is switched by the analog key 10 and fed to the high-pass filter 16. The key 10 is controlled by the pulses of the converter 15. The symmetrical operation of the keys 9 and 10 allows the output of the filter 16 to produce a signal proportional to the input voltage of the integrator 11, which corresponds to the rate of change temperature of the metal excavator.

Сигнал Иф на выходе фильтра 16 св зан с выходным сигналом И сумматора 8 выражениемThe signal If at the output of the filter 16 is associated with the output signal And the adder 8 expression

66256625

где Е - модуль нормальной упругости; d - коэффициент линейного расширени .where E is the modulus of normal elasticity; d is the linear expansion coefficient.

Как следует из выражений - выход-i ной сигнал Ицр фильтра 16 пропорционален .термическим напр жени м метапло- конструкций ( . Этот сигнал подаетс  на второй вход сумматора 13.As follows from the expressions — the output-i signal of the Ecr of the filter 16 is proportional to the thermal stresses of the meta-structures (. This signal is fed to the second input of the adder 13.

Сигнал Hj, с выхода интегратора 11 подаетс  на вход функционального преобразовател  12, который в соответствии с кривой (фиг. 3) ограничивает уровень загрузки привода с учетом величины сигнала И„. Выходом пре- образЪвател  12  вл етс  напр жение , величина которого определ етс  входным сигналом И,. Б интервале температур до минус 20 С блок 13 реализует зависимостьThe signal Hj, from the output of the integrator 11, is fed to the input of the functional converter 12, which, in accordance with the curve (Fig. 3), limits the load level of the drive, taking into account the magnitude of the signal AND. The output of the converter 12 is the voltage, the value of which is determined by the input signal AND ,. The temperature range up to minus 20 С block 13 realizes the dependence

и,,„ И, - и,and ,, „and, - and,

в опасном интервале температур от минус 20 до 0 С реализуетс  зависимость :in the dangerous temperature range from minus 20 to 0 С the dependence is realized:

ИAND

БЫКBULL

И ,р - И  And, p - And

и иand and

(4)(four)

Сигнал Hfl на выходе интегратора 11 пропорционален температуре металлоконструкции экскаватора и св зан с И выражениемThe signal Hfl at the output of the integrator 11 is proportional to the temperature of the metalwork of the excavator and is associated with AND expression

-and

- с- with

dHu dt dHu dt

(5)(five)

dTvdTv

dTdT

(6)(6)

Разность температур в металле пропорциональна скорости изменени  температурыThe temperature difference in the metal is proportional to the rate of temperature change.

S г S g

(7)(7)

и вызьшает термические напр жени  , которые увеличивают на грузки на металлоконструкцию и способствуют хрупким разрушени мand generates thermal stresses that increase the load on the metal structure and contribute to brittle fracture

ер ± 5 Е,,ep ± 5 E ,,

(8)(eight)

30thirty

В интервале температур минус 40- 50 С устройство управлени  работает с максимальным ограничением, так какIn the temperature range minus 40-50 ° C, the control device operates with the maximum limit, since

5five

00

5five

00

5five

ИAND

ВЬ1V1

сумматора становитс  меньше величины .напр жени  ограничени  блока 3, заложенного в схему по рекомендаци м завода-изготовител . При достижении температуры минус 50 С производитс  остановка экскаватора в соответствии с инструкцией по эксплуатации завода- изготовител  .the accumulator becomes less than the value of the limiting voltage of the block 3 embedded in the circuit as recommended by the manufacturer. When the temperature reaches minus 50 ° C, the excavator is stopped in accordance with the manufacturer’s operating instructions.

Устройство позвол ет автоматически дифференцированно регулировать величины стопорных токов главных электроприводов экскаватора с учетом экстремальных условий эксплуатации.The device allows you to differentiate automatically the magnitudes of the locking currents of the excavator's main drives, taking into account the extreme operating conditions.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство управлени  электроприводом одноковшового экскаватора, .содержащее командоаппарат, подключен- ный через параллельно соединенные регул тор ЭДС и звено ограничени  к . регул тору тока, которьтй соединен с электроприводом, а также датчик температуры окружающего воздуха и функциональный преобразователь, о т- личающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности одноковшо514A control device for a single-bucket excavator, containing a control device connected through a parallel-connected EMF regulator and a limiting link to. a current controller connected to the electric drive, as well as an ambient temperature sensor and a functional converter, that is, in order to increase the reliability of the single вого экскаватора при комплексном воздействии ветровой нагрузки, отрицательных температур и скорости их изменени , оно дополнительно содержит датчик скорости ветра, два сумматора , преобразователь анало -код, два аналоговых ключа, интегратор и высокочастотный фильтр, причем датчик температуры окружающего воздуха соединен с первым входом первого сумматора , выход которого соединен с первыми входами аналоговых ключей, -, датчик скорости ветра через преобра+ Г55With the complex effect of wind load, negative temperatures and speeds of their change, it additionally contains a wind speed sensor, two adders, a converter analog-code, two analog keys, an integrator and a high-frequency filter, and the ambient temperature sensor is connected to the first input of the first adder , the output of which is connected to the first inputs of analog switches, -, wind speed sensor through the transform + G55 0 1180 118 25 25 зователь аналог-код соединен с вторы-i ми входами аналоговых ключей, выход первого аналогового ключа соединен через интегратор с вторым входом первого cy 1мaтopa и с входом функционального преобразовател , выход второго аналогового ключа через высокочастотный фильтр соединен с первым входом второго сумматора, выход функционального преобразовател  соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к управл ющему входу звена ограничени .The analog-code recipient is connected to the second inputs of analog switches, the output of the first analog switch is connected via an integrator to the second input of the first cy 1 mapper and to the input of a function converter, the output of the second analog switch is connected to the first input of a second adder via a high-frequency filter connected to the second input of the second adder, the output of which is connected to the control input of the limit link. + 155 -155+ 155 -155 8eight 0J0J Фм.2Fm.2 4-54-5 -8-eight
SU864074295A 1986-06-03 1986-06-03 Device for controlling electric drive of power shovel SU1416625A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864074295A SU1416625A1 (en) 1986-06-03 1986-06-03 Device for controlling electric drive of power shovel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864074295A SU1416625A1 (en) 1986-06-03 1986-06-03 Device for controlling electric drive of power shovel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1416625A1 true SU1416625A1 (en) 1988-08-15

Family

ID=21240242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864074295A SU1416625A1 (en) 1986-06-03 1986-06-03 Device for controlling electric drive of power shovel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1416625A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150147147A1 (en) * 2013-11-26 2015-05-28 Komatsu Ltd. Work vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 615184, кл. Е 02 F 9/20, 1978. Авторское свидетельство СССР № 1090813, кл. Е 02 F 9/20, 1983. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150147147A1 (en) * 2013-11-26 2015-05-28 Komatsu Ltd. Work vehicle
US9315969B2 (en) * 2013-11-26 2016-04-19 Komatsu Ltd. Work vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1416625A1 (en) Device for controlling electric drive of power shovel
SE511779C2 (en) Device for detecting speed changes and damping of occurring shaking vibrations for internal combustion engines
AU2020316661A1 (en) Overcurrent protection device for a direct current network
RU2065660C1 (en) Automatic direct-current electric drive
SU1283314A1 (en) Apparatus for controlling electric drive of power shovel slewing gear
SU613037A1 (en) Device for controlling digging mechanism of single-bucket excavator
JPS642776B2 (en)
RU2001132488A (en) METHOD AND DEVICE FOR PROTECTING THE SAFETY SIGNALS PROCESSING SCHEME IN LIFTING DEVICES
SU1436257A1 (en) D.c. electric drive with potential loading torque
SU1410260A1 (en) A.c. electric drive
SU1410179A1 (en) Thyristor overload protection device
JPS624951B2 (en)
SU1111238A1 (en) Device for indicating condition of high-voltage semiconductor rectifier
SU1098098A1 (en) Rectifier d.c. drive
JPS6223539B2 (en)
SU1420127A1 (en) Apparatus for controlling electric drive of power shovel
SU1038493A1 (en) Method of protecting turbo-machine at shedding load
JPH07115354A (en) Intelligent power module
SU1686682A1 (en) Adaptive current controller
SU1178685A1 (en) Device for controlling mechanism of horizontal displacement of cargo-gripping member suspended from flexible link
SU1432150A1 (en) Apparatus for controlling excavator drives
SU1636924A1 (en) Method recording overloads on transmission lines
SU1757045A1 (en) Device for control of power keys of inverter arm
SU1767105A1 (en) Control apparatus of power shovel digging mechanism
SU1719561A1 (en) Device for controlling electrical drives of single-bucket excavator mechanisms