Устройство для ограничения динамических усилий в механизме экскаватора

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 23.09.81. Бюллетень35Дата опубликования описания 28.09.81 по делам изобретений н открытий. В, Ол на Ленина, ордена Октябрьско Знамени, ордена Отечественной дового Красного Знамени, орде Высшего ордена заслуги со зв елого машиностроения им. Се денаи,амя,й Дважды орд Красного ордена Тру Труда и завод тяж) Заявите еч,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В МЕХАНИЗМЕ ЭКСКАВАТОРА1Изобретение относится к управлению электроприводами копающих механизмов экскаватора и предназначено для автоматизации процессов работы электроприводов копающи механизмов экскаваторов.Известно устройство для ограничения динамических усилий в механизме экскаватора, которое для снижения возникающих при стопорении значительных динамических усилий, автоматически переключает электродвигатель в режим рекуперативного торможения. Это устройство содержит вентильный 1 о электропривод с системой управления, формирователь уровня рекуперативного тока с элементом ограничения в цепи обратной связи, элемент сравнения и датчики усилия скорости и тока, При стопорении, когда динамическое усилие в механизме превышает 15 стопорное значение, стабилитроны пробиваются, и сигнал с датчика усилия поступает на вход формирователя. На выходе формирователя появляется напряжение, которое изменяет полярность напряжения как на входе, так и на выходе регулятора тока, и двигатель переводится в режим рекуперативного торможения 1. При стопорении механизма и ограниче. нии динамических усилий с этим устройством не исключена работа электропривода в 111 квадранте механической характеристики,когда двигатель запасает кинетическую энер. гию и при этом могут возникать в электро. приводе значительные динамические нагруз. ки другого знака, что является существен. ным недостатком этого устройства. Цель изобретения - повышение эффек тивности ограничения динамических нагру зок в электроприводе за счет исключения режима работы электропривода в 111 квад ранте механической характеристики. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным к дат чику тока дифференцирующим звеном к ана: логовым ключом, ко входам которого под ключены выход формирователя уровня рекуа перативного тока и через диод выход датчи ка скорости, а выход соединен с одним иа входов элемента сравнения, к другому входу которого через диод подключен выход диф ференцирующего звена На чертеже показана схема предлагае мого устройства.Устройство содержит регулятор 1 тока, ко входу которого подключены датчик 2 тока, выход аналогового ключа 3, через диод 4 дифференцирующее звено 5, а также выход предыдущего регулятора, например регулятора 6 скорости. Датчик 7 усилий через стабилитроны 8 и 9 подсоединен ко входу формирователя 10, у которого в цепи обратной связи включены элементы 11 и 12 ограничения, выход формирователя подключен через диод 13 к датчику 14 скорости. Электродвигатель 15 получает питание от вентильного преобразователя 16 с системой 17 фазо-импульсного управления. На вход регулятора скорости поступает сигнал с задатчика 18 интенсивности и датчика скорости.Ограничение динамических усилий при работе устройства происходит следующим образом.Если усилие в механизме Г превысит стопорное значение Р то стабилитроны 8 и Ч пробиваются, и сигнал с датчика усилия"ает на вход формирователя. На выходе формирователя появляется напряжение 1 Зфр величина которого больше максимального значения напряжения на выходе ре уляторз скорости Цв режиме стонигния. Напряжение формирователя через пп 1 оговый ключ, открытый при положиге, ьном значении скорости поступает на вод регулятора тока. Полярность напряжения Лр, противоположная полярности 1.3 р,. При 1.1 ерт )1.рай мидас изменяется полярность напряжения как на входе, так и на выходе регулятора тока, и двигатель переводится в режим рекуперативного торможения. Процесс торможения электропривода происходит дс тех пор, пока скорость двигателя не снизится до нуля. При этом ключ запирается и сигнал формирователя не поступает на вход регулятора тока. Поскольку задающее напря;кение на входе регулятора скорости не изменилось, напряжение на выходе регулятора скорости также не меняется, и на выходе регулятора тока напряжения становится тем же, что было до включения устройства. Тогда двигатель переходит на работу в 1 квадрант механической характеристики.Поскольку в этом режиме задатчик интенсивности, включенный на вход регулятора скорости, насыщен, ток изменяет свой знак и величину с большей скоростью (производной). При этом ко входу регулятора тока через диод поступает сигнал с дифференцирующего звена датчика тока, которое ограничивает как перерегулирование, так и производную тока в 1 квадранте механической характеристики.Использование предлагаемого устройствапозволяет исключить работу в переходном процессе режима стопорения в 111 квадранте механической характеристики, что сни жает запас кинетической энергии электропривода и обеспечивает повышение надежности и долговечности механизма. Формула изобретенияУстройство для ограничения динамических усилий в механизме экскаватора, включающее вентильный электропривод с системой управления, формирователь уровня рекуперативного тока с элементом ограничения,25 элемент сравнения и датчики тока, скоростии усилия, отличающееся тем, что, с цельюповышения эффективности ограничения засчет исключения режима работы двигателяэлектропривода в третьем квадранте механической характеристики, оно снабжено подЗО ключенным к датчику тока диффференцирую.шим звеном и аналоговым ключом, ко входам которого подключены выход формирова.теля уровня рекуперативного тока и черездиод выход датчика скорости, рекуперативного тока и через диод выход датчика скорости, а выход соединен с одним из входовэлемента сравнения, к другому входу которого через диод подключен выход дифференцирующего звена.Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР442272, кл. Е 02 Р 9/20, 24.10.72.Составитель Р. Гладун Редактор В. Данко Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Заказ 8022/47 Тираж 696 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4