Способ контроля параметров экскаваторного электропривода

И Иг с. ( ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации уголь ной промышленногтиГипроуглеавтоматизацияп и Государственный проектный институт Гипрошахт(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСКАВАТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к контр лю работы экскаваторов и позволяет с высокой точностью контролировать параметры экскаваторного электро- привода с экскаваторной электромех нической х-кой. Для этого измеряют токи якорной цепи 1 ; и цепи возбуА,м дения 1; и скорость вращения Ы;вала каждого двигателя (Д). Определяют средние значения 1 1 , иуглов поворота валов каждого Д наинтервалах 3 Т = с- с На этихже интервалах ЛТ определяют средниезначения моментов на валах Д, Определяют средние значения работы А; иА производимой каждым Д на интервалах З и на и интервалах ДС. Определяют фактический уровень загрузкикаждого Д по отношению А ; к ее максимальному значению, определяемомупри токе отсечки на интервале д 1, исравнивают его с заданным, При снижении фактического уровня загрузки Дниже заданного формируют выходнойсигнал недогрузки Д. В многодвигательном электроприводе загрузку каждогоД определяют путем сравнения количества фактически выполненной им работына интервале ОТ с среднеарифметическим значением количества работы, выполненной одним Д многодвигательногопривода на интервале дТ за и интервалов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,1370198 Изобретение относится к контролю параметров работы экскаваторов, в частности многодвигательного экскаваторного электропривода, характеризующегося наличием экскаваторной электромеханической характеристики.Целью изобретения является увеличение точности контроля параметров экскаваторного электропривода. 10Поставленная цель достигается тем, что способ включающий измерение тока якорной цепи и скорости вращения вала двигателя экскаваторного электропривода, дополняют измерением тока 15 цепи возбуждения каждого двигателя и определяют на интервалах Л Т его средние значения, определяют на этихже интервалах средние значения токаякорной цепи и углы поворотов вала 20 25 прилегающей к М, (изменение моментаЗ 0 от М до М ) двигатель в единицу вреЗ 5 функции (при М)М ), наличие сложного ческого уровня загрузки двигателя ниже заданного уровня. Кроме того, определяют среднее арифметическое значение производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода на интервале дС за п интервалов, определяют фактический уровень 45загрузки многодвигательного электропривода по отношению среднего арифметического значения производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода к максимальномуее значению для одного двигателя,определяемому при токе отсечки натом же интервале ЗС, устанавливаютзаданный уровень загрузки многодвигательного электропривода, сравнивают фактический уровень загрузки многодвигательного электропривода с заданным уровнем и формируЮт выходнойсигнал при снижении фактического двигателя, по которым определяютсредние значения моментов и производимой двигателем работы, определяютна и интервалах дТ средние значенияпроизводимой работы каждым из ш двигателей, определяют фактическийуровень загрузки каждого двигателяпо отношению его среднего значенияза и интервалов с средних значенийпроизводимой работы на каждом интервале к ее максимальному значению,определяемому при токе отсечки натом же интервале дС, устанавливаютзаданный уровень загрузки двигателяэлектропривода,сравнивают фактический уровень загрузки двигателя сустановленным уровнем и формируютвыходной сигнал при снижении фактиуровня загрузки многодвигательногоэлектропривода ниже заданного, формируют сигналы недогрузки или перегруз. ки 1-го двигателя соответственно при условиях, если среднее значение эа п интервалов дс средних значений, производимой этим двигателем работы на интервале лс, не превышает 85-957 или не менее 105-1157 величины среднего арифметического значения, производимой работы одним двигателем многодвигательного привода иа интервале а за и интервалов,В случае однодвигательного электропривода на графике (фиг,1) внешней характеристики привода М = гй) можно построить совмещенный график изменения производимой двигателем работы А = Г (М, со, Ю), где М изменяется на интервале от нуля до значения стопорного момента М,т, а изменяется от нуля до скорости холостого хода двигателя и/ , О С- О. График изххменения А имеет максимум в точке излома экскаваторной характеристики Мто (точка токовой отсечки). Следовательно, только в зоне, непосредственно мени лС производит работу величинойне менее установленного уровня С ,Нелинейный характер функции А, большая крутизна правой ветви графика аргумента функции, включающего несколько нелинейно взаимосвязанных переменных, не. позволяют объективно оценить загрузку двигателя по любой из переменных ( ы или М = 1 ). Однако отношение А;/А , объективно характеризует степень использования двигателя: из графика (фиг.1) видно, что максимальная работа, А ,= и), М А , соответствует максимальной работе, производимой механизмом экскаватора, поэтому, если установить обоснованный уровень загрузки двигателя для конкретных условий его применения, то в случае снижения текущего значения отношения А/А , ниже установленного значения С , легко формировать сигнал, характеризующий недоиспользование контролируемого двигателя.В случае многодвигательного электропривода необходимо определить среднее арифметическое значение производимой работы одним двигателем, т,е.вания двигателя характеризовать отношением -А;/А , где и - числоинтервалов а,В многодвигательном электроприводе появляется воэможность определитьзагрузку каждого двигателя путемсравнения количества фактически выполненной им работы на принятом интервале с среднеарифметическим значением количества выполненной работыодним двигателем многодвигательногопривода на том же интервале.В этом случае величина недопустимого отклонения фактически выполненной двигателем работы от среднегоарифметического значения количествавыполненной работы одним двигателеммногодвигательного привода может приниматься в пределах +(5-15)7., чтосоответствует значениям отклоненийосновных параметров экскаваторногоэлектропривода, при которых в производственных условиях производятпереналадку электропривода.На фиг,1 приведена внешняя характеристика экскаваторного электропривода и график изменения производимойдвигателем работы; на фиг.2 - структурная схема устройства, реализующего способ контроля параметров экскаваторного электропривода,Способ включает следующие основные операции в случае однодвигательного электропривода или для одногодвигателя многодвигательного электропривода.Измеряют ток якорной цепи 1 , каждого двигателя экскаваторного электроприводаИзмеряют скорость вращения валао.каждого двигателя экскаваторного1электропривода.Измеряют ток цепи возбуждения 1каждого двигателя экскаваторногоэлектропривода.Определяют средние значения токов якорной цепи, цепи возбужденияи углы поворотов валов каждого двигателя на интервалах1,. дг.(2)Ь, Определяют средние значения моментов на валах двигателей на интервалах дС М, .=С,Д, -ф., (4)10 где ф,. = Фц(1 - е); (5)С - электромашинная постоянная;1 -С =д в интерв интегрированияО С = 0,1 - 1,0 с);ф в магнитн поток насыщениян А; = КМ.ц. (6) Определяют на и интервалах Ж средние значения производимой работыкаждым двигателем А, = -А. (7)30Определяют фактический уровеньзагрузки каждого двигателя А п 1(8) макс 35 где А- максимальная работы двигателя экскаваторного электропривода при нагрузочном моменте М,тона интервале ОЕ,М т - момент, развиваемый натовалу двигателя в точкетоковой отсечки (точкеизлома экскаваторной ха 45 рактеристики на графике фиг,1),Устанавливают заданный уровеньзагрузки двигателя экскаваторногоэлектропривода в пределах Г950 = 0,6-0,95.Формируют выходной сигнал недогрузки двигателя Я . Н = 1 при усрловии РС .В случае многодвигательного элект 40 55 Ропривода,1Определяют среднее арифметическое значение производимой работы 1-м двигателем многодвигательного электро 15 двигателя;1 - постоянная характеристики+Внамагничивания двигателя.Определяют средние значения работы, производимой каждым двигателем на 20 интервалах Ж(12) 55 привода на интервале дс эа и интервалов где ш - число двигателей многодвигательного электропривода. Устанавливают заданный уровень загрузки многодвигательного электропривода в пределах С= 0,7-0,95. Определяют фактический уровеньзагрузки многодвигательного электропривода Формируют выходной сигнал недогрузки многодвигательного электро- привода Б,Н= 1 при условииС учетом разброса параметров внешних характеристик многоднигательного электропривода формируют сигналы недогрузки 3 -го двигателя многодвигательного привода Б,Н 1= 1, если в результате сравнейия А(085 Ов 95)А п 1 э (11)или сигнал перегрузки 1-го двигателямногодвигательного привода Б;П 1=1,если н результате сравнения А;(105 1)15)Ал Пример реализации способа показанна фиг,2,Двигатель 1 экскаваторного электропривода и датчик 2 скорости вращения вала двигателя связаны с вычислительным блоком 3, выходы которогоподключены к индикаторам ч и 5,Вычислительный блок 3 содержитузел 6 определения среднего значениятока якорной цепи двигателя 1, над-м интервале времени дс, узел 7 определения среднего значения токацепи возбуждения двигателя 1 , над-м интервале времени дг, узел 8определения величины угла поворотавала , двигателя на -м интерваледС, узел 9 определения среднего значения момента Р; на валу двигателяна -м интервале времени йС, узел10 определения среднего значения намагничивающего потока ф, двигателяна 1-м интервале ьс, узел 11 опре 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 деления среднего значения работы А1производимой днигателем на 1-м интервале 4 й, узел 12 определения показателя использования двигателя экскаваторного электропривода. Выход узла 6 подключен к первому входу узла9, выход узла 7 через узел 1 О связан со вторым нходом узла 9, выходыузлов 8 и 9 подключены к входам узла 11, выход которого связан с входомузла 12, Соответствующие входы узлов6-8 подключены к источникам сигналон,пропорциональных 1сь оПо цепям 13-19 в вычислительныйблок 3 поступает нормативно-справочная информация Л 1, Ф - А макспР фУстройство работает следующим образом,В процессе работы двигателя экскаваторного электропринода текущиезначения 1н поступают соответственно на входы узлов 6-8 вычислительного блока 3. На выходе узла 6 на каждом интервале времениформируется сигнал, пропорциональный1 ; (формула 1), который поступаетна вход узла 9. Аналогично формируются на выходах узлов 7 и 8 сигналы,пропорциональные д , и с, (формулы2 и 3), которые поступают соответственно на входы узлов 10 и 11, На выходе узла 10 формируется сигнал, пропорциональный ф,(формула 5), и пос -тупает на второй вход узла 9, на выходе которого формируется сигнал,1пропорциональный М, (формула 4).Этот сигнал поступает на второй входузла 11, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный А,1(формула 6). Узел 12, обрабатываявходную информацию, формирует показатель Р (формула 8), В,ъ Н= 1,Б Н= 1, Б,.Н = 1, Я, П, =1.На индикаторе 5 отображается текущеезначение величины показателя Г , ана индикаторе 4 - Б, Н = 1(Пв случае отклонения загрузки двигателя или привода в целом от заданныхзначений. Таким образом, машинист экскаватора, располагая информацией о загрузке двигателя или электропривода н целом, имеет воэможность в процессе экскавации эффективно загружать главные приводы, что позволяет увеличить ксплу 1370 198510 20 25 30 атационную производительность экскаватора,Формула изобретения 1. Способ контроля параметров экскаваторного электропривода, включающий измерение тока якорной цепи, скорости вращения вала каждого двигателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности контроля параметров экскаваторного электропривода, измеряют ток цепи возбуждения каждого двигателя и определяют на интервалах д С вго средние значения, определяют на этих же интервалах средние значения тока якорной цепи и углы поворотов вала двигателя, по которым определяют средние значения моментов и производимой двигателем работы, определяют средние значения производимой работы каждым двигателем, определяют фактический уровень загрузки каждого двигателя по отношению среднего значения производимой каждым двигателем работы к максимальному расчетному значению работы, задают уровень загрузки электродвигателя, сравнивают фактический уровень загрузки каждого двигателя с заданным уровнем и по результатам сравнения судят о загрузке каждого двигателя.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения точности контррля параметров экскаваторного электропривода за счет учета разброса параметров внешних характеристик двигателей, определяют среднее арифметическое значение производимой работы одним двигателем многодвигательного электропривода, определяют фактический уровень загрузки многодвигательногопривода по отношению среднего арифметического значения производимои работы одним двигателем многодвигательного электропривода к максимальному расчетному значению работы дляодного двигателя, задают уровеньзагрузки многодвигательного электропривода, сравнивают фактический уровень загрузки многодвигательногоэлектропривода с заданным уровнеми по результатам сравнения судят озагрузке многодвигательного электропривода, а по результатам сравнения среднего значения производимойкаждым двигателем работы и среднего арифметического значения работы многодвигательного электропривода судято загрузке каждого двигателя.,Кравц рек ехред Заказ 378 2 одписн твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ро 6 Тираж 636 ВНИИИИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушомитета СССРоткрытийкая наб д, 4