Адаптивный регулятор производительности добычного аппарата драги Советский патент 1986 года по МПК E02F3/16 

Изобретение относится к мс-хачизаш.и н автоматизащп ткрыгЬ х iopiii,;x разработок, а именно к многочерпаксл- ЬМ машянам, разрабат1)1ваю1ци 1 Ipyirr. и может быть использовано на /ipariix, рото)11Ь1л экскаваторах и sewci;арядах.

Цель изобретения -- повыня-ние нроиз иодитемьностн Mepiiaionteio комплекса драги м счет стабилизации среднего значения тока двигателей чернаковой цени иа тяже.-нлх грунтах и унеличения э(|:1(|)ективноети л1раг леии 1 боковой подачей на г)унгах.

На фиг. 1 изображена блок-схема ует юйства; на фиг. 2 - характеристики работы уст)ойетва.

Ует)ойетво содержит источник 1 CI-H(.ала за/ишия скорости лебедок, нерв1з1Й блок .aiuieiHisi 2, первый усилитс.1ь 3, блок 4 liSHiaiUi 1ен1)И1его значения, э.;1ек:-ро ривг)д ь лебедок носовых канато ;, звено () чернания, улектронрипод 7 чернаконок цени, /датчик 8 обратиой связи по току, нелинейный у. емент 9, М11ожительно-л1,елнтельнь;й блок 10, второй ус1т; ите;1ь 11, нторяй элемент сравнения 12, блок 13 задания тока, датчик скорости 14, блок 15 задания ско)осги чернания.

Источник 1 сигнала задания ско)ости нодк.чючен к одному из ходов блока ераинения 2, выход KororioiX) нодсоединен к входу нервого Усилителя 3. Выход уси,1ителя 3 нодключен к 15ходу ;сомножитель) множите,льно-.ае;1ительного б.юка 10 и к одному вход,у элеме1Г а 4 выбора, MeHbHieio значения, выход которо1Ч} нод, ключен к зход.у унравления электропривода 5 лебедок гюсовькх канатов. Дви1-ате. .чебедок носовых канатов соеди1-:ен канат, намотанный на барабан, со звеном 6 чернаиия, которое содержит чернаковую цеги), нриводхимую в движение электроприводом 7 чернако; ой н.еии со с-коростью. зада1 Н 1Й источником 15 сигн.а„;а задания с.коросчи чериания.

Выход .татчкка о об ;агиой ;-зязи току тнн-ателе;) че|)накозой ненм нод оединен К()лноь вхол.у HropOio блок;; cpaiMieiiHH 12, к BTOptxviV 1.хол,у которого но.1,еоеди1 ен выход б;1ока 13 задания тока. Выхо.т в 0рого блока сравнения нодсоеллнген к вх;:ду второго усилкте;1я И, выход которогс подсоединен на второй вход б.чока выбо)а .шего. Выход нелинейного элемеь;га 9, на вхо.т которого ноетунает сигнал обратной евязн по току двигателей чернаковой цени юдключен на второй вход (сомножител)) множите;1Ьио-делительно1Ч) ус1роиства. П-ыход датчика скорости 14, жестко соч.ченеинсчо с ва.чом двигателя электроириво;.а черПако1М)й н.егн;, нодк.1К)чен на вход {делителл,-.) множнт-ель-но-делительно1Ч устройства, в,1ход которого подключен на второй иход. устройства ciiaBнения 2.

Предлагаемое устройств.о обеспечивает работу электронривода .лебе.чок носом.ых

канатов в трех режимах, причем каждый

|.) еоответствует своей области измелеш-.я тока двигателей черпаковой цени.

-1елн1 еЙ1 ЫЙ элеме т обеснечивает завиCHMoeiTj

нри

IJH.: Г|ИрИUM Ui{1 )

где U:i3 - вь1ходиой .1 нелинейного элеменга;

I:, --cHiTiaji уста кн нелинейного элемента:

Ui еигна;| с датчика обратной связи но току д гигате.чей чериаковой цени.

Сигнал уставки нелинейного элемента может либо быть задан оператором, либо вырабатывается авгоматически в зависимости от характера разрабатываемых грунгон.

Первая з(л1а онись ва(1ся следующей

И 1 и : - П

1:У НК:;

Un |.гГ|:./и,

(2) 1м:. и О

Us и., Vn: .

-- ()Н1ибка .:iip

ч -- си1-на.ты за;;.ания и.-обрат ой связи; cKOpociT: 6oKoiioro неремещения; (:н11Л5ал обраП ой связи но скорости чернанн/-:

;. Кг, - статические передаточные коэффициенты хсилителя 3 и 9,тектроиривода 5 соответспзенио;

: вьгходное и;1пряжеиие уси;1ителя 3; выходное нанряжеггие элемента выбора мен1лнего.

1з -- 1--У;: при Lvi 1уг.

Сэ - l-/;i Ilp I- Vi l-VZBo i TopoH зоне., нтл Ii; и 1)у1 Uy2 значения cKCipcjCiTi гоковслО переменгения онре. еляются (2):

.

К(,(5)

где . -- статичеек| й нерсдаточн1 ;й коэ(Ьфиниент чернак)1н,его ко.мнлекеа 6.

В третьей :iOHe нр,и значения

ск()рости 6f)K()Boio 11е)еме|ц,ения онределя1ОТСЯ (13):

V V..

В)

Сигнал задания в контуре стабилизатора тока может быть либо задан оператором, либо вырабатывается автоматически из условий накладываемых ограничений, связанных с допустимыми значениями кратко временных и регуляторных иерегрузок и длительных нагрузок двигателей и преобразователей, выбранных для электропривода черпаковой цепи, а также связанных с износом и с допустимыми статическими и динамическими перегрузками как конструкции черпаковой цепи, так и драги в целом, исходя из ресурса их работы.

Производительность черпающего комнлекса определяется зависимостью , где h и 1 -.длина и толщина стружки. При токе черпания 1.т.е. на легких грунтах, устройство работает в первой зоне, поддерживая заданное значение производительности вне зависимости от тока черпания, причем дпирина стружки в этом режиме зависит от скорости черпания так же, как и во второй зоне, поддерживая примерное соотнощение . На средних грунтах, когда ), устройство работает во второй зоне, настраивая приводы на процесс черпания, близкий к оптимальному, за счет использования в контуре регулирования множительно-делительного звена. На тяжелых грунтах, когда необходимо ограничить предельные режимы работы приводов, устройство работает в третьей зоне, подд,ерживая ностоянство среднего тока двигателей чернаковой цепи.

Из характеристики устройства (фиг. 2) видно, что переход работы устройства из первой во вторую зону происходит в зависимости от уставки зоны нелинейного элемента Lli , а из второй в третью зон - по прямой регулятора тока и зависит от сигнала задания в контуре регулятора тока.

Адаптивный регулятор производительности работает следующим образом.

Источником 1 сигнала задания скорости задается сигнал Ui, который сравнивается в первом блоке сравнения 2 с сигналом обратной связи , поступающим с выхода множительно-делительного блока 10. Сигнал рассогласования EI усиливается демпфирующим усилителем 3 и поступает на первый

вход элемента 4 выбора меньщего значения. Если данный сигнал меньше сигнала с контура регулятора тока Uy, то он поступает па вход управления электропривода 5 лебедок носовых канатов. Последний отрабатывает этот сигнал, создавая носредством намотки каната на барабан боковое перемещение звену 6 черпания, при этом черпаковая цепь приводится в движение электроприводом 7 черпаковой цепи. Нагрузка двигателей электропривода черпаковой цепи формируется скоростью бокового перемещения и зависит прямо пропорционально от крепости грунта (кг), толщины стружки (h) и ее длины (), и обратно пропорционально скорости черпания LU. Если при работе черпаковой цепи ток двигателей чернаковой цени LI меньше Ui, то на вход множительно-делительного блока вместо сигнала IJi поступает сигнал Uii, выход первого усилителя и, следовате.пзпо, скорость бокового перемещения Vf не зависит от тока черпан1 я, поддерживая заданную, исходя из возможностей обогатительного оборудования, постоянную производительпость. Если ток двигателей Ц больще Ьь а сигнал управления LM меньше сигнала управления , то сигнал обратной связи Loc вычисляется по формуле

и„С lJy,Ul/li;,,

формируя скорость бокового перемси1ения, оптимально зависящую от тока че1)папия. В контуре регулятора тока сигнал задания Uo с источника 13 сигнала задания тока сравнивается во втором блоке сравнения 12 с сигналом обратной связи по току двигателей черпаковой цепи и поступает на второй усилитель. Если выход второго усилите.ш меньше выхода первого усилите.чя, то скорость бокового перемещения фор.мируется сигналом управления с контура регу.чятора тока, ограничивая предельные режимы работы приводов.

Использование предлагаемого устройства позволяет, но сравнению с прототипом., за счет стабилизации среднего значения тока двигателей черпаковой цени на тяжелых грунтах и увеличения эффективности унравления боковой подачей на легких грунтах увеличить нроизводительность драги на 4%.

АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДОБ ЫЧНОГО АППАРАТА ДРАГИ, содержащий источник сигнала задания скорости лебедок, соединенный с первым входом первого блока сравнения, выход которого подключен к первому усилителю электропривода лебедок носовых канатов, соединен с первым входом звена черпания, выход которого подключен к первому входу электропривода черпаковой цепи, первый выход которого соединен с датчиком обратной связи по току, а второй соединен с вторым входом звена черпания непосредственно и через датчик I iCF- B- i. f f Т f :i I fc:S; -скорости - с первым входом множительно-делительного блока, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход первого усилителя соединен с вторым входом множительно-делительного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет стабилизации среднего значения тока двигателей черпаковой цепи на тяжелых грунтах, регулятор снабжен элементом выбора меньшего значения, вторым усилителем, блоком задания скорости черпания, блоком задания тока, вторым блоком сравнения, вторым усилителем-, нелинейным элементом, при этом блок задания тока соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого через второй усилитель соединен с входом блока выбора меньшего значения, выход датчика обратной связи по току соединен с вторым входом второго элемента сравнения непосредственно и через нелинейный элемент - с третьим входом множительноделительного блока, выход блока задания скорости черпания подключен к второму входу электропривода черпаковой цепи, при этом выход первого усилителя соединен с вторым входом блока выбора меньшего значения, выход которого подключен к входу электропривода лебедок носовых канатов.