Система управления электрогидравлическим приводом

(1 64383 1 еще Соввтснмк Сецмалмстммасаа Реевубпмн) Заявлено 03.11.76 (21) 2417537/18-24 5 Ст 05 В 11 Гевудерстееннаа каепет СССР нн делам нзебретвннй и етцетий(72) Авторы иэобретени ошки ч В 4 Ф Илюхин, В, Ф. Казмиренко, Н и А Р. Маркушев 73) Заявит 4) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОГ ПРИВОДОМжет быт огидравГСП) о назначепьных, попух привод- мощности,Известны ЭГ изм управпенияный гидронасос П, содержащие мех регулируемый объе связанный с испопн Изобретение относится к об томатического унравления и м испопыювано в синовых электр пических следящих приводах ( объемного управления широког ния, например. машиностроитечающих энергию от автономньных двигатепей ограниченно Преимущественная область применения - ЭГСП автономных обьектов с жесткими ограничениями к потребпяемой мощ ности, весу и габаритам привода, Примером применения могут служить ЭГСП станков, роботов, манипуляторов, передвижных автономных установок, понучающих энергию от источников энергии, например систем эпектрического питания (СЭП) ипи приводных двигатепей ограниченной мощности,С а те ьным гидромотором силовыми гидравпическими магистрапями, к которымподкпючен датчик перепада давпения Я,Известные ЭГСП имеют приводныедвигатепи(ПЦ, мощность которых выбирается в соответствии с возможныммаксимапьным значением мощности гидропривода. Эта максимапьная мощностьПД испоаьзуется относительно уедко и .топько в переходных процессах при больших рассогпасованиях, но из-за ограниф ченной перегрузочной способности обуснавпивает завышение установленной мощности приводного двигатепя и перегрузку СЭП, В процессе слежения обычнонеобходимо обеспечить пибо максимапьные скорости исполнительного механизма при средних значениях момента, либомаксимапьные моменты при малых сюростях движения испопнитеньной ОсирПри этом ПД, позвопяющий попучить указанные режимы работы ЭГСП, развиваетмощность значительно меньше установпенной предепьной, соответствующей сучетом перегрузки одновременному дей20 ствию развиваемых гидроприводом максимапьных скоростей и моментов спежения,В ряде случаев к. ЗГСП предъявпяются требования по жестким ограничениям, 5напоженным на потребляемую от источника энергии ипи Пд мощность.Однако указанные ЗГСП не содержат специапьных связей, обеспечивающихограничение потребпяемой от источника Оэнергии мощности, что приводит к неоправданному завышению. габаритно-весовых данных ЭГСП в цепом, а в отдепьных спучаях и к функционапьнымотказам. Зто явняется существенным 15недостатком рассматриваемых ЭГСП автономных устройств иобъектов с ограниченной мощностью источников энергии,Наибопее бпизка к изобретению посвоей технической сущности известнаясистема управления эпектрогидравличес. ким приводЬм 2, содержащая механиэм управления, выход которого соединен с регулируемым объемным гидронасосом, связанным с испопнитепьнымгидромотором синовыми гидравпическимимагистралями, к которым нодкпючен датчик перепада давпения, и приводнойдвигатель, вап которого соединен с ваном регулируемого объемного гидронасо 30сааЗта система при использовании ее вЭГСП с ограничением по потребляемоймощности имеет спедующие недостатки;- мап диапазон ограничения (отно 35шение предепьной мощности гидропривода к развиваемой мощности проводногодвигателя, который не может быть большим из-за линейного характера обрат 40,ной связи нри ограничении- йогрешность ограничения веникадаже в статических режимах, так как схема не позвопяет осуществить ограничениепо произведению координат;- уровень ограничения в даннои схемеО 45не может быть изменен в процессе работы ЗГСП при изменении скорости вращения приводного вана насоса;- невозможен переход с одного уров 50ня ограничения на другой при работеЗГСП как в разпичных оежимах работы,так и при применении разных привоиыхдвигатепей в комбинированных энергетических установках ЗГСП автоноьапдх55обьектов.Все эти частные недостатки приводятк основному: бопьшие веса, габаритыи потребляемая мощность привода,Цепь изобретения - упрощение привода и уменьшение потребляемой мощности ;привода.Зта цепь достигается тем, что сис тема содержит датчик положения механизма управлении, датчик скорости приводного двигателя, бпок перекшочения, блок сравнения, репейный эпемент и бпок умножения, соответствующие входы которого подкпючены к выходам датчиков перепада давпения, попожения механизма управлении и скорости вала приводного двигатепя, выход через бпок сравнения и репейный пемент соединен с управляющим входом блока перекпючения, другой вход которого связан со входом системы, а выход соединен со входом механизма управления.На чертеже представпена блок-схема системы управпеяия эпектрогидравпическим приводом. Она содержит блок переключения 1, механизм управпения 2, регупируемый объемный гидронасосЭ, исполнительный гидромотор 4, приводной двигатепь 5, датчик 6 перепада давпения, датчик 7 скорости приводного двигателя 7, датчик 8 попожения механизма управления, блок умножения 9, блок сравнения 10 и репейный энемент 11.На чертеже обозначены:50- сигнап, пропорциональный заданному уровню ограничения мощности, потребляемой от источника энергии;М - ,текущее значение мощности, развиваемой в гидроприводе;Я; скорость приводного двигатепя: О - угол поворота регупирующего орГгана насоса;Ь р - разность давления в силовых по" ,постях гидронасоса.В этой схеме нелинейную пороговую обратную связь образуют бпок умножения 9, блок сравнения 10, репейный элемент 11, управпяюаие работой бпока перекшочения 1..Система управления ЭГСП работает следующим образом. На один из входов блока 1 перекпючения подается нормальный сигнап управпения У , опреденяемый ошибкой ЗГСП, а на другой - нупевой сигнал, что усповно изображено на схеме в виде заземления одного из входов блока перекшочения 1.Бпок перемножения О спужит дпя непрерывного вычислении текущего значения мощности М, потребляемой ЗГСГ 1 от приводного двигателя 5. Йействительно, мощность воздействия гидропривода на приводной двигатель равнай:,Р,арам,где К - размерный коэффициент.Если потребляемая мощность не превышает допустимую мощность Ив, то выходной сигнал сумматора блока сравнении 10 не приводит к срабатыванию релейного элемента 11 и, следовательно, 16блока переключения 1, Таким образом,нв вход механизма управления 2 поступает сигнал, и ЭГСП функционирует обычным образом.В случае, когда потребляемая ЭГСП Имошность Й становится больше заданного допустимого уровня Ио, блок сравнения 10 и репейный эйемент 11 вырабатывают сигнал, приводящий к срабатыванию блока переключении 1, и на вход 20механизма управления поступает нулевой сигнал. Это приводит к тому, чторегулирующий орган насоса начинаетдвижение к нейтральному положению исоответствующему уменьшению потребляемой мощности. Как только потребляемая мощность станет меньше допустимой, подключветси сигнал 7 и,если затем мощность превысит разрешенный уровень, снова происходит переключение схемы управления ЗГСП нанулевой входной сигнал, и процедура,повторяется. Среднии составляющаяколебаний нв входе механизма управле 7 Янии, передаваемая нв регулирующий орган насоса, соответствует такому егоположению, при котором потребляемаямощность равна допустимой. Эти колебании регулирующего органа насоса малой4 памплитуды и высокой частоты являются результатом работы введенной вЭГСП нелинейной корректирующей связи.Колебании прекратится, когда в результате обработкирассогласования сигнап 74уменьшится до величины, не вызывающей превышения допустимой величины, потребляемой мощности. Дальнейшеефункционирование ЗГСП происходит обычным образом, В результате осушествпиет 50ся ограничение потребляемой ЭГСПмощности ПД.Сущность изобретения подтверждаеъси проверкой модели ЭГСП на ЦВЯ, атакже при экспериментальном исследовании реального ЭГСП, В частности, приисследовании нв БВМ установлено, чтоЭГСП, силовая часть которого имеетпредельную мощность 109 квт, нормаль 16о работает, удовлетворяя заданным техническим требованиям, при наличии приводного двигателя мощностью всего 30 квт. Реализация такого ЭГСП в условиях автономного объекта позволит существенно снизить вес и объем аппаратуры источников энергииПрименение описанной системы управления позволит ограничить потребляемую от источника мощность, исюпочить функциональные отказы по причине превышения заданного уровня потреблие мой мощности, повысить КПЙ приводного двигателя и, таким образом, снизить вес и объем силовой аппаратуры ЗГСП в целом,Формула изобретенияСистема управления электрогидрввлическим приводом, содержащая механизм управлении, выход которого соединен с регулируемым объемным гидронвсосом, связанным с исполнительным гидромотором силовыми гидравлическими магистралями, к которым подключен датчик перепада давления, и приводной двигатель, вал которого соединен с валом регулируемого объемного гидронасосв, о тл и ч а ю ш а и с и тем, что, с целью упрощении и уменьшения и потребляемой мощности привода, онв содержит датчики положения механизма управления, датчик скорости приводного двигатели, блок переключении, блок сравнения, репейный элемент и блок умножения, соответствующие входы которого подкшочены к выходам датчиков перепада дввпения, положения механизма управления и скорости вала приводного двигателя, вы;.ход через блок сравнения и репейный элемент соединен с управляющим входом блока переключения, другойвход которогосвязан со входом системы, а выход соединен со входом механизма управления.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. "Злектрогидравлический следящий приводф, нод ред. Е. А. Хохлова, Машиностроение, М., 1971. с. 287-307.2, Кулагин А. В., Демидов Ю. С., Прокофьев В. Н., Кондаков Л. А, - Основы теории и конструирования объемныхИгидропередвч, Высшая школа, М., 196 с. 33-36.643831 Составитель Г. НефедоваСадомов Техред И, Асталош Корректор Е. Па 1 щ ед ал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 8019/42 Тираж О Ш 1 ИИ ПИ Государственног но делам изобретений 113035, Москва, Ж, ф Подлисное комитета СССР открытийаушская наб., д. 4/5