Устройство для ограничения и демпфирования нагрузок в двухдвигательном электроприводе поворота экскаватора

 

Изобретение относится к области горнорудной промышленности и может быть использовано на одноковшовых экскаваторах. Устройство позволяет повысить надежность работы за счет ограничения и демпфирования динамических нагрузок, возникающих в упругих связях валопроводов (ВП) 8 и 9 механизма поворота 10, в сочленении стрелы и платформы. Для этого устройство снабжено восемью диодами 14с S 21, четырьмя дифференцирующими усилителями 22-25 и двумя датчика (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 Е 02 F 9/20

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3952531/29-03 (22) 12.07 ° 85 (46) 30. 11."S. Бюл. Н - 44 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) Н.Г.Переслегин, Е.Н.Кирбабин, Е.Я.Омельченко, Э.M.Èëüèí и Н.Н.Швырков (53) 621.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1015053, кл. Е 02 F 9/20, 1983.

Переслегин Н.Г. и др. Динамика тиристорного электропривода механизма поворота одноковшового экскаватора.—

Электротехническая промьппленность.

Сер. Электропривод, вып. 2(124), 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ И

ДЕМПФИРОВАНИЯ НАГРУЗОК В ДВУХДВИГАТЕЛЬНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к области горнорудной промышленности и может быть использовано на одноковшовых экскаваторах. Устройство позволяет повысить надежность работы за счет ограничения и демпфирования динамических нагрузок, возникающих в упругих связях валопроводов (ВП) 8 и 9 механизма поворота 10, в сочленении стрелы и платформы. Для этого устройство снабжено восемью диодами 1421, четырьмя дифференцирующими усилителями 22-25 и двумя датчика127 ми 11 и 12 моментов упругих сил (МУС) на валу каждого двигателя 4 и

5. При подаче с командоаппарата 13 на регулятор 1 скорости двигатели 4 и 5 начинают разгонять я. Отрицательная обратная связь по току осуществляется положительным сигналом с датчика 6 тока, поступающим на регулятор 2 тока. Отрицательная обратная связь по скорости осуществляется отрицательным сигналом с датчика 7

ЭДС привода, поступающим на регулятор

1 скорости. При разгоне двигателей

3462

4 и 5 поворота в ВП 8 и 9 возникают

МУС. Сигналы с датчиков 11 и 12, про— порциональные производным соответственно МУС в каждом ВП 8 и 9, через диоды и дифференцирующие усилители

22-25 поступают на регулятор 2. Эти гибкие отрицательные обратные связи по динамическим нагрузкам действуют только в период нарастания каждого из МУС и обеспечивают требуемое ограничение и демпфирование динамических нагрузок в режимах реверса и торможения привода поворота. 3 ил.

Изобретение относится к электроприводам с двумя последовательно соединенными двигателями постоянного тока, питаемыми от управляемого преобразователя, с системой подчиненного регулирования механизмов поворота экскаваторов, кранов и других машин с относительно большими значениями маховых масс, содержащих упругие механические связи передач и значи- 10 тельные приведенные к валу двигателей зазоры.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг.1 показана блок-схема уст-. 15 ройства для ограничения и демпфирования нагрузок; на фиг.2 — осциллограммы переходных процессов, поясняющие работу устройства; на фиг.3 принципиальная электрическая схема 20 устройства для ограничения и демпфирования нагрузок.

Устройство для ограничения и демпфирования нагрузок в двухдвигательном электроприводе поворота экскаватора содержит регулятор 1 скорости, регулятор 2 тока, управляемый преобразователь 3, двигатели 4 и 5, датчики 6 и 7 тока ЭДС привода, валопроводы 8 и 9, механизм 10 поворота, дат- ЗО чики 11 и 12 момента упругих сил, командоаппарат 13, диоды 14-21 и дифференцирующие усилители 22-25.

Устройство работает следующим образом. 35

При подаче с командоаппарата 13 сигнала U> на регулятор 1 скорости двигатели поворота начинают разгоняться. На регулятор 2 тока при этом поступает отрицательный сигнал — U

Отрицательная обратная связь по току осуществляется положительным сигна-. лом с датчика 6 тока 0, поступающим на регулятор 2 тока, а отрицательная обратная связь по скорости осуществляется отрицательным сигналом с датчика 7 ЭДС привода — U

При разгоне двигателей 4 и 5 поворота в валопроводах 8 и 9 возникают моменты упругих сил М и Кy . При

4 г этом положительный сигнал с датчика

11 момента упругих сил первого валопровода U > и положительный сигнал с датчика 12 момента упругих сил второго валопровода UM поступают через

Уг диоды 18 и 20 соответственно на диф-. ференцирующие усилители 22 и 24. Сигналы U и UM дифференцируются и

Уг подаются на регулятор 2 тока через вентили 14 и 16 сигналы Брч и Пр ! 12 пропорциональные производным по моментам упругих сил М> и М и соответствующие при переходных процессах пуска привода поворота периода нарастания I1y и М . При этом на регуляz тор 2 тока поступает суммарный curU3y +Пот Прм Прй Прм <

Щ„ /dt < 0) . Сигналы Ьру„и Прм соответствующие гибким отрицательным обратным связям по динамическим нагрузкам в валопроводах Мy H Муг и действующие при нарастаний Му, и М> обеспечивают требуемое ограничение й

1273462 демпфирование динамических нагрузок в приводе поворота в режимах пуска.

При реверсе или торможении привода с выхода регулятора 1 скорости на вход регулятора 2 тока поступает сиг- 5 нал П . Ток в якорной цепи изменяет

Зт знак, и с датчика 6 тока отрицательная обратная связь осуществляется отрицательным сигналом — П . При торможении и реверсе двигателей 4 и

5 поворота в валопроводах 8 и 9 моменты упругих сил изменяют направление действия. В этом случае отрицательные сигналы с датчика 11 момента упругих сил первого валопровода— и с датчика 12 момента упругих

Му, сил второго валопровода — U постуJz пают соответственно через диоды 19 и

21 на дифференцирующие усилители 23 и 25. Сигналы — U, - U дифференцируются, и на регулятор 2 тока через диоды 15 и 17 поступают сигналы—

U>M и — Upy, соответствующие нарасуi уz танйю М> и N при переходных проУ и цессах реверса и торможения привода поворота. При этом на вход регулятора 2 тока поступает суммарный сигйал, Uox Upped,— UphhYa (UpM <= 0 при dM>, /dt 0; Up<„= 0 при dH> /dt

> 0) . Сигналы — Up+ и — Up» осу- 30

Г +Óz ществляющие гибкие отрицательные обратные связи по динамическим нагрузкам в валопроводах поворота и действующие только при нарастании моментов упругих сил М и ИУ, обесМ(Уz печивают требуемое ограничение и демпфирование динамических нагрузок в режимах реверса и торможения привода поворота.

Устройство позволяет осуществлять щ гибкие отрицательные обратные связи по динамическим нагрузкам, возникаю- 4 щим в каждом из валопроводов привода поворота, и обеспечивает требуемое ограничение и демпфирование динамических нагрузок в электромеханической системе привода поворота экскаватора, тем самым способствуя снижению выхода из строя электромеханического оборудования экскаватора и повышая производительность машины за счет снижения ее простоев.

Повышение производительности экскаватора при внедрении предлагаемого устройства обусловлено увеличением коэффициента использования экскаватора за счет ограничения и демпфирования динамических нагрузок в упругих элементах механизма поворота. Динамический коэффициент в валопроводах и во всей электромеханической системе не превышает 1,2 при наличии зазоров равных 1,5 рад, а при отсутствии зазоров в передаче динамический коэффициент составляе. 1,1.

Формула изобретения

Устройство для ограничения и демпфирования нагрузок в двухдвигательном электроприводе поворота экскаватора, содержащее последовательно соединенные двигатели, валы которых через валопроводы соединены с механизмом поворота, командоаппарат, выход которого подключен к первому входу регулятора скорости, выход которого подключен к первому входу регулятора тока, выход которого подключен к входу управляемого преобразователя, подключенного к двигателям, датчик тока двигателей, первый выход которого подключен к второму выходу регулятора тока, а второй — к входу датчика ЭДС, подключенному параллельно преобразователю, а выход датчика

ЭДС подключен к второму входу регулятора скорости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы,шения надежности работы, оно снабжено четырьмя дифференцирующими усилителями, восемью диодами и двумя датчиками момента упругих сил, закрепленных на валопроводах, причем дифференцирующие усилители включены попарно параллельно, а диоды включены на входе и выходе каждого из усилителей по одному, причем диоды, установленные на выходе усилителей, подключены к первому и третьему усилителям анодом, к второму и четвертому усилителю катодом, другие электроды указанных диодов объединены и подключены к третьему входу регулятора тока, а диоды, установленные на входе усилителей, подключены катодом к первому и третьему усилителям, а анодом к второму и четвертому усилителям, первый датчик момента упругих сил подключен на вход первой пары дифференцирующих усилителей, второй датчик момента упругих сил подключен на вход второй пары дифференцирующих усилителей, а второй выход датчика тока подключен к датчику ЭДС.

1273462 ирл г ирл у

Даю. 2

Составитель Л.Виноградов

Техред И.Попович Корректор О.Луговая

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 6394/23 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4