Способ торможения двигателя экскаватора

 

Изобретение относится к управлению электроприводами капающих механизмов экскаваторовлопат, преимущественно электропривода подъема. Цель изобретения: повышение производительности и надежности Для этого при задающем сигнале осуществляет частичное ослабление поля возбуждения а при снятии задающего сигнала осуществляют предельное усиление величины сигнала отрицательной обратной связи по напряжению. 1 ид

(19) Щ (11) (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4927469/03 (22) 15.0491 (46) 30.1293 Бюп. Мю 47-48 (71) Производственное объединение Уралмаш (72) Садовников ЕМ (73) Производственное объединение "УрапмацГ (54) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к управлению электроприводами капающих механизмов экскаваторовлопат, преимущественно электропривода подъема, Цель изобретения повышение производительности и надежности Дпя этого при задающем сигнале осуществляют частичное ослабление поля возбуждения а при снятии задающего сигнала осуществляют предельное усиление величины сигнала отрицательной обратной связи по напряжению. 1 ил, ЬЭ

CO

CA

)1 (фЭ

2005136

Изобретение относится к управлению электроприводами копающих механизмов экскаваторов-лопат, преимущественно электропривода подъема.

Известен способ управления электроФ приводом подьема экскаватора, который в принципе является классическим примером электропривода по системе индивидуальный регулируемый источник-двигатель. При 10 подъеме и удержании ковша поддерживается номинальное возбуждение двигателя, а прй спуске магнитный роток двигателя автоматически ослабляется. Форсирование напряжения источника питания якоря про- 15 изводится посредством отрицательной обратной связи по напряжению с неизменным коэффициентом передачи.

Такое управление электроприводом,. практически применялось на всех крупных 20 экскаваторах-лопатах в течение многих лет.

Затем для повышения производительности . в период подъема стали увеличивать(форсировать) возбуждение двигателя. При форсировании возбуждения двигателя возникают 25 повышенные потери. в обмотке возбужде, ния, для компенсации которых необходимо выполнять при ослабленном потоке нетолько опускание, но и удержание ковша.

Таким образом в качестве прототипа выбран способ управления электроприводом, при котором в период подъема ковша возбуждениедвигатель форсирует, а в периоды опускания и удержания ковша — ослабляют.

Недостатками обоих способов являются, наличие значительной "ползучей" скорости при удержании ковша, т.е. самопроизвольное опускание ковша под 40 действием веса, что может привести к аварийным ситуациям при разгрузке ковша в транй ортные сосуды; значительный выбег механизма в режиме спуска ковша после установки рычага командоконтроллера в ну- 45 левое положение, что ожет привести к ударам ковша о металлоконструкции и увеличению времени цикла, Это является следствием недостаточного момента торможения.из-за ослабления 50 поля двигателя.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности ра-, боты экскаватора за счет эффективного торможения в режимах с ослабленным по- 55 лем двигателя, Цель достигается тем, что одновременно с установкой рычага командоконтроллера в нейтральное положение увеличивают (до предельно допустимых значений) величину отрицательной обратной связи по напряжению регулируемого источника питания двигателя.

Указанное техническое решение<является новым, так как имеет способ — прототип, совпадающий с предложенным лишь по части признаков.

Для доказательства соответствия изобретения критерию "существенные отличия" необходимо проанализировать действие отрицательной обратной связи по напряжению в аналогичных системах и при предложенном способе, Обычно отрицательная обратная связь по напряжению (ОСН) используетсярибо для повышения жесткости механических характеристик, что в данном случае не очень актуально, либо для создания форсировок при переходных процессах, особенно при разгоне, что весьма важно для экскаваторных электроприводов. На всех приводах подъема экскаватора приняты умеренные значенйя форсировок (обычно не более 2-3).

Для определенности, например, в системе

Г-Д: ток возбуждения генератора, соответЮ ствующий номинальному напряжению обозначим 1н, тогда в установившемся режиме задающая обмотка создаст 31н, а обратная связь по напряжению (-21н), что соответствует форсировке равной 3. Большие значения форсировок назначать не имеет смысла из-за ограниченной мощности возбудителей генераторов и насыщения силового генератора, Следует отметить также, что форсировка при торможении при известных способах остается той же, что и при разгоне. Другие приемы воздействия на тормозной момент.не применяются. Поэтому введение в способ признака усиления обратной связи по напряжению может рассматриваться как введение нового приема.

Таким образом предложение соответствует критерию "Существенные отличия".

На чертеже изображена схема управления электроприводом, Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока с индивидуальным регулируемым преобразователем 2 для питания якоря двигателя 1. Система управления 3 содержит регуляторы напряжения 4 и тока 5, задающий сигнал вырабатывается с помощью комэндоконтроллера 6. В цепь 7 обратной отрицательной связи по напряжению введен резистор 8, который может быть зашунтирован ключом 9. управляемым сигналом командоконтроллерз 6 через связь 10. При нейтральном положении командроконтроллера 6, когда злдлнъцпй

2005136 нал равен нулю, ключ 9 шунтирует ограничительный резистор 8. Коэффициент обратной связи по напряжению при бтом возрастает до предельной величины. Особенности этого режима лучше всего рас- 5 смотреть на примере удержания ковша. Под действием веса ковша двигатель 1 приобретает некоторую скорость в направлении "на спуск". ЭДС двигателя попадает непосредственно на вход регулятора напряжения 4 по цепи отрицательной обратной связи 7.

Поскольку это единственный сигнал на входе регулятора 7, бй будет реагировать на него и заставит преобразователь 2 вырабатывать напряжение, компенсирующее ЭДС двигателя 1. Возникает равновесие, причем вследствие высокого коэффициента обратной связи оно имеет место при малых значениях ЭДС и соответственно напряжении и реоб разо вателя 2., Через я корную цепь двигателя 1 будет протекать тормозной ток.

Ослабаение поля обмоткой 11 приводит лишь к увеличению якорного тока для обеспечения требуемого тормозного .момента, 2 т.е. нет необходимости воздействовать на возбуждение двигателя.1 через обмотку 11 и возбудитель 12.

Такой способ управления проверен вкспериментально и из результатов можно сде- 30 лать выводы о достаточной эффективности его как прй торможении, так и при удержа35 экскаватора, при задающем сигнале осуществляют частичное ослабление поля возбуждения, а при снятии задающего сигнала осуществляют предельное усиление величины сигнала отрицательной об,10 ратной связи по напряжению.

Формула изобретения

СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ЭКСКАВАТОРА, основанный на измерении поля возбуждения двигателя, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности и надежности в работе нии ковша. Коэффициент обратной связи в ,режиме торможения (удержания ковша) целесообразно увеличивать до предельной величины, т.е. нет необходимости выбирать достаточную для торможения величину, В других режимах применение такого коэффициента неприемлемо.

С точки зрения быстродействия предложенный способ выгоднее, чем восстановление полного потока обмотки возбуждения, из-за ее инерционности. Предлагаемый способ особенно выгодно реализуется в электропри водах, в которых и редусмотрен ы лишь повышенное и ослабленное возбуждения. Поэтому для получения удовлетворительного торможения и удержания ковша пришлось бы ввести промежуточное, например, номинальное возбуждение. Это привело бы к усложнению схемы. Торможение с усиленным возбуждением приведет к увеличению потерь и перегреву двигателя.

Предложенный способ позволяет получить хорошее торможение и удержание ковша при приемлемом уровне потерь. Основной полезный эффект заключается в снижении утомляемости машиниста, что косвенно ведет к увеличению производительности. (56) Авторское свидетельство СССР

M 613037, кл. Е 02 F 9/20, 1976.

2005136

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

Редактор А.Бер

Заказ 3423

Составитель Е.садовников

Техред М.Моргентал Корректор Н,Милюкова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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