СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ СИСТЕМЫ ГЕНЕРАТОР-ДВИГАТЕЛЬ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА Российский патент 1997 года по МПК E02F9/20 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах управления механизмами одноковшовых экскаваторов.

Известен способ управления электроприводами одноковшового экскаватора, включающий измерение температуры электроприводов поворота, подъема и напора, сравнение этих значений температуры с допустимыми и изменение по сигналу рассогласования величины стопорного тока механизма поворота [1]
Недостатками этого способа является то, что при низкой температуре окружающей среды (обмотки возбуждения электроприводов системы генератор-двигатель (Г-Д) холодные) стопорный момент указанных электроприводов превышает номинальное значение, вызывающий перегрузки двигателей и приводящий к поломкам механического оборудования экскаватора.

Известен способ управления одноковшовыми экскаваторами путем регулирования стопорного тока в режиме разгона и торможения привода поворота в зависимости от температуры двигателей [2]
Этому способу присущ тот же недостаток, что и вышеописанному. Кроме того, в известных способах величина стопорного момента при высоких температурах двигателей напора и подъема ниже номинального значения, что вызывает снижение производительности экскаватора. Цель предлагаемого изобретения повышение надежности работы за счет исключения аварийных режимов.

Это достигается тем, что в способе управления одноковшовыми экскаваторами дополнительно контролируют изменение температуры окружающей среды и в зависимости от ее величины осуществляют стабилизацию тока возбуждения двигателей электроприводов поворота, подъема и напора и токов самовозбуждения и независимого возбуждения генераторов системы генератор-двигатель, поддерживая номинальную величину стопорного момента двигателей электроприводов поворота, подъема и напора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема управления одного электропривода одноковшового экскаватора (две другие схемы аналогичны этой).

Устройство управления электроприводом системы генератор 1 двигатель 2 с обмотками самовозбуждения 3 и независимого возбуждения 4 генератора и независимого возбуждения 5 двигателя содержит три стабилизатора тока 6,7,8. Стабилизатор тока 6 в обмотке независимого возбуждения двигателя состоит, например, из оптотранзистора 9, излучающий диод 10 которого через токоограничивающий резистор 11 включен в диагональ моста, образованного резисторами 12,13,14 и последовательно соединенными резистором 15 и обмоткой возбуждения 5 двигателя, а эмиттер транзистора 16 оптопары подключен ко входу каскадного усилителя, выполненного на транзисторах 17,18, при этом последний транзистор включен параллельно резистору 15. Стабилизатор тока 7 в обмотке самовозбуждения 3 генератора 1 состоит из оптотранзистора 19, излучающий диод 20 которого через токоограничивающий резистор 21, выпрямительный мост 22 включен в диагональ моста, образованного резисторами 23,24,25 и последовательно соединенными резистором 26 и обмоткой самовозбуждения генератора 3, а эмиттер транзистора 27 оптопары подключен ко входу каскадного усилителя, выполненного на транзисторах 28,29,30, при этом транзистор 30 включен в диагональ диодного моста 31, который включен в параллель резистору 26. Стабилизатор тока 8 в обмотке независимого возбуждения 4, генератора 1 состоит из терморезистора 32 с положительным температурным коэффициентом. Терморезистор 32 установлен в потоке охлаждающего воздуха генератора 1 и включен в параллель обмотки задания 33 силового магнитного усилителя 34, управляющего обмоткой независимого возбуждения 4 генератора 1.

Способ осуществляют следующим образом.

При снижении температуры окружающей среды уменьшается сопротивление обмотки 5 независимого возбуждения 2 и равно
R = R20c(1+α(T-20)/100)
где R20с сопротивление обмотки при ее температуре 20с;
α- температурный коэффициент сопротивления меди;
T текущая температура обмотки.

В результате этого происходит разбаланс моста, образованного резисторами 12,13,14 и последовательно соединенных резистора 15 и обмотки возбуждения 5, и в его диагонали между точками А и В появляется разность потенциалов, запирающая излучающий диод 10, который, в свою очередь, запирает каскадный усилитель на транзисторах 17, 18. Транзистор 18 расшунтирует резистор 15 и общее сопротивление в цепи, состоящей из последовательно соединенных резистора 12 и обмотки возбуждения 5, достигнет номинального значения, что вызывает снижение тока в обмотке возбуждения 5 до уровня номинального, а потенциалы точек А и В выравниваются. При снижении температуры окружающей среды уменьшается также сопротивление обмотки самовозбуждения 3 генератора 1 и определяется по указанной формуле. В результате этого происходит разбаланс моста, образованного резисторами 23,24,25 и последовательно соединенными обмоткой самовозбуждения 3 и резистором 26. Аналогично вышеописанному запирается излучающий диод 20, который запирает каскады транзисторного усиления, выполненных на транзисторах 28,29,30. При этом транзистор 30 через одну группу диодов диодного моста 31 в зависимости от полярности на полюсах генератора 1 расшунтирует резистор 26 и общее сопротивление последовательной цепи, состоящей из последовательно соединенных резистора 26 и обмотки самовозбуждения 3, достигнет номинального значения, что вызывает снижение тока в этой цепи на величину, пропорциональную температурному изменению сопротивления обмотки самовозбуждения 3, а потенциалы точек Д и С выравниваются.

Регулирование тока в обмотке независимого возбуждения 4 генератора 1 осуществляют путем изменения величины тока задания в обмотке 33 магнитного усилителя 34 в зависимости от сопротивления терморезистора 32, который находится в тепловом контакте с генератором 1.

При повышении температуры окружающей среды происходит увеличение величины сопротивлений обмотки самовозбуждения 3 генератора 1 и обмотки независимого возбуждения 5 двигателя 2, вызывающее разбаланс мостов регуляторов тока 6,7 с противоположной полярностью вышеописанной, при которой излучающие диоды 20,10 открываются, шунтируя через каскады транзисторного усиления резисторы 26 и 15. В результате чего общее сопротивление в цепях, состоящих из последовательно соединенных резистора 26 и обмотки самовозбуждения 3, а также из последовательно соединенных резистора 15 и обмотки возбуждения 5, достигнет номинального значения, а величина тока в обмотке возбуждения 5 двигателя 2 увеличивается до номинального значения, в обмотке самовозбуждения 3 генератора 1 увеличивается на величину, пропорциональную величине температурного изменения сопротивления.

Таким образом, стабилизируя токи возбуждения генераторов и двигателей механизмов напора, подъема и поворота при любых изменениях температуры окружающей среды и режимов работы электроприводов, достигают стабилизации стопорного момента в каждом электроприводе, равного номинальному. В результате этого двигатели механизмов экскаватора работают без перегрузок при любых температурах окружающей среды, устраняя аварийные режимы и необходимость изменения наладочных параметров систем управления электроприводов в зимний и летний периоды, повышая надежность работы экскаватора.

Назначение: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах управления механизмами одноковшовых экскаваторов. Сущность изобретения: способ заключается в том, что постоянно поддерживают номинальную величину стопорного момента двигателей электроприводов подъема, поворота и напора. Для этого осуществляют стабилизацию тока возбуждения этих двигателей, а также токов самовозбуждения и независимого возбуждения генераторов системы генератор-двигатель. Стабилизацию тока осуществляют путем включения или отключения сопротивления соединенного последовательно с обмотками независимого возбуждения и самовозбуждения системы генератор-двигатель при изменении окружающей температуры, а также режимов работы электропривода экскаватора. 1 ил.

Способ управления электроприводами системы генератор двигатель одноковшового экскаватора, включающий изменение величины стопорного тока электропривода поворота, отличающийся тем, что дополнительно контролируют изменение температуры окружающей среды и в зависимости от ее величины осуществляют стабилизацию тока возбуждения двигателей электроприводов поворота, подъема и напора и токов самовозбуждения и независимого возбуждения генераторов системы генератор двигатель, поддерживая номинальную величину стопорного момента двигателей электроприводов поворота, подъема и напора.