Устройство для управления электродвигателем поворота экскаватора

(57) Изобрете нике и может троприводах п СТВО ДЛЯ УПРА ГАТЕЛЕМ Г 10 ВОР ЕНИЯ А ЭКие относится к эле быть использовано стоянного тока. По тротех- элекшение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Г 1 роизводственное объединение Уралмаш и Харьковский автомобильно-дорожный институт(56) Вейгер А. М. и др. П электроприводов: Справочни 1980, с. 74 - 77.Ольховников Б. В, и др. Настройка электроприводов по критериям максимальной лемпфирующей способности. - Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, 1980,8, с. 8 - 10. производительности и нзлежности электро- механического оооруловання механизма поворота достигается введением лвух блоков 9 и 10 выделения модуля, суммирующего усилителя 11 с блоком 12 ограничения в цепи обратной связи, функционального преобразователя 13 и оптрона 14. Г 1 ри этом вход первого блока 9 выделения молуля полключен к выходу регулятора 4 частоты вращения, вход второго блока 10 выделения модуля подключен к выходу датчика 8 тока якоря. Выходы обоих блоков 9 и О выделения модуля соелинены с резисторами во входной цепи суммирующего усилителя 11, к выходу которого через функциональный преобразователь 13 подключен анод светодиода оптрона 14. Фоторезистор оптрона 4 Я включен межлу выходом регулятора 4 частоты вращения и вхолом регулятора 6 тока якоря. Благодаря этому обеспечивается увеличение динамического тока, соответствую- ( щего заданию регулятора скорости (ЭДС), что приводит к снижению времени поворота Я экскаватора и сох 1 знению высоких лсмпфирующих свойств электроприволз. 1 ил.Лу = 1 Ц - У (2) по закону 9 Т0 Л93 То Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электро- приводах постоянного тока.Цель изобретения - повышение производительности и надежности электромеханического оборудования механизма поворота.На чертеже приведена схема устройства.Устройство для управления электроприводом поворота экскаватора содержит электродвигатель 1 постоянного тока, подключенный к выходу преобразователя 2 и последовательно соединенные блок 3 задания, регулятор 4 частоты вращения с блоком 5 ограничения в цепи обратной связи и пропорционально- интегральный регулятор 6 тока, выход которого подключен к входу преобразователя 2, датчики частоты 7 вращения и тока 8, подключенные к соответствующим входам регуляторов частоты вращения 4 и тока 6, два блока 9 и 10 выделения модуля, входы которых подключены к выходам соответственно регулятора 4 частоты вращения и датчика 8 тока, последовательно соединенные суммирующий усилитель 11 с блоком 12 ограничения в цепи обратной связи, функциональный преобразователь 13 и оптрон 14, светодиод 15 которого подключен к выходу функционального преобразователя 13, а фоторезистор 16 подключен параллельно входному резистору 17 регулятора 6 тока и связан с выходом регулятора 4 частоты вращения, выходы блоков 9 и 10 выделения модуля подключены к входам суммирующего усилителя 11, который совместно с функциональным преобразователем 13 и оптроном реализует следующую функциональную зависимость:О./Яфр = Янин/l /-П/где Рфр - сопротивление фоторезистора 16;Ямин - минимальное значение сопротивления фоторезистора, соответствующее максимальному значению сигнала на выходе функционального преобразователя 13.Устройство работает следующим образом.В начале процесса разгона (или торможения) на выход задающего устройства 3 поступает напряжение, которое определяет заданную установившуюся частоту вращения механизма. При этом на выходе регулятора 4 частоты вращения устанавливается максимальное неизменное напряжение (ю, которое ограничивается нелинейным элементом 5 в цепи его обратной связи, Это напряжение служит уставкой регулятора 6 тока и о -- (1)У.Кдтгде К. - коэффициент передачи датчика 8 тока.В конце процесса разгона регулятор частоты вращения выходит из режима ограничения и начинает работать на линейном 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 участке своей характеристики, наступает установившийся режим работы механизма поворота с заданной частотой вращения электродвигателя. На вход суммирующего усилителя 11 поступает разность модуля сигнала с выхода регулятора 4 частоты вращения, который пропорционален установке регулятора тока 1 ю, и модуля сигнала с выхода датчика 8 тока якоря, который пропорционален динамической составляющей тока якоряПри равенстве токов 1 ю и 1 сигнал на выходе усилителя 11 равен нулю, ток светодиода 15 также равен нулю и сопротивление фоторезистора 16 имеет максимальное значение. При эток ток в фоторезисторе 16 весьма мал и не влияет, практически, на работу устройства. В процессе разгона (либо торможения) механизма поворота ток Й меньше тока У, . Поэтому на выходе усилителя 11 появляется сигнал, пропорциональный разности абсолютных значений токов Ую и / Этот сигнал через функциональный преобразователь 13 подается на светодиод 15 оптрона 14 и сопротивление фоторезистора 16 изменяется в функции тока, протекающего через светодиод 15.Характеристики функционального преобразователя 13 и оптрона 14 обеспечивают изменение сопротивления фоторезистора в области реальных значений разности токов. 1./ф , (3) ГДЕ Ямин - МИНИМаЛЬНОЕ ЗНаЧЕНИЕ СОПРО- тивления фоторезистора 16.Через сопротивление фоторезистора Ри с выхода регулятора частоты вращения на выход регулятора 6 тока якоря поступает дополнительная составляющая тока 7 о (4)ЫоЬвеличина которой согласно уравнению (3), пропорциональна разности токов 6,т. е. пропорциональна ошибке регулирования при постоянном напряжении регулятора частоты вращения (/ю.Г 1 ри протекании тока фью через сопротивление фоторезистора 16 динамическая составляющая тока якоря 1 зрастает и определяется зависимостью где Тю - эквивалентная постоянная времени контура тока; 0 - электромеханическая постоянная времени привода;309233 Составитель В. ТрофименкоРедактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор С. ЧерниЗаказ447/52 Тираж 661 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 зР - .РР 17 . (6)КрЯ 7 - сопротивление между выходом регулятора 4 частоты вращения и входом регулятора 6 тока при откл 1 оценном сопротивлении Яфр Коэффициент р показывает, во сколько раз уменьшается эквивалентное сопротивление участка схемы между выходом регуля тора частоты вращения и входом регулятора 6 тока при подключении в схеме СОПротИВЛЕНИЯ Яфрмии Как видно из уравнений (5) и (6), по мере уменьшения сопротивления Рфр, т. е. увеличения коэффициента р, динамическая составляющая тока 1 якоря возрастает и все более приближается к установке регулятора тока 1 о. Следовательно, соответствующим выбором значения коэффициента р обеспечивается необходимое увеличение тока й и приближение его с заданной степенью точности к уставке регулятора тока Благодаря этому темп разгона и торможения возрастает, т. е. увеличивается производительность. Постоянную времени То контура тока в предлагаемом устройстве можно принимать равной оптимальному значению, при котором имеет место наиболее эффективное демпфирование механических колебаний, поскольку снижение темпа разгона (торможения), обусловленное увеличением постоянной времени То контура тока, может быть скомпенсировано соответствующим увеличением коэффициента Р. Увеличение эффективности демпфирования механических колебаний обеспечивает повышение надежности электромеханического оборудования механизма поворота. Формула изобретенияУстройство для управления электродвигателем поворота экскаватора, содержащее электродвигатель постоянного тока, подключенный к преобразователю и последовательно соединенные блок задания, регулятор частоты вращения с блоком ограничения в цепи обратной связи и пропорционально-интегральный регулятор тока, выход которого подключен к входу преобразователя, датчики частоты вращения и тока, выходы которых соединены с соответствующими входами регулятора частоты вра 1 цения и регулятора тока, отличающеес тем, что, с целью повышения производительности и надежности электромеханического оборудования механизма поворота, в него введены два блока выделения модуля, входы которых подключены к выходам соответственно регулятора частоты вращения и датчика тока, последовательно соединенные суммирующий усилитель с блоком ограничения в цепи обратной связи, функциональный преобразователь и оптрон, светодиод которого подключен к выходу функционального преобразователя, а фоторезистор подключен параллельно входному резистору регулятора тока и связан с выходом регулятора частоты вращения, выходы блоков выделения модуля подключены к входам суммирующего усилителя, который совместно с функциональным преобразователем и оптроном реализует следующую функциональную зависимость:П./Яфгиии, )Л 1 П 4/где Яфр - сопротивление фоторезистора;Ячии МИНИМдЛЬНОЕ ЗнаЧЕНИС СОПРОТИВлени я фоторезистора, соответствующее максимальному значеник сигнала на выходе функционального преобразователя;Ц - модуль уставки регулятора тока; (т,1 - модуль тока электродвигателя.