SU907178A1 - Устройство дл управлени электроприводом поворота одноковшового экскаватора - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к системам управлени  электроприводами поворота одноковшовых экскаваторов, а также и других механизмов с измен ющимис  в процессе движени  параметрами механической части, управление скоростью которых производитс  как регулированием напр жени  на  коре, так и регулированием потока возбуждени .

Известны системы двухзонного регулировани  с зависимым управлением потоком возбуждени , в которых ослабление пол  осуществл етс ав функции частоты вращени  двигател  1.

Недостатком таких систем  вл етс  об зательное н.аличие тахогенератора, который вносит в систему трудноустран емую нестабильность из-за оборотных и коммутационных пульсаций. Кроме того в экскаваторных электроприводах из-за т желых условий эксплуатации тахогенераторы не примен ютс .

Известно также устройство дл  управлени  электроприводом одноковшового экскаватора, содержащее задатчик интенсивности, датчик и регул top ЭДС регул тор тока  кор , датчик

-И регул тор потока, регул тор токдвозбуждени  2.

Недостатком этого устройства  вс л етс  по вление бросков тока  корнс цепи в моменты переключени  с регулировани  ЭДС на регулирование потока и, наоборот/ с регулировани  потока на регулирование ЭДС. Это

jQ объ сн етс  тем, что в астатических системах управлени  объектами с переменными параметрами механической части при суммарном пор дке астатизма системы, равном пор дку задающего воздействи , в установившихс  динамических режимах по вл етс  ошибка между сигналом задани  на изменение величины и действительной управл емой величиной, значение которой зав1{рит от измен ющихс  параметров механической части объекта управлени . Эта переменна  по величине ошибка, возниксцоща  в астатической системе первого пор дка при Линейном изменении задани , и обуславливает по вление бросков тока в моменты переключений с регулировани  одного параметра на регулирование другого параметра, так как в эти моменты .действительное значение частоты вра30 1щени  двигател  не равно заданному.

Кроме того система управлени  в периоды регулировани  потока становитс  разомкнутой по частоте вращени  двигател , что ухудшает динамические показатели регулировани  и способствует по влению бросков тока  корной цепи в периоды изменени  потока , что снижает надежность управлени .

Цель изобретени  - повышение надежности электропривода.

Это достигаетс  тем, что устройство снабжено пороговым и ключевым элементами, логическим блоком и функциональным преобразователем, выход которого через ключевой элемент соединен с задатчиком интенсивности , причем управл ющий вход ключевого элемента соединен с выходом порогового элемента и с входом логического блока, выход которого соединен с одним из входов регул тора ЭДС.

При этом логический блок выполнен в виде сумматора, размыкающего и замыкающего ключей и запоминающего звена, вход которого св зан с размыкающим ключом, а выход - со входом сумматора, выход которого св зан с замыкающим ключом.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1 интенсивности, состо щий из последовательно включенных релейного элемента 2 с регулируемым узлом 3 ограничени  в цепи его обратной св зи и интегратора 4, и два раздельных контура регулировани : ЭДС и частоты вращени , с которыми задатчик 1 интенсивности св зан через логический блок 5. Контур регулировани  ЭДС состоит из последовательно соединенных регул тораб ЭДС регул тора 7 тока, управл емого преобразовател  8 и двигател  9, Обратна  св зь осуществл етс  с помощью датчика 10 ЭДС, выход которого св зан с входом регул тора 6 ЭДС На вход регул тора ЭДО поступает задающий сигнал с выхода логического блока 5.

Контур регулировани  частоты вращени  в качестве внутреннего включает контур регулировани  потока, состо щий из последовательно соединенных регул тора 11 потока, регул тора 12 тока возбуждени  и преобразовател  13 напр жени , выходом сс единенного с обмоткой 14 возбужден{1  двигател . Функцию обратной св зи контура регулировани  потока выполн ет датчик 15 потока, выходом св занный с входом регул тора 11 потока . Также на вход регул тора 11 поступают посто нный сигнал от ис|точника 16 напр жени  и задающий сигнал с выхода логического блока 5,

Функцию обратной св зи по частоте вращени  двигател  выполн ют последовательно соединенные через ключе . вой элемент 17 функциональный преобразователь 18 и регулируемый узел 5 3 ограничени , причем вход функционального преобразовател  18 св зан с выходом датчика 15 потока. Управ|л ющие входы логического блока 5 и ключевого элемента 17 соединены с выходом датчика 10 ЭДС через пороговый элемент 19. Логический блок 5, ключевой элемент 17 и пороговый элемент 19 служат дл  определени  моментов переключени  контуров регулировани  в устройстве.

Логический блок 5 в свою очередь

включает размыкающий ключ 20 выходом соединенный с входом запоминающего звена 21, которое выходом св зано с входом сумматора 22, а выход сумматора 22 подключен ко входу замыкаю щего ключа 23.

Устройство работает следующим образом.

Регулирование частоты вращени  от нул  до основной ведетс  при помощи систе)мы подчиненного регулировани  ЭДС, в которую вход т регул тор б ЭДС регул тор 7 тока, управл емый преобразователь 8, двигатель 9 и датчик 10 ЭДС. Закон изменени  ЭДС

(частоты вращени ) задаетс  при помощи задатчика 1 интенсивности, выход которого св зан через логический блок 5 с входом регул тора б ЭДС. Логический блок выполн ет функцию разделени  контуров регулировани .

Работа этого элемента происходит по следующему алгоритму.

Пока ЭДС двигател  не достигла номинального значени , а следовательно , частота вращени  двигател  основной , управл ющий сигнал, поступающий с выхода датчика 10 ЭДС через пороговый элемент 19 на вход логического блока 5, равен нулю. При равенстве нулю управл ющего

сигнала логический блок 5 реализует функцию

X2(t) х (t) ; XgCt) , где х (t)- - выходной сигнал задатчика интенсивности;

x-(t) - выходной сигнал логического блока на регулирование ЭДС;

x,(t) - выходной сигнал логического блока на регулирование потока.

Этот алгоритм реализуетс  следующим образом.

Сигнал с задатчика 1 интенсивности поступает на размыкающий ключ 20 и сумматор 22 логического блока 5. Размыкающий ключ 20 пропускает сигнал х(t) на запоминающее звено 21, так как при отсутствии управл ющего сигнала с порогового элемента 19 размыкающий ключ 20 замкнут. При

поступлении сигнала от- размыкающего ключа 20 запоминающее звено 21 работает в режиме воспроизведени  входного сигнала X2.(t) х (t) . Сигнал от сумматора 22 через замыкающий ключ 23 не проходит в это врем  на регул тор потока 11, так как при отсуЕствии управл ющего сигнала с порогового элемента 19 замыкающий ключ 23 разомкнут.

Следовательно, в этот период к задатчику интенсивности подключен контур регулировани  ЭДС, а на вход контура .регулировани  потока подаетс  посто нный сигнал от источника 1 напр жени , соответствующий заданию номинального потока. На управл ющий вход ключевого элемента 17 при ЭДС двигател  меньше номинальной не поступает сигнал с порогового элемента 19, поэтому ключевой элемент разрывает цепь обратной св зи по частоте вращени  между функциональным преобразователем 18 и регулируемым узлом 3 ограничени  релейного элемента 2.

При достижении ЭДС номинального значени , сигнал с датчика 10 ЭДС превышает значени  зоны нечувствительности элемента 19 и поступает на управл ющие входы ключевого элемента 17 и логического блока 5. При поступлении управл ющего сигнала с датчика ЭДС через пороговый элемент 19 на управл ющий вход логического блока 5 на его выходе реализуетс  функци 

XgiCt) ) const,

X5(t) X;,t)- X (t)

где x(t) - значение выходного сигнала задатчика интенсивности в момент пробо порогового элемента 19.

Формирование этой функции происходит следующим образом.

При поступлении сигнала от порогового элемента 19 на управл ющие входы размыкающего и замыкающего ключей размыкающий ключ 20 разрывае цепь: задатчик 1 интенсивности - запоминающее звено 21, а замыкающий ключ 23 подключает сумматор 22 к входу регул тора 11 потока. После коммутационных переключений с выхода запоминающего звена 21 на вход регул тора 6 ЭДС начинает поступать сигнал X2(t) х (t) const, так как при размыкании ключа 20 на выходе запоминающего звена 21 запоминаетс  мгновенное значение входной переменной в момент размыкани , а на вход регул тора 11 потока с выхода сумматора 22 в то же врем  начинает поступать сигнал

X3(t) х (t) - ,).

Следовательно, с этого момента в контур регулировани  ЭДС начинает поступать посто нный сигнал, а на регулирование подключаетс  контур

регулировани  частоты вращени  двигател , в момент подключени  сигнал, поступающий от задатчика 1 интенсивности через логический блек 5 на вход регул тора 11 потока, равен нулю, что исключает по вление выбросов тока  кор  в период коммутации , так Kak устран етс  вли ние ощибки между заданным и действительным значением ЭДС на динамические показатели системы регулировани .

o Величина потока регулируетс  суммарным сигналом задани  х - x.j (t) , , поступакнцим на вход регул тора 11 потока, где хд const - сигнал, от источник-а 16 напр жени . Сигнал

s x(t) x/((t) - x(t() измен етс  за счет вариации сигнала х(t), поступающего с выхода интегратора 4 задатчика 1 интенсивности,так как сигнал х (i) в процессе регулировани 

0 остаетс  посто нным. С момента поступлени  сигнала от Датчика 10 ЭДС на управл ющие входы логического блока 5 и ключевого элемента 17 вступает в действие контур регулировани  частоты вращени , в который входит

5 , в качестве внутреннего контур регулировани  потока, а функцию главной обратной св зи по частоте вращени  выполн ют, последовательно соединенные через ключевой элемент 17, функ0 циональный преобразователь 18 и регулируемый узел 3 ограничени  релейного элемента 2. Интегратор 4 задатчика 1 интенсивности в периоды изменени  потока выполн ет функцию ин5 тегрального регул тора частоты вращени , что позвол ет в эти периоды поддерживать ток  кор  на уровне заданного посто нного значени . Использование интегратора 4 задатчика

0 1 интенсивности в функции интегрального регул тора частоты вращени  в периодам изменени  потока оказалось возможным потому, что в эти периоды обратна  св зь, охватывающа  интегратор 4 и релейный элемент 2, не

5 оказывает действи  на функционирование этих элементов.

Формирование сигнала, пропорционального частоте вращени  двигател , в зтй периоды осуществл етс  в функ0 циональном преобразователе 18, так как в эти периоды ЭДС двигател  посто нна , и частота вращени  определ етс  как

и -

5 дв СеФ Ф

где Е const - значение ЭДС двигател  в периоды подключени  контура регулировани  частоты

0 вращени ;

Cg - конструктивный коэффициент;

Ф - поток

К р- const..

65

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для управления электроприводом одноковшового экскаватора, содержащее задатчик интенсивности, датчик и регулятор ЭДС, регулятор тока якоря, датчик и регулятор потока, регулятор тока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено пороговым и ключевым элементами, логическим блоком и функциональным преобразователем, выход которого через ключевой элемент соединен с задатчиком интенсивности, причем управляющий вход ключевого элемента соединен с выходом порогового элемента и с входом логического блока, выход которого соединен с одним из входов регулятора ЭДС.
2. 2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что логический блок выполнен в виде сумматора, раз№1кающего и замыкающего ключей и запоминающего звена, вход кото- ’ рого связан с размыкаюп/им ключом, а выход - с входом сумматора, выход . которого связан с замыкающим ключом.