Устройство для ограничения динамических нагрузок в экскаваторных механизмах

СНИХИЧЕСНИХ СОЮЗСО ЦИАЛИСТ СПУБЛИН 7 А 1,Глаш АоОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 15.08.88. Бюп. У 30 (71) Красноярский политехнический институт и Красноярское производственное объединение тяжелых экскаватров "Крастяжмаш"(56) авторское свидетельство СССРУ 422272, кл, Е 02 Р 9/20, 1970.Авторское свидетельство СССР Кф 412354, кл. Е 02 Р 9/20, 1972.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ДИНМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ЭКСКАВАТОРНЫХ МЕХАНИЗМАХ(57) Изобретение относится к электр приводам горных машин и позволяет повысить надежность экскаватора путем снижения динамических нагрузок.Для этого устройство дополнительно содержит командоаппарат 1, датчик 15тока возбуждения и регулятор 8. Навходы регулятора 8 поступают сигналыс выходов датчиков тока возбуждения15, скорости 17 двигателя 5, тока 16якорной цепи и блока 18 определениянагрузки, Сигналы с датчиков 16 и 17поступают также на вход блока 18. Регулятор 8 состоит из инвертирующихинтеграторов (ИИ) 9, 10, фильтров 11,12 и усилителей 13, 14. Сигнал обратной связи (ОС) па моменту упругоговзаимодействия (МУВ) с выхода блока18 интегрируется в ИИ 9 и суммируетсяс сигналом ОС по скорости с датчика17, Сигнал рассогласования интегрируется в ИИ 10 и усиленный усилителем13 суммируется в ИИ 9 с сигналом ОСпо МУВ. Проинтегрированный инверсныйсигнал с выхода ИИ 10 суммируется ссигналом ОС по току якорной цепи сдатчика 16. Полученный сигнал рассог1416627 ласования фильтруется в фильтре 11и усиленный усилителем 14 суммируется в ИИ 10 с сигналом ОС по скоростис датчика 17 и проинтегрированным сигналом ОС по МУВ и сигналом с выходаусилителя 13. На вход фильтра 12 поступает результирующий сигнал с выходафильтра 11, Его выходной сигнал является выходным сигналом регулятора 8и поступает в сумматор 2. Здесь он 1Изобретение относится к электроприводам горных машин и может бытьприменено для ограничения динамических нагрузок в копающих механизмаходноковшовых экскаваторов. 5Целью изобретения является повышение надежности экскаватора путемснижения динамических нагрузок,На чертеже представлена схема устройства для ограничения динамических 10нагрузок в экскаваторных механизмах.Устройство включает последовательФно соединенные камандоаппарат 1, сумматор 2, экскаваторный электропривод,включающий возбудитель 3, напряжениекоторого подается на обмотки возбуждения генератора 4 с подключеннойк нему якорной цепью двигателя 5, соединенного через трансмиссию 6 с рабочим органом 7. Второй вход сумматора2 соединен с выходом регулятора 8,состоящего из двух интеграторов 9 и10, двух фильтров 11 и 12, двух усилителей 13 и 14, причем первые входыинтеграторов 9, 10 и фильтров 11, 12являются входами регулятора 8, выходинтегратора 9 подключен ко второмувходу интегратора 10, выходом соединенного через усилитель 13 с вторымвходом интегратора 9, выход интегратора 10 подключен ко второму входуфильтра 11, выходом соединенного через усилитель 14 с третьим входом интегратора 10, выход фильтра 11 подключен ко второму входу фильтра 12, 35выход которого является выходом регулятора 8, Входы вх , вх , вх , вхрегулятора 8 соединены соответственно с выходами датчиков тока возбужсравнивается с сигналом с командоаппарата 1, Сигнал рассогласования свыхода сумматора 2 является сигналомоптимального управляющего воздействия,поступающим через возбудитель 3 напряжения на обмотки возбуждения генератора 4 с подключенной к нему якорнойцепью двигателя 5, соединенного черезтрансмиссию 6 с рабочим органом 7.1 ил. 2дения 15, тока якорной цепи 16, скорости двигателя 17 и блока определения нагрузки 18, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами датчиков скорости 17 и тока якорной цепи 1.6,Устройство работает следующим образом.Сигналы обратных связей по току возбуждения, току якорной цепи, скорости двигателя и моменту упругого взаимодействия с соответствующих датчиков и блока определения нагрузкиФ поступают в регулятор 8, вырабатывающий оптимальное. управляющее воздействие. Сигнал обратной связи по моменту упругого взаимодействия с выходом блока 18 определения величины нагрузки интегрируется в инвертирующем интеграторе 9Проинтегрированный инверсный сигнал обратной связи по моменту упругого взаимодействия суммируется с сигналом обратной связи по скорости двигателя, приходящим с соответствующего датчика 17. Сигнал рассогласования интегрируется в инвертирующем интеграторе 10, Проинтегрированный инверсный сигнал рассогласования с выхода инвертирующего интегратора 10 через усилитель 13 суммируется на входе инверсного интегратора 9 с сигналом обратной связи по моменту упругого взаимодействия. Кроме того, проинтегрированный инверсный сигнал с выхода инверсного интегратора 10 суммируется с сигналом обратной связи по току якорной цепи с выхода соответствующего датчика 16. Сигнал рассогласования фильтруется141 бб 27 Составитель О.Капканец Техред А.Кравчук Корректор Н.Король Редактор Н.Горват Тираж 637 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 404/29 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в инвертирующем фильтре 11. Инверсныйсигнал рассогласования с выходафильтра 11 через усилитель 14 суммируется с сигналом обратной связи поскорости двигателя сдатчика 17 и проинтегрированным инверсным сигналомрассогласования между сигналом обратной связи по моменту упругого взаимодействия и сигналом с выхода усилителя 13., Кроме того, инверсный сигналрассогласования с выхода фильтра 11суммируется с сигналом обратной связи по току возбуждения с соответствующего датчика 15. Результирующийсигнал поступает в фильтр 12 и навыходе получается сигнал оптимального управления, который суммируется всумматоре 2 с задающим сигналом,поступающим. с командоаппарата 1. Сигнал рассогласования с выхода сумматора 2 является сигналом оптимальногоуправляющего воздействия, приходящимна вход возбудителя 3, управляющегогенератором 4, от которого получаетпитание якорная цепь двигателя 5,что приводит к изменению величиныускорения механизма, за счет чегоуменьшаются динамические нагрузки иполомки металлоконструкций экскаватора,Формула изобретенияУстройство для ограничения дина.мических нагрузок в экскаваторных механиэмах, содержащее экскаваторныйэлектропривод, датчик тока якорнойцепи и датчик скорости, соединенныес блоком определения нагрузки, а также сумматор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности за счет ограничения динамическихнагрузок, оно дополнительно содержиткомандоаппарат, датчик тока возбуждения и регулятор, состоящий из двухфильтров, двух интеграторов и двухусилителей, причем блок определениянагрузки и датчик скорости подключены соответственно к первым входампервого и второго интеграторов, датчик тока якорной цепи и датчик токавозбуждения подключены, соответственно к первым входам первого и второго фильтров, выход первого интегратора соединен с вторым входом второго интегратора, выход которого соединен с вторым входом первого фильтраи через первый усилитель - с вторым 25 входом первого интегратора, выходпервого фильтра подключен к второмувходу второго фильтра и через второйусилитель - к третьему входу второгоинтегратора, а выход второго фильтра ЗО подключен к второму входу сумматора,к первому входу которого подключенкомандоаппарат, выход сумматора соединен с экскаваторным электроприводом.