SU1164373A1 - Устройство дл управлени электроприводом поворота экскаватора - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРА , содержащее двигатель посто нно-в го тока, подключенный через датчик тока к тиристорному преобразователю, датчик скорости, соединенный с двигателем посто нного тока и подключенный через регул тор скорости к первому входу пропорционально-интегрального регул тора тока, второй вход которого подключен к датчику тока, отличаю5цеес  тем, что, с целью сокращени  времени переходных процессов за счет компенсации вли ни  ЭДС двигател , устройство снабжено блоком компенсации динамической составл ющей тока с обратной св зью, вход которого подключен к датчику скорости, а выход - к третьему входу пропорционально-интегрального регул тора тока, который выполнен на двух параллельно включенных операционных усилител х (П интегральном и пропорциональном, подключенных соответственно к первому и второму входам тиристорного преобразобател , при этом выход датчика тока соединен с четвертым входом пропорхщонально-интегрального регул тора тока. о: 4ib ОО 09

Description

Изобретение относитс  к стрр те ьному и горному машиностроению, нагфимер к экскаваторам. Цель изобретени  - сокращение speMetat переходных процессов за счет компенсаций вли ни  ЭДС двигател . На фиг. приведена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство дл  управлени  электроприводом поворота экскаватора содержит двигатель , подключенный к управл емому пдеобразователю 2, двух- . контурную систему 3 подчиненного регулировани  с пропорциональным регул тором скорости, имеющим огра{шчение в цепи обратной св зи, и про порционально-интегральным регул тором 4 тока, который содержит два параллельно включенных Операционных усилител  - пропорциональный и инте рирующий датчиками тока 5 и скорости ( ЭДС ) двигател  6. Двигатель I через редуктор приводит во вращение поворотную платформу экскаватора 7, с которой св зан упругой св зью 8. Формирующее устройство 9, выполненное на операционных усилител х и имеющее передаточную функцию й-т Д- :.. подключено к пропорциональному операционному усилителю регул тора 4 тока, а его вход соединен с выходом датчика 6 скорости (ЭДС ) двигател . Устройство работает следующим о.б разом. В процессе разгона и торможе ки  формирунзщее устройство 9 осуществл ет компенсацию вли ни  внутрен ней обратной св зи по ЭДС двигател  на диIfti в чecкyю составл ющую тока  кор , т.е. на врем  разгона и торможени  . Эта компенсаци  происходит за сч того, что вход формирукнцего устройства 9 подключен к датчику 6 скорос ти двигател , сигнал которого пропо ционапеЛ ЭДС двигател  Е, т.е. на выходе форми1.ующего устройства вырабатываетс  сигнал ..)- ч - Д7где коэффициент усилени  датчика 6 скоростиi Kg - ко,эффициент пропорциональности мелзду ЭДС двигател  Ед и скоростью двигател . Выходной сигнал датчика 6 скорости содержит две составл ющие - основHyjD , пропорциональную средней скорости двигател , и дополнительную, периодическую, обусловленную возмущающими моментами в редукторах. Посто нные времени Тф формйрук цего устройства оказывают вли ние только на периодическую составл ющую выходного сигнала датчика 6 скорости, котора  в зоне резонанса  вл етс  относительно .высокочастотной. Вместе с тем, посто нные времени Т не оказывают практически вли ни  на основную составл ющую сигнала датчика скорости (пропорциональную средней скорости двигател ), поскольку эта сост авл юща  медленно нарастает в процессе разгона практически по линейному закону. Поэтому дл  основной составл к цей сигнала датчика б скорости напр жение на выходе форьмрующего устройства определ етс  приблгекенной зависимостью u. Выход формирующего устройства подключен к пропорциональней опеpaiyjoHHOMy усилителю регул тора 4 тока, поэтому на выходе этого усилител  при введении предлагаемого способа компенсации ЭДС двигател  по вл етс  дополнительньй сигнал лирт- иф где К - коэффициент усилени  пропорционального усилител  регул тора тока. Этот сигнал проходит через тиристорный преобразователь 2 с передаточной функцией V(/{p)- (.5) nW ,рт- V Без учета вли ни  малой посто нной времени Т получают уравнение дл  сигнала на выходе преобразовател  2, осуществл ющего компенсацию вли ни  ЭДС двигател  ,К,,Сигнал 4 Up по формуле (б ) равен по величине ЭДС двигател  Е и имеет обратный знак, т.е. компенсирует вли ние противо-ЭДС двигател  на динамическую составл ющую  кор  в режимах разгона и торможени  механизма поворота. Равенство этих сигналов имеет место при коэффициенте усилени  формир5пощего устрой ства N Ас Поскольку периодическа  составл юща  выходного сигнала формирующего устройства 9 в области резонан ных частотпрактически равна нулю, введенна  компенсирующа  св зьхне ослабл ет демпфировани  электроприводом механических колебаний в режиме резонанса, вызванных периодическими возмущающими моментами в редукторах. Эффективность предлагаемого устройства иллюстрируетс  кривыми фиг. где представлена зависимость относи тельной амплитуды момента в упругой св зи механизма относительн амплитуды момента двигател  в режиме резонанса от посто нной времени Тф формирующего устройства. Мр - амплитуда периодического возмущающего момента. Зависимость фиг, 2 получены дл  механизма поворота мощного одноковшового экскаватора, на котором пред полагаетс  внедрение изобретени .

f-;

гФ-

08Л 73. 4 Как следует из кривых фиг. 2, при , т.е. при компенсашга вли ни  ЭДС двигател  существуимцим устройством, происходит резкое ухудшение демпфировани  электроприводом механических колебаний в режиме резонанса . В св зи с этим резко возрастают резонансные колебани  момента механизма М и двигател  М, т.е. устройство оказьшаетс  практически неработрспособньм. При компенсации вли ни  ЭДС двигател  предлагаемым устройством обеспечиваетс  сохранение эффективного демпфировани  электроприводом резонансных механических колебаний.. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает увеличение производительности экскаватора вследствие сокращени  времени разгона и торможени  и, одновременно, не снижает способность электропривода . Экономический эффект при применении предлагаемого устройства достигаетс  за счет повышени  производительности экскаватора при обеспечении высокой надежности механизма поворота и ориентировочно составл ет 50-60 тыс. руб. на один экскаватор типа ЭКГ-20 или аналогичный .

0.1 0.2 03 0Л

МД

70

60 50

0 30 2Q 10

0.1 0.2 О.Ъ OA

) (pue.Z

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРА, содержащее двигатель постоянно-® го тока, подключенный через датчик тока к тиристорному преобразователю, датчик скорости, соединенный с дви- гателем постоянного тока и подключенный через регулятор скорости к первому входу пропорционально-интегрального регулятора тока, второй вход которого подключен к датчику тока, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени переходных процессов за счет компенсации влияния ЭДС двигателя, устройство снабжено блоком компенсации динамической составляющей тока с обратной связью, вход которого подключен к датчику скорости, а выход - к третьему входу пропорционально-интегрального регулятора тока, который выполнен на двух параллельно включенных операционных усилителях интегральном и пропорциональном, подключенных соответственно к первому и второму входам тиристорного преобразователя, при этом выход датчика тока соединен с четвертым входом пропорционально-интегрального регулятора тока.

   SU.... 1164373 >

   ПИИ5