Устройство управления электроприводом одноковшового экскаватора

 

Изобретение относится к управлению горной техникой и предназначено для управления электроприводами одноковшовых экскаваторов и др. пром. механизмов. Цель изобретения - повышение надежности и произв-сти экскаватора путем снижения динамических нагрузок в механической части. Устр-во содержит командоаппарат 1, сумматор 2, возбудитель 3, электропривод 5, регулятор 12, состоящий из соединенных последовательно усилителей 24-26 и интеграторов 13-14, датчики 7-9 тока возбуждения, тока якоря и скорости соответственно. Дополнительно устр-во снабжено датчиком 6 напряжения,блоком Юопределения производной тока и блоком 11 определения производной скорости. При этом регулятор 12 дополнительно снабжен тремя интеграторами 15-18 и пятью инвертирующими усилителями 19-25. Сигналы с датчиков 6-9 и блоков 10 и 11 поступают в регулятор 12, который вырабатывает оптимальное управляющее воздействие и воспроизводит сигналы внешней, выходной и пяти внутренних координат , которые получаются на выходах интеграторов 13-18. Сигнал оптимального управляющего воздействия с выхода регулятора 12 суммируется в сумматоре 2 с задающим сигналом, поступающим с командоаппарата 1. Сигнал рассогласования с выхода сумматора 2 является управляющим воздействием, приходящим на вход возбудителя 3, управляющего генератором 4, от которого получает питание якорная цепь двигателя 5. 3 ил. 77 & Ё VI - Ю -fcb ю ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 02 F. 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

51

1.

1

I

l !

2 Ьг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4735221/03 (22) 07.09.89 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Приморское производственное объединение по добыче угля "Приморскуголь" и

Красноярский политехнический институт (72) В.П,Кочетков, П.Р.Хаспеков и М.В.Кочетков (53) 621.878.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1432150, кл. Е 02 F 9/20, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1420127, кл. Е 02 F 9/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ОДНОКОВLUOBOCQ ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к управлению горной техникой и предназначено для управления злектроп риводами одноковшовых экскаваторов и др. пром. механизмов. Цель изобретения — повышение надежности и произв-стиэкскаватора путем снижения динамических нагрузок в механической части.

Устр-во содержит командоаппарат 1, сумматор 2, возбудитель 3, злектропривод 5, регу„„ Ы„„1742425 А1 лятор 12, состоящий из соединенных последовательно, усилителей 24-26 и интеграторов 13-14, датчики 7-9 тока возбуждения, тока якоря и скорости соответственно. Дополнительно устр-во снабжено датчиком 6 напряжения, блоком 10 определения производной тока и блоком 11 определения производной скорости. При этом регулятор 12 дополнительно снабжен тремя интеграторами 15-18 и пятью инвертирующими усилителями 19-25. Сигналы с датчиков 6-9 и блоков

10 и 11 поступают в регулятор 12, который вырабатывает оптимальное управляющее воздействие и воспроизводит сигналы внешней, выходной и пяти внутренних координат, которые получаютса на выходах интеграторов 13-18, Сигнал оптимального управляющего воздействия с выхода регулятора 12 суммируется в сумматоре 2 с задающим сигналом, поступающим с командоаппарата t. Сигнал рассогласования с выхода сумматора 2 является управляющим воздействием, приходящим на вход возбудителя 3, управляющего генератором

4, от которого получает питание якорная цепь двигателя 5, 3 ил, 1742425

Изобретение относится к управлению горной техникой, а именно к управлению главными механизмами одноковшовых экскаваторов, в которых требуется ограничение токов, возникающих в режимах с управляющими и возмущающими воздействиями, и может быть использовано для управления электроприводвми других . промышленных механизмов.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности экскаватора путем снижения динамических нагрузок в механической части.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства управления электроприводом одноковшового экскаватора; на фиг. 2— принципиальная схема датчика производной тока; на фиг. 3 — блок-схема датчика производной скорости.

Устройство включает в себя последовательно соединенные командоаппарат 1, сумматор 2, возбудитель 3 и генератор 4 с присоединенным к нему двигателем 5.

Выходы датчика 6 напряжения возбуждения (ДВН), датчика 7 тока возбуждения (ДТВ), датчика 8 тока якоря (ДТЯ), датчика скорости QC), блока 10 определения производной тока якоря (БОПТ), блока 11 произ. водной скорости (БОПС) соединены с соответствующими входами регулятора 12, который формирует оптимальный характер переходных процессов. Выход регулятора

12 соединен с вторым входом сумматора 2.

ДС 9 соединен с входами БОПТ 10 и БОПС

11, а выходы ДТВ 7 и ДТЯ 8 — с вторым и третьим входами БОПТ 10.

Регулятор 12 состоит из шести интеграторов 13-18, пяти инвертирующих усилителей 19-23 и трех усилителей 24-26. Вход (вх.

6) регулятора 12 присоединен к входу интегратора 13, в цепь обратной связи которого включен инвертирующий усилитель 19. Выход интегратора 13 соединен с выходом регулятора 12, вход (вх.1) регулятора 12 соединен с первым входом интегратора 14, в цепи обратной связи которого включен инвертирующий усилитель 20. Выход интегратора 14 соединен с третьим входом интегратора 13, второй вход которого через усилитель 24 соединен с выходом интегратора 17, в цепи обратной связи которого включен инвертирующий усилитель 23. Выход интегратора 17 соединен также через инвертирующий усилитель 21 с вторым входом интегратора 14 и через усилитель 26— с вторым входом интегратора 18, первый вход которого соединен с входом (ax,5) регулятора 12, а выход — с третьим входом интегратора 17. Первый вход последнего соединен с входом (вх.4) регулятора 12, выход

10 двух инверторов 27 и 28 и сумматора 29 с входными сопротивлениями 30-34, Выходы

- ДС 9, ДТВ 7 и ДТЯ 8 соединены с входами

20 ординаты регулятора получают после форсированного интегрирования в интегра45 торе 13 сигналов с датчика 6 напряжения

50 ных в инвертирующем усилителе 21. Сигнал

55 второй внутренней координаты с интеграто25

40 интегратора 16 соединен с входом интегратора 15, В цепи обратной связи включен инвертирующий усилитель 22. Первый вход интегратора 15 соединен с входом (Bx.2) регулятора 12, а выход интегратора 15 через усилитель 25 соединен с интегратором 16.

Первый вход интегратора 16 соединен с входом (вх.3) регулятора 12. БОПТ 10 состоит из (вх.1, 2, 3) БОПТ 10. Вход (вх.1) через сопротивление 32 соединен с сумматором 29.

Входы (вх,2 и 3) через входные сопротивления 30 и 31, инверторы 27 и 28 и входные сопротивления 33 и 34 присоединены к сумматору 29. Выход счмматопа 29 является выходом БОПТ-10, БОПС 11 сотоит из усилителя 35, сумматора 36, интегратора 37. Вход

БОПС 11 соединен с первым входом сумматора 36, второй вход которого соединен через интегратор 37 с выходом БОПС 11 и с выходом усилителя 35, вход которого соединен с выходом сумматора 36.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы обратных связей по напряжению возбуждения, току возбуждения, току . якоря, производной тока якоря, скорости и производной скорости двигателя с соответствующих датчиков 6 — 9 и блоков 10 и 11 поступают в регулятор 12, вырабатывающий оптимальное управляющее воздействие и воспроизводящий сигналы внешней, выходной и пяти внутренних координат, которые получаются на выходах соответственно интеграторов 13 — 18. Все интеграторы являются инвертирующими, а четыре интегратора являются форсирующими за счет наличия в цепях обратной связи инвертирующих усилителей. Сигнал выходной ковозбуждения, первой внутренней координаты с интегратора 14 сигнала четвертой внутренней координаты с интегратора 17.

Сигнал первой внутренней координаты регулятора получают после форсированного интегрирования в интеграторе 14 сигналов с ДТВ 7, второй внутренней координаты и четвертой внутренней координаты, усиленра 15 получают после форсированного интегрирования сигналов с ДТЯ и третьей внутренней координаты. Сигнал третьей внутренней координаты получают после интегрирования с интегратора 16 сигналов с

1742425

10

20

ДС и второй внутренней координаты, усиленных в усилителе 25.

Сигнал четвертой внутренней координаты получают после форсированного интегрирования с интегратора 17 сигналов с

БОПТ 10 и пятой внутренней координаты.

Сигнал пятой внутренней координаты с интегратора 18 получают интегрированием сигнала с БОПС 11 и сигнала четвертой внутренней координаты, усиленного в усилителе 26, Сигнал оптимального управляющего воздействия с выхода регулятора суммируется в сумматоре 2 с задающим сигналом, поступающим с командоаппарата 1.

Сигнал рассогласования с выхода сумматора 2 является управляющим воздействием, приходящим на вход возбудителя 3, управляющего генератором 4, от которЪго получает питание якорная цепь двигателя 5.

За счет использования регулятора и дополнительных ДНВ и БОПТ обеспечивается эффективное снижение динамических бросков тока на (5-10)% по сравнению с известным устройством и уменьшаются динамические усилия в упругом элементе на р-щу.

Формула изобретения

Устройство управления электроприводом одноковшового экскаватора, содержащее командоаппарат, соединенный с первым входом сумматора, выход которого через возбудитель соединен с электроприводом, регулятор, включающий три усилителя и три интегратора, соединенные последовательно, первые входы которых являются соответственно первым, вторым и третьим входами регулятора и подключены к соответствующим датчикам тока возбуждения, тока якоря и скорости, а выход первого усилителя соединен с вторым входом третьего интегратора, выход регулятора. подключен к второму входу сумматора, о т25

40 л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения надежности и производительности экскаватора путем снижения динамических нагрузок, оно снабжено датчиком напряжения возбуждения, блоком определения производной тока, блоком определения производной скорости, а регулятор дополнительно содержит четвертый, пятый и шестой интеграторы и пять инвертирующих усилителей, при этом первые входы четвертого, пятого и шестого интеграторов являются одноименными входами регулятора, выход четвертого интегратора подключен через первый инвертирующий усилитель к своему второму входу, через второй инвертирующий усилитель — к второму входу первого интегратора, через второй усилитель— к второму входу пятого интегратора и через третий усилитель — к второму входу шестого интегратора, выход пятого интегратора подключен к третьему входу четвертого интегратора,- выход второго интегратора соединен с входом первого усилителя и через третий инвертирующий усилитель с своим вторым входом, выход первого интегратора соединен с третьим входом шестого интегратора непосредственно и через четвертый инвертирующий усилитель — с своим третьим входом, выход шестого интегратора объединен с входом пятого инвертирующего усилителя и является выходом регулятора, выход пятого инвертирующего усилителя соединен с четвертым входом шестого интегратора, датчик напряжения возбуждения подключен к шестому входу регулятора, датчик скорости соединен с первым входом блока определения производной тока непосредственно и через блок определения производной скорости — с пятым входом регулятора, датчики тока возбуждения и тока якоря соединены соответственно с вторым и третьим входами блока определения производной тока.

1742425 допт ю Рог. 2.

Д()аг k1!

qbue. 3

Составитель О. Капканец

Редактор О. Хрипта Техред М.Моргентал Корректор M. Демчик

Заказ 2266 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101