Способ взаимосвязанного управления электроприводами подъема и тяги драглайна

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 100571 (21) 1657041/24-03 (53) М. Кл,3 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Н 02 Р 5/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ВЗАИМОСВЯЗАННОГО УПРАВЛЕНИЯЭЛЕКТРОПРИВОДАИИ ПОДЪЕМА И ТЯГИДРАГЛАЙНА Изобретение относится к области управления электроприводами подъема и тяги мощных драглайнов с защитой от ударов ковша по стреле.Известен способ управления электроприводами подъема и тяги драглайна с защитой от удара ковша по стреле, при котором осуществляют управление приводом тяги в функции сумвж длин подъемного и тягового канатов,уставку 10 срабатывания защиты изменяют в функции алгебраической сумьи скоростей приводов подъема и тяги и в области движения ковша у вершины и основания стрелы дополнительно вводят сигнал, про порциональный уменьшению длины подьемного или тягового канатов Ц .Недостатком известного способа явялется недостаточная надежность и сложность реализации и эксплуатации, 20 вызываемые необходимостью установки.механических датчиков длин подьемного и тягового канатов на лебедках механизмов подъема и тяги инеабходимостью переналадки при та ком способе управления после каждой замены канатов и при их вытягивании з цроцессе эксплуатации.Наиболее близким к предложенному по технической сущности и по дос 2тигаемому результату является известный способ взаимосвязанного управле" ния электроприводами подъема и тяги драглайна с защитой от ударов ковша по стреле путем определения усилий в подъемном и тяговом канатах, фиксации скоростей электроприводов подъема и тяги, изменения уставки срабатывания защиты в зависимости от алгебраической суммы измерения скоростей электроприводов, сравнение величины усилий в подъемном канате с зацанной уставкой срабатывания защиты и формировании дополнительного управляющего сигнала приводом тяги при превышении величины заданной уставки срабатывания защиты указанной величины усилия 121,Недостатком этого известного способа управления является недостаточная точность и надежность, .определяемая прежде всего сложностью, недостаточной точностью и надежностью определе" ния и функционального преобразования производной усилия в подъемном канате по сумме длин подъемного и тягового канатов, а также воэможностью появления ложных сигналов управления в, процеесе копания когда большие значения усилия в тяговом канате исуще ст венные з н ачения произ воднойусилия в подъемном канате по суммедлин подъемного и тягового канатовмогут привести к превышению уставкисрабатывания защиты.Цель изобретения - повышение точнос;и и надежности управления.5Цель достигается тем, что умножают величины усилий в тяговом и подьемном канатах на коэффициенты веса,сравнивают полученные сигналы и припревышении умноженным на коэффициент 1 Евеса усилием в тяговом канате величины умноженного на коэффициент весаусилия в подъемном канате уменьшаютуставку срабатывания защиты, приэтом отношение коэффициента веса при 1усилии в тяговом канате к коэффициенту веса при усилии в подъемном канате выбирают равным отношению усилия в подъемном канате к усилию втяговом канате при загруженном ковше на границе эоны защиты,На Фиг. 1 приведен вариант устройства, реализующего предложенныйспособ; на фиг. 2 показано расположение относительно стрелы границызоны защиты,30 40 усилителя 9 сравнивают полученные сиг 50 55 960 ь. Электропривод тяги содержит электродвигатель 1, подключенный к его якорной цепи генератор 2 и возбудител 3 генератора тяги, Электропривод подъема содержит электродвигатель 4, подключенный к его якорной цепи генератор 5 с возбудителем (последний на схеме не показан), Устройство содержит датчик 6 скорости электропривода тяги, датчик 7 скорости электропривода подъема, два суммирующих усилителя Ж и 9 (например, однотактные магнитные усилители),датчики 10 и 11 усилий в тяговом и подъемном канатах, Датчик 10 усилия в тяговом канате выполнен в виде подключенного к обмоткам 12 и 13 дополнительных полюсов генератора 2 и электродвигателя 1 злектропривода тяги резистора 14 и подключенного к якорю электродвигателя 1 конденсатора 15, Общая точка между якорем электродвигателя 1 и его обмоткой 13 дополнительных полюсов, а также общая точка резистора 14 и конденсатора 15 подключены к выходу датчика 10 усилия в тяговом канате. Аналогично датчик 11 усилия в подъемном канате выполнен в виде подключенного к обмоткам 16 и 17 дополнительных полюсов генератора 5 и электродвигателя 4 электропривода подьема резистора 18 и подключенного к яко" рю электродвигателя 4 конденсатора 1 Общая точка между якорем электродвигателя 4 и его обмоткой 17 дополнител ных полюсов, а также общая точка резистора 18 и конденсатора 19 подключены к выходу датчика 11 усилия в подъемном канате. Выход суммирующего усилителя 8 подключен к управляющей обмотке 20 возбудителя 3 генератора тяги 2, Входы суммирующего усилителя 8 подключены к источнику постоянного напряжения 21, пропорционального стопорному усилию в подъемном канате Р , к выходу 22 датчика 11 усилия. Гя в подъемном канате, к выходам 23, 24 датчиков 7 и 6 скоростей Чи Чт приводов подъема и тяги и к вйходу 25 второго суммирующего усилителя 9. Два входа 26 и 27 второго суммирующего усилителя 9 подключены к выходам датчиков 10 и 11 усилий в тяговом Рт и в подъемном Рп канатах.На Фиг, 2 показано положение относительно стрелы 28 границы 29 зоны защиты, соответствующей стопор- ному усилию Г в подъемном канате при загруженном ковше, а также положение кривой 30, соответствующей стопорному усилию в подъемном канате при порожнем ковше.С помощью датчиков 6 и 7 измеряют скорости электроприводов тяги и подьема, а с помощью датчиков 10 и 11 определяют усилия в тяговом и подьемном канатах, Выходные сигналы датчиков 10 и 11, пропорциональные усилиям .в тяговом Р и в подъемном Рп канатах, поступают на входы второго суммирующего усилителя 9 с противоположными знаками. При этом коэффициенты уснления второго суммирующего усилителя 9 по каждому иэ его входов обеспечивают умножение сигнала, пропорционального усилию в тяговом канате Рна коэффициент веса В, а сигнала,пропорционального усилию Р в подьемном канате - на коэффициент весаА, С помощью второго суммирующего налы АРП и ВР, а выходной сигнал второго суммирующего усилителя 9, пропорциональный их разности АР -ВРи тг подают на один из входов первого суммирующего усилителя 8. Отношение коэффициента веса В при усилии Гт в тяговом канате к коэффициенту веса А при усилии Ря в подъемном канате выбирают равным отношению усилия в подъемном канате к усилию в тяговом канате при загруженном ковше на границе 29 (Фиг, 2) зоны защиты, Благодаря такому выбору отношения коэффициентов веса при загруженном ковше, выходной сигнал второго суммирующего усилителя 9 на границе 29 эоны защиты равен нулю, В случае уменьшения загрузки ковша при его положении на границе 29 зоны защиты выходной сигнал второго суммирующего усилителя 9, пропорциональный разности АГ - ВР , не равен нулю, причем;этот сигнал возрастает по мере уменьшения загрузки ковша и достигает максимального значения при порожнем ковше, 771833Подключенный к одному из входов21 первого суммирующего усилителя 8источник постоянного напряжения обеспечивает задание уставки срабатывания защиты, пропорциональной стопорному усилию Р, в подъемном канатеи соответствующей положению загруженного ковша на границе 29 зоны защиты,Подключенные ко входам 23 и 24 первого суммирующего усилителя 8 выходные сигналы датчиков 6 и 7, пропорциональные скоростям приводов тягиЧт и подъема Чя, обеспечивают изменение уставки срабатывания защиты взависимости от алгебраической сумюэтих скоростей Ч + Чп, а выходнойсигнал второго суммирующего усилителя 9, подаваемый на вход первогосуммирующего усилителя 8, обеспечивает изменение уставки срабатывания защиты в функции разности АР -При этом дополнительный управляющий сигнал привода тяги, поступающий с выхода первого суммирующегоусилителя 8 на управляющую обмотку20 возбудителя 3, характеризуетсязависимостью:Пц = КРп КрРст КчФп+Чт)К(АР - ВР Я . Ггде К, К - коэффициенты пропорцион аль ности.При приближении ковша к стрелеувеличивается усилие Рп в подъемном канате, причем, прй загруженномковше это усилие достигает стопорного значения Рп ., соответствующегозаданной уставке срабатывания защиты на границе 29 зоны защиты, а разность АРя-ВР на указанной границев этом случае равна нулю.С помощью первого суммирующегоусилителя 8 выходной сигнал датчика 11, пропорциональный усилию Ртв подъемном канате, сравнивают суставкой срабатывания защиты, апри превышении величиной усилия вподъемном канате устарки срабатывания защиты на привод тяги подаютдополнительный управляющий сигнал,.прекращающий приближение загруженного ковша к стреле на границе 29 зоны защиты,В случае уменьшения загрузкиковша кривая положений этого ковша,на которой усилие Рт в подъемном канатедостигает стопорного значенияРят, приближается к стреле и припорожнем ковше соответствует кривойЭО на Фиг, 2, при которой не обеспечивается защита от ударов ковша постреле. Однако мере уменьшениязагрузки ковша увеличивается величина аоступающего на вход первого суммирующего усилителя 8 с выхода второго суммирукщего усилителя 9 сигнала,пропорционального разности АР -ВР.который уменьшает уставку срабатывания защиты, благодаря чему незави симо от эагруэки ковша дополнителуправляющий сигнал 11, обсеечи нпзащиту от ударов ковша по стреле, будет поступать с выхода первого сумм- рующего усилителя 9 на упраянйвход электропривода тяги при положении ковша на границе 29 эоны защиты,т,е. при любой загрузке ковша предложенный способ обеспечивает ограничение приближения ковша границей 29зоны защиты и тем самым обеспечивают защиту от удара ковша по стрелекак при загруженном ковше, так и припорожнем ковше,Изменение уставки срабатывания защиты в зависимости от алгебраической15 суммы скоростей электроприводов подь"ема и тяги обеспечивает срабатываниезащиты на тем большем расстоянии отстрелы, чем больше скорость приближения ковша к стреле, благодаря че 20 му исключаются перерегулирования иколебания в процессе защиты, обеспечивается практически монотонный переходный процесс, исключающий воэможность возникновения дополнительных25 динамических нагрузок в стреле ирабочем оборудовании драглайна,Таким образом, в отличие от известного способа управления, предложенный способ управления требуетвыполнения простых операций, выполнение которых с требуемой точностьюне вызывает, трудностей, что, в своюочередь, повышает надежность управле -ния. Кроме того, при предложенномспособе управления, в отличие отизвестного способа, исключаются ложные срабатывания защиты в процессекопания, когда отсутствует опасностьудара ковша по стреле, что также повышает надежность управления,45 50 55 60 65 Формула изобретенияСпособ взаимосвязанного управления электроприводами подъема и тяги драглайна с защитой от ударов ковша по стреле путем определения усилий вподъемном и тяговом канатах, фиксации скоростей электроприводов подьема и тяги, изменения уставки срабатывания защиты в зависимости от алгебраической суммы измеренных скоростей электроприводов, сравнения величины усилий в подъемном канатЕ с заданной уставкой срабатывания защиты и Формирование дополнительного управляющего сигнала приводом тяги при превышении величины заданной уставки срабатывания. защиты укаэанной величиной усилия, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, умножают вели ыны усилий в тяговом и подъемном канатах на коэффициент веса, сравнивают полученные сигналы и при превышении умноженным на коэфФициент веса усилием в тяговом канате величины умноженного на коэффициент веса усилия в подъемном кана-,те уменьшают уставку срабатываниязашиты, при этом отношение коэффициента веса при усилии в тяговомканате к коэффициенту, веса при усилии в подъемном канате выбирают равным отношению усилия в подъемном канате к усилию в тяговом канате при загруженном ковше на границе эоныз ашиты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 186551, кл, 6 05 В 11/00, 1965,2Авторское свидетельство СССР9 202281 кл, Н 02 Р 5/00, 1966771833 Составитель Т,КирюхинаРедактор Т.Кузнецова Техред М.Кузьма Корректор.И. Муска Заказ 7570/2 Тираж 783ВНИИПИ Государственного коьетета СССРпо делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подпи сн ое Филиал ППП фПатентф ф . г. Ужгород, ул, Проектная, 4