SU482854A1 - Устройство дл управлени электроприводом посто нного тока механизмов экскаватора - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области управлени  и регулировани  механизмов экскаваторов и может быть использовано в электроприводе любых механизмов, имеющих большие передаточные отношени  и частые реверсы , например в продольно-строгальных станках , некоторых типах летучих ножнип, и т. д.

РЬвестно устройство дл  управлени  электроприводом посто нного тока, содержашее регулируемые преобразователи в ценн  кор  электродвигател  и в цепи возбуждени  электродвигател , цепь обратиой св зи по току  кор , выполненную с регулируемым в функции тока возбуждени  ограничением и датчик тока возбуждени . Недостатком этого устройства  вл ютс  удары при выборе зазоров в редукторах с большими передаточными отношени ми и ненолное использование динамических и статических свойств электродвигателей .

Целью изобретени   вл етс  ограничение ударов в механизме экскаватора при одновременном увеличении момента и темпа разгоиа и торможенн  электродвигател  механизма после окончани  выбора зазоров в передаче.

В предложенном устройстве эта цель достигаетс  тем, что датчик тока  кор  через функциональный преобразователь подключен к одному входу регулируемого преобразовател  в СПИ возбуждеии  электродвигател , к

другим входам которого присоединены через нелинейный элемент выход датчика напр жени  на  коре электродвигател , и вы.чод логического элемента «И, входы которого присоединены к датчику напр жени  на  коре электродвигател  и дополнительному датчику тока  кор  электродвигател .

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Электродвигатель 1 прпсоедннеи к источиику регулируемого иапр жени  посто нного тока 2. Источник 2 содержит иа входе суммирующее устройство 3, которым может служить электромашинный или полупроводниковый усилитель с несколькими независимыми входами. В цепь отрицательной обратной св зи по току электродвигател  включены потенциометр 4 и диоды 5. Потенциометр 4 подключен к выходу регул тора тока 6. Задающа  обмотка 7 регул тора тока б подключена через диодный функциоиальный преобразователь 8 к датчику тока возбуждени  9. Обмотка возбуждеии  10 электродвигател  1 присоединена к возбудителю 11, который имеет входное суммирующее устройство 12. Задающа  обмотка 13 суммирующего устройства 12 нодключена к датчику тока 14  кор  электродвигател  через функциональный преобразователь 15. Обмотка 16 отрицательной

обратной св зи по току  кор  суммирующего

устройства 3 присоединена к датчику тока  кор  17 через диоды 5 и потенциометр 4. К датчику 17 присоединено логическое устройство 18. К выходу логического устройства 18 присоединена обмотка 19 входного устройства 12. Обмотка 20 обратной св зи по напр жению устройства 12 подключена к напр жению на  коре электродвигател  1 через стабилитроны 21. Задающее напр жение подаетс  на обмотку 22 устройства 3.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом отработки цикла перемещени  обмотка 13 обесточена и электродвигатель 1 имеет минимальный ток возбуждени . Поэтому по обмотке 7 также протекает минимальный ток, что обуславливает минимальное напр жепие на потенциометре 4 и, следовательно , минимальное значение начального тока электродвигател  1 при пуске.

После подачи задающего напр жени  в цепь обмотки 22 на  коре электродвигател  по вл етс  напр жение и течет ток, величина которого определ етс  малым начальным выходным напр жением регул тора .тока 6. Электродвигатель 1 начинает разгон с малой интенсивностью из-за пониженного тока  кор  и пониженного магнитного потока. Под действием тока  кор  по вл етс  напр жение на выходе датчика тока 14, но величина нелинейного сопротивлени  функционального преобразовател  15 в этом режиме велика, и поэтому увеличени  выходного напр жени  возбудител  электродвигател  не происходит. Ток возбуждени  обмотки 10 остаетс  минимальным; минимальным остаетс  напр жение на выходе датчика тока 9, и это обуславливает и минимальное значение выходного напр жени  на выходе регул тора тока. Поэтому напр жение на потенциометре 4, «подпирающее диоды 5, будет минимальным, и небольшой ток  кор  электродвигател  вызывает на выходе датчика тока 17 напр жение , большее, чем падение напр жение на потенциометре 4. По обмотке 16 потечет ток, который уменьщит действие задающих ампервитков обмотки 22 и тем самым обусловит малый момент. Вследствие разгона с малым моментом электродвнгатель 1 к концу выборки зазоров и сцеплени  с платформой имеет малую -скорость, и сила удара, пропорциональна  квадрату скорости электродвигател , невелика. После сцеплени  с платформой происходит значительное увеличение динамической составл ющей тока  кор  электродвигател . Под действием возросшего тока  кор  электродвигател  увеличиваетс  напр жение на выходе датчика тока 14, величина сопротивлени  преобразовател  15 падает, и по задающей обмотке 13 начинает протекать ток. В результате растет выходное напр жение суммирующего устройства 12 и самого возбудител  И. Рост напр жени  возбудител  11 вызывает рост тока обмотки возбуждени  10 и напр жени  датчика тока 9, а следовательно и тока в задающей обмотке 7 регул тора

тока 6. Напр жение на потенциометре 4 возрастает и ограничение тока  кор  электродвигател  1, осуществл емое обмоткой 16, начнет действовать. Большие значени  тока вызывают через описанную выше положительную обратную св зь дальнейший рост тока  кор  и возбуждени  и форсированный разгон. Величина тока  кор  в соответствии с предельно допустимыми по механической

прочности и коммутации нагрузки ограничиваетс  диодным функциональным преобразовате .,чем 8. По мере разгона электродвигател  растет напр жение источника посто иного тока 2. При нодходе к номинальному напр жению ток  кор  электродвигател  1 начинает спадать, что приводит к уменьшению тока возбуждени  и дальнейшему разгону электродвигател  выше основной скорости. Этот процесс разгона выше основной скорости может продолжатьс  при отсутствии статического момента до спадани  тока возбуждени . При переходе к режиму торможени  ток в  корной цепи электродвигател  спадает до «нул , а затем мен ет знак. При спадании

тока в  корной цепи спадает ток возбуждени  (если он не был уменьшен до номинального значени  в ходе разгона) и уставка регул тора 6. Малый ток  кор  электродвигател  и ослаблеиный магнитный поток определ ют весьма низкий темп спадани  скорости двигател  и, как следствие, низкую относительную скорость зубцов шестерни, сид щий на валу электродвигател , и ведомой щестерни. Поэтому значительно уменьшаетс  сила удара в передачах при переходе в тормозной режим или реверсировании электродвигател . После выборки зазора происходит увеличение динамической составл ющей тока  кор  электродвигател , магнитного потока и тормозного момента. После изменени  знака тока в  коре электродвигател  1 ток и э. д. с. на входе логического устройства 18 совпадают по знаку и на обмотке 19 по вл етс  напр жение,

обуславливающее дальнейший рост магиитного потока электродвигател  и поддержание

высокого темпа торможени  при спадании

скорости до «нул .

Если скорость электродвигател  1 перед

началом торможени  зиачительно выше основной , то при форсированном нарастании магнитного потока больша  э.д. с. электродвигател  может вызвать неконтролируемый рост тока. Дл  борьбы с этим  влением служат стабилитроны 21, которые имеют порог открывани , равный номинальной э. д. с. электродвигател . Если э. д. с. электродвигател  становитс  больше допустимой, то по обмотке 20 протекает ток, обуславливающий сиижеиие темпа нарастани  магнитного потока до допустимых пределов.

При снижении скорости в св зи с реверсом электродвигател  устройство 18 действует до иерехода скорости через «нуль, так как после перехода скорости через «нуль мен етс 

знак э. д. с. Однако при этом сохран етс  относительно большое значение магнитного потока и тока  кор  и не происходит поэтому спадани  момента, но этого спадани  не требуетс , так как в этом режиме не образуетс  зазоров в передачах.

Предмет изобретени 

Устройство дл  управлени  электроприводом посто нного тока механизмов экскаватора , содержащее регулируемые преобразователи в цепи  кор  и в цепи возбуждени  электродвигател , цепь обратной св зи по току  кор  с регулируемым в функций foka возбуждени  ограничением, датчики тока  кор , напр жени  и тока возбуждени , отличающеес  тем, что, с целью ограничени  ударов и повышени  производительности экскаватора , датчик тока  кор  через функциональный преобразователь подключен к одному из входов регулируемого преобразовател  в цепи возбуждени , к другим входам которого подключены через нелинейный элемент датчик напр жени  на  коре электродвигател  и выход логического элемента «И, входы которого соединены с датчиком напр жени  на  коре электродвигател  и дополнительным датчиком тока  кор  электродвигател .