Устройство для поддержания заданного момента на валу привода черпаковой цепи многочерпакового земснаряда

 

Изобретение относится к .дноуглубительным работам и м.б. использовано в системе комплексной автоматизации многочерпаковьк земснарядов. Цель изобретения - повьшение качества регулирования момента на валу привода черпаковой цепи (ПЧЦ) 4 путем исключения статической ошибки и максимального снижения динамической ошибки регулирования . Для этого в устройство . введены задатчик 8 амплитуды пульсации .тока нагрузки, формирователь опорных сигналов (ФОС) 9, второй элемент сравнения (ЭС) 11, компараторы максимально 13 и минимально 12 допусти- .мьк значений тока нагрузки ПЧЦ 4 и интегрирующий усилитель 14. К входу ФОС 9 подключены выходы задатчиков тока 7 якоря и амплитуды 8 пульсаций тока. Выходы ФОС 9 подключены через ЭС 10 и 11 соответственно к входам компараторов 12 и 13. Их выходы подключены к входам интегрирующего усилителя 14. Управляющий сигнал с выхода усилителя 14 поступает на вход регулятора 2 привода папйльонажной лебедки. К вторым входам ЭС 10 и 11 подключен связанный с приводом 4 датчик 5 тока якоря, а к второму входу регулятора - датчик 6 частоты вращения. Заданные значения тока якоря и амплитуды пульсаций устанавливает оператор задатчиками 7 и 8 исходя из конкретных грунтовых условий. С выхода ФОС 9 на входы ЭС 10 и 11 поступают уставки допустимых макс, и мин. значений тока якоря. Нагрузка на ПЧЦ определяется величиной скорости папильонирования, которая определяется величиной управляющего .сигнала с выхода усилителя 14. 4 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

03 А1 (19) (11) (511 4 Е 02 F 3/26 3/90

ГОСУДАРСТВЕНКа1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,, Н A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4146452/22-03 (22) 02.07,86 (46) 30.06,88. Вюп. № 24 (72) А.Н.Милькевич и А.А.Глебов (53) 622. 271. 5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1150312, кл. Е 02 Р 3/90, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 682604, кл. E 02 F 3/16, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ 3АДАННОГО МОМЕНТА НА ВАЛУ ПРИВОДА ЧЕРПАКОВОЙ ЦЕПИ МНОГОЧЕРПАКОВОГО ЗЕМСНАРЯДА (57) Изобретение относится к .дноуглубительным работам и м.б. использовано в системе комплексной автоматизации многочерпаковых земснарядов. Цель изобретения — повышение качества регулирования момента на валу привода черпаковой цепи (ПЧЦ) 4 путем исключения статической ошибки и максимального снижения динамической ошибки регулирования. Для этого в устройство введены задатчик 8 амплитуды пульсации .тока нагрузки, формирователь опорных сигналов (ФОС) 9, второй элемент сравнения (ЭС) 11, компараторы максимально 13 и минимально 12 допустимых значений тока нагрузки ПЧЦ 4 и интегрирующий усилитель 14. К входу

ФОС 9 подключены выходы задатчиков тока 7 якоря и амплитуды 8 пульсаций тока. Выходы ФОС 9 подключены через

ЭС 10 и 11 соответственно к входам компараторов 12 и 13. Их выходы подключены к входам интегрирующего усилителя 14. Управляющий сигнал с выхода усилителя 14 поступает на вход регулятора 2 привода папильонажной лебедки. К вторым входам ЭС 10 и 11 подключен связанный с приводом 4 датчик 5 тока якоря, а к второму входу регулятора — датчик 6 частоты вращения, Заданные значения тока якоря и амплитуды пульсаций устанавливает оператор задатчиками 7 и 8 исходя из конкретных грунтовых условий.

С выхода ФОС 9 на входы ЭС 10 и 11 поступают уставки допустимых макс, и мин. значений тока якоря. Нагрузка на ПЧЦ определяется величиной скорости папильонирования, которая определяется величиной управляющего сигнала с выхода усилителя 14. 4 ип, 1406303

Изобретение относится к дноуглубительным работам и может быть ис-. пользовано в системе комплексной автоматизации многочерпаковых земсна5 рядов.

Цель изобретения - повьппение качества регулирования момента на валу

1 привода черпаковой цепи путем исключения статической ошибки и максималь- 1р ного снижения динамической ошибки регулирования °

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— . принципиальная схема узла формирования управляющего сигнала; на фиг. 3 временные диаграммы изменения тока нагрузки электродвигателя привода черпаковой цепи; на фиг. 4 — изменение управляющего сигнала на выходе 2р усилителя 14.

Устройство содержит узел 1 формирования управляющего сигнала, регулятор 2 привода папильонажной лебедки, звено 3 черпания, привод 4 чер- 25 паковой цепи, датчик 5 тока якоря двигателя и датчик 6 частоты вращения, при этом узел I содержит задатчик 7 тока .якоря, задатчик 8 амплитуды пульсаций тока якоря, формирователь 9 щ опорных сигналов, первый 10 и второй 11 элементы сравнения, компаратор 12 минимально допустимого значения тока нагрузки, компаратор 13 максимально допустимого значения тока нагрузки, интегрирующий усилитель 14, Выходы задатчика ? тока якоря и задатчика 8 амплитуды пульсаций тока якоря двигателя черпаковой цепи подключены к входам формирователя 9 40 опорных сигналов. Первый выход формирователя 9подключен к второму входу первого элемента сравнения 10, первый вход которого подключен к выходу датчика 5 тока, а выход элемента 1IO 45 сравнения через компаратор 12 подключен к первому входу интегрирующего усилителя 14. Второй выход формирователя 9 подключен к первому входу второго элемента 1:1 сравнения, второй вход которого подключен к выходу датчика 5 тока, а выход второго элемента 11 сравнения через компаратор 13 подключен к второму входу интегрирующего усилителя 14, выход которого является выходом узла 1.

Выход узла 1 подключен к одному из входов регулятора 2 привода папильонажной лебедки, соединенной через

««

У если Т„с если I oc если Х, > мин амин

1 макс

«О»

»+»

Э смаке если 1

До тех пор, пока сигнал обратной связи по току нагрузки I остается звено 3 черпания с управляемым входом привода 4 черпаковой цепи. Второй выход привода 4 черпаковой цепи подключен к входу датчика 5 тока якоря,а первый подключен к второму входу звена 3 черпания и через датчик 6 частоты вращения к второму входу регулятора 2. Выход датчика 5 тока якоря подключен к первому входу элемента 10 сравнения и второму входу элемента 11 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

После установки многочерпакового земснаряда на участке дноуглубительных работ оператором задаются основные параметры -технологического процесса; подача вдоль переднего станового троса 1, угол папильонирова-, ния са, среднее значение толщины срезаемого слоя h „ и скорость черпания V При неизменном коэффициенте сопротивления черпания р (категория грунта) и постоянных значениях fzapaметров 1, ц, Ь „ и Ч„ нагрузка Р на привод 4 черпаковой цепи, формируемая звеном 3 черпания полностью определяется величиной скорости папильонирования V, которая в свою очередь определяется величиной управляющего сигнала U поступающего с узла 1 формирования. Ток якоря и вращающий момент двигателя привода 4 черпаковой цепи определяется нагрузкой Р и зависит от степени наполнения черпаков грунтом. Исходя из кон-: кретных грунтовых условий оператор устанавливает заданное значение тока якоря I задатчиком 7 и заданное значение амплитуды пульсаций Ы эадатчиком 8, при этом с выхода формирователя 9 опорных сигналов на входы элементов 10 и 11 сравнения поступают уставки допустимых значений тока якоря: максимального (Хма„с) и минимального (I ). Компараторы 12, 13 выполнены таким образом (фиг.2), что реализуют следующие функции: Ич — Oc - макс

3 14063 меньше опорного сигнала I выходной сигнал компаратора 12 отрицателен, выходной сигнал компаратора

13 равен нулю. Суммарный сигнал, 5 поступающий на вход интегрирующего усилителя 14, отрицателен и величина управляющего сигнала на выходе усилителя 14 монотонно возрастает (зона I фиг. 3) . Когда сигнал обратной связи I достигает значения опорного сигнала I è попадает в зону выходные сигналы обоих компараторов становятся равными нулю, рост выходного сигнала интегрирующего усилителя прекращается и остается равным предыдущему значению (зона II участ- 2о ка 1-2, фиг. 3) .

Уменьшение тока на груз ки эл ектродвигателя привода 4 черпаковой цепи снова приводит к росту управляющего сигнала (зона II участок 2-3, фиг. 25

3) и т.д. до тех пор, пока нагрузка привода черпаковой цепи не достигнет заданного значения и колебания тока нагрузки не будут находиться в заданных пределах (зона III, фиг .3) . ЗО

Величина управляющего сигнала U а следовательно, и скорость папильони-.. рования V остаются при этом неизменЦ ными е

Если нагрузка привода 4 черпаковой цепи возрастает по какой-либо причине (например, вследствие изменения толщины срезаемого слоя h,„ вызванного неоднородностью рельефа углубляемого участка), сигнал обрат- 4О ной связи I становится больше опорного сигнала I . .„, выходной сигнал компаратора 13 становится положительным, а выходной сигнал компаратора 12 остается равным нулю. Суммар- 4 ный сигнал, поступающий на вход интегрирующего усилителя 14, положителен и величина управляющего сигнала на выходе усилителя 14 монотонно уменьшается (зона IV, участок 6-7, фиг.З), при этом, вследствие колебаний тока нагрузки участки монотонного уменьшения выходного сигнала усилителя 14 чередуются с участками неизменного значения этого сигнала (зона IV фиг.3). При устойчивой перегрузке двигателя величина управляющего сигнала уменьшается вплоть до нуля, т.е.

03

4 до полной остановки папильонажных лебедок (зона V, фиг. 3).

Формулаизобретения

Устр ойс тв о для подд ержа ния зада нного момента на валу привода черпаковой цепи многочерпакового земснаряда, содержащее эадатчик тока, первый элемент сравнения, регулятор привода папильонажных .лебедок, выход которого подключен к первому входу звена черпания, выход которого подключен к входу привода черпаковой цепи, при этом первый выход привода черпаковой цепи подключен к второму входу звена черпания и через датчик частоты вращения — к второму входу регулятора привода папильонажных лебедок, а второй выход привода черпаковой цепи подключен к датчику тока, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования момента на валу привода черпаковой цепи путем исключения статической ошибки и максимального. снижения динамической ошибки регулирования, оно снабжено задатчиком амплитуды пульсации тока нагрузки, формирователем опорных сигналов, вторым элементом сравнения, компараторами максимально допустимого и минимально допустимого значений тока нагрузки, интегрирующим усилителем, при этом выход задатчика тока подключен к первому входу, а выход задатчика амплитуды пульсации тока нагрузки подключен к второму входу формирователя опорных сигналов, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента сравнения, выход которого через компаратор минимально допустимого значения тока нагрузки подключен к первому входу интегрирующего усилителя, второй выход формирователя опорного сигнала подключен к первому входу второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход второго элемента сравнения через компаратор максимально допустимого значения тока нагрузки -подключен к второму входу интегрирующего усилителя, выход которого подключен к входу регулятора привода папильонажных лебедок.

1406303

1406303

Составитель В.Чуприн

Редактор М.Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3 170/30

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4