Способ защиты от перегрузки “электропривода по системе” управляемый преобразователь-двигатель

Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 05.01.75, Бюллетень ЛЪ 1Дата опубликования описания 17.02.75 Совета Министров ССС ло делам изобретений 3) УДК 621.316,719088,8 ткрытин ий, И. В. Иванова, 1 О, П, Гейде и А, Н, Козинец(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ЗЛЕКТРОПРИВОДА ПО СИСТЕМЕ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗО ВАТЕЛ Ь - ДВИГАТЕЛЬИзобретение может использоваться при разработке устройства защиты регулируемых по скорости приводов и их рабочих органов от перегрузки, например, применительно к электроприводам черпающего и маневрового аппаратов драг, дпоуглубительцых снарядов,Известен способ защиты от перегрузки электропривода по системе УП - Д с задатчцком скорости путем сравнения сигнала, задающего допустимую нагрузку, с сигналом обратной связи, зависящим от суммы сигналов тока нагрузки и скорости двигателя и уменьшения напряжения на выходе преобразователя при превышении сигналом обратной связи сигнал а, задающего допусти мую нагрузку.По этому способу ограничивается момент (ток) стопорения привода путем увеличения коэффициента усиления системы регулирования при ударных нагрузках, благодаря чему предотвращается выход из строя исполнительного механизма.Известный способ предусматривает постоянство статических механических характеристик привода, не зависящих от величины динамической составляющей момента стопорения.Усилия в исполнительном органе, возникающие при стопорении, определяются суммой статического момента, равного по величине электромагнитному моменту двигателя и динамического момента. Последняя составляющая при регулируемой скорости вращения двигателей зависит от начальной скорости вращения двигателей. Обычно защита от перегрузок рабочего органа машин путем огра цичения статического момента стопореция привода осуществляется следующими путями. В системах, допускающих регулирование при постоянном моменте так, что момент стопореция при снижении начальной скорости стопо- О рения не превосходит момента стопорения приболее высоких начальных скоростях, В системах, допускающих регулирование при постоянной мощности, момент стопорения изменяется обратно пропорционально начальной скорости 15 стопорения.Известный способ в общем случае не обеспечивает постоянства суммы динамической и статической составляющих момента стопорения и в результате приводит к усилиям в ис полнительном органе при стопорении, зависимым от начальной скорости стопореция.Способы, основанные на измерении факти.ческих усилий в исполнительном органе (например, с помощью тензодатчиков) наиболее 25 точны, но довольно сложны и поэтому могутиметь довольно ограниченное распространение, В приведенном примере приводов папильонажных лебедок драг (одномассовая система с элементом упругости - канатом) ди- ЗО намическая составляющая усилия стопорения5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 в исполнительном органе - канате прямо пропорциональна начальной скорости вращения двигатель,В случае ьногомассовых систем зависимость дипамичсс.гй составляю,цей усилил стопореция от аальОй сорости Врзпения двига толей бел с сложная.В ряде .ехац:змов динамическая составляощая усилия стонорения составляет значительную часть суммарного усилия стопорения.Зависимость коэффициента запаса прочности исполнительного механизма при стопорепии от начальной скорости привода ведет к тому, что при регулируемой скорости привода коэффициент может быть либо слишком малым, либо неоправданно большим.Обеспечить постоянство запаса прочности исполнительного механизма можно путем изменения статического момента стопорения в зависимости от величины динамической составляющей момента (усилия) стопорения, однозначно связанной с начальной скоростью привода.Цель изобретения - обеспечить постоянство запаса прочности рабочего органа приводимого механизма при его стопорении,Эта цель достигается тем, что в качестве сигнала скоростц используют сигнал, пропорциональный заданной скорости, а зависимость сигнала обратной связи от суммы сигналов тока нагрузки и заданной скорости устанавливают по критерию обеспечения постоянства суммы динамического и статического усилий, прикладываемых к рабочему органу при его стопорении.На чертеже приведена зависимость динамической составляющей усилия стопорения (т. е. в момент остановки привода) от начальной скорости вращения двигателя для одно- массовой системы с упругостью - прямая 1.Допустимая статическая составляющая М,д, определяется разностью между допустимыми усилием Мд,и динамической составляющейй Мс дод. =Мдоп - Мдпн. Эта раз ность изображена на фиг. 1 прямой 2,Отрезок АС характеризует допустимую статическую составляющую усилия стопорения (т. е. в момент остановки привода) при начальной скорости и; СД - динамическая составляющая; ЛВ - усилие, при превышении которого привод переходит на стопорную часть характеристики с крутизной р.Прямая 3 - зависимость начального момента стопорения части характеристики с крутизной р от начальной скорости привода.Таким образом обеспечение статической составляющей усилия стопорения в зависимости от начальной скорости привода но прямой 2 обеспечивает постоянное усилие в исполнительном органе при стопорении МдВ системах автоматического регулирования скорости электропривода с задатчиком скорости начальная скорость стопорения равна (с ошибкой обусловливаемой системой регулирования) заданной. Поэтому в систему регулирования вместо сигнала, пропорционального начальной скорости стопорения привода, можно вводить сигнал, пропорциональный заданной скорости.Необходимость осуществления такой зависимости может быть проиллюстрирована на примере носовых лебедок 210-литровых драг. При стонорении черпакового барабана боковому перемещению в углу забоя динамическая составляющая усилия в носовых канатах может в два и более раза превышать номинальное тяговое усилие лебедки при высоких скоростях привода. В то же время увеличение статического момента на валу двигателя при малых скоростях привода способствует повышению производительности драг при отработке вязких пород.Предлагаемый способ предусматривает обеспечение постоянства коэффициента запаса прочности исполнительного органа при регулируемой скорости привода путем корректировки статической составляющей усилия стопорения по закону, обеспечивающему постоянство суммы динамической и статической составляющих усилий стопорения. Предмет изобретения Способ защиты от перегрузки электропривода по системе управляемый преобразователь в двигате с задатчиком скорости, заключающийся в сравнении сигнала, задающего допустимую нагрузку, с сигналом обратной связи, зависящим от суммы сигналов тока нагрузки и скорости двигателя и уменьшения напряжения на выходе преобразователя при превышении сигналом обратной связи сигнала, задающего допустимую нагрузку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения постоянства запаса прочности рабочего органа приводимого механизма при его стопорении, в качестве сигнала скорости используют сигнал, пропорциональный заданной скорости, а зависимость сигнала обратной связи от суммы сигналов тока нагрузки и заданной скорости устанавливают по критерию обеспечения постоянства суммы динамического и статического усилий, прикладываемых к рабочему органу при его стопорении.Составитель Р. ДавыдовРедактор В. Фельдман Техред Г. Васильева Корректор Н. Стельма Тираж 781Совета Мннпсоткрытийнаб., д. 4,5 Изд М 274осударственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская Заказ 283/17ЦНИИПИ Подписноев СССР Типография, пр. Сапунова, 2