Силовой электрогидравлический следящий привод Советский патент 1978 года по МПК G05B23/02 

у приводных двигателей ЭГСП постоянного тока для насосов переменной производительности максимальное значение силы тока в 6-8 раз превьпиает значение, действующее при номинальном режиме работы ЭГСП. При , чииой появления таких значительных перегру зок системы электрического питания со сто РОНЫ ЭГСП является то, что обычно приме няемые в ЭГСП приводные двигатели имеют жесткую механическую характеристику с просадкой скорости ПД не более 5-1О% в рабочих режимах. Это обстоятельство не позволяет эффективно использовать для сгла живания перегрузок ПД запас кинематическо энергии, накопленной в роторе ПД и связанных с ним маховых массах (муфтах и др.) согласующего редуктора между ПД и насосом ЭГСП. Недостатком рассмотренного ЭГСП является то, что он не имеет специальных средств, обеспечивакицих снижение пиков потребляемой мощности в динамических режимах работы ЭГСП в составе автономной установки, в частности, за счет использования кинетической энергии, накопленной в роторе ПД.. Целью предлагаемого изобретения являет ся уменьшение пиковой мощности, потребляемой ПД от системы электропитания в дИ- намических реишмах работы, за счет соот ветствующего управления током возбуждения ПД в зависимости от величины динамического момента нагружения со стороны ЭГСП. При этом в предлагаемом ЭГСП соэдаются условия для эффективного использования кинетической знергии ротора ПД и связанньгх с ним маховых масс. Поставленная цель достигается за счет того, что предлагаемый ЭГСП, в отличие от известного, содержит дифференциальный датчик давления, дополнительный датчик угла поворота регулирующего органа насоса, корректирующее звено, дополнительный усилитель и устройство сравнения, первый вход которого подключен к выходу третьего тахогенератора, а второй через корректирующее звено соединен с вькодбм дополнитель ного датчика угла поворота регулирующего органа насоса,.первый вход которого соедииен с выходом блока управления, а второй с выходом дифференлиального датчика давления, подключейного к дополнительным выходам гидропривода; выход устройства сравнения через дополнительный усилитель соединен суправлякяцнм входом двигателя постоянного тока. На чертеже приведена блок-схема пред- пагаемого силового электрогндравлического следящего привода. Привод содержит первый тахогенератор 1, датчик 2 заданного угла, датчик 3 отработанного угла, сук миру1сяций усилитель 4, блок 5 управления, датчик 6 угла поворота регулирующего ор га на насоса, двигатель 7 постояйного тока, гидропривод 8, второй тахогенератор 9, третий тахогенератор 10, устройство 11 сравнения, корректирующее звено 12, дополнительный датчик 13 угла поворота регулирукяцего органа насоса, дифференциальный датчик 14 давления, дополнительный усилитель 15, редуктор 1б, второй редуктор 17. Привод работает следукндим образом. Сигнал управления, пропорциональнь1й скорости заводки . и снимаемый с первого тахогенератора 1, и сигнал, пропорциональный ошибке 6 сзСв.,-с|С„,., t выра,-« Вл еЫл батываемый датчиком 2 заданного и датчиком 3 отработанного углов, поступают на вход суммирующего усилителя 4, выход которого соединен с входом блока 5 управления, преобоазукицего электрический сигнал управления - Uj в угол поворота 0« регулирующего органа насоса. Для компенсации ошибки привода, обусловленной изменением скорости ПД, используется связь по (расходу, пропорциональная произведению и реализованная . с помощью датчика Q угла поворота регулирующего органа наcoca. Двигатель 7 постоянного тока приводит во вращение вал насоса гидропривода 8. При Ujj О приводится во вращение вал нагруеки гидропривода. При этом со второго тахогенератора 9, кинематически связанного с валом нагрузки, снимается стабилизирующий сигнал по скорости нагрузкидС ци Этот сигнал подается на вход суммирующего усилителя 4. Напряжение, снимаемое с третьего тахогенератора 10, пропорциональное текущему значению скорости ПД S2j j , поступает также на первый вход устройства 11 сравнения. На выходе корректирующего звена 12 с передаточной 1 функцией )J W {-о мпа(Р 3, в полосе рабочих частот ЭГСП (от О ди 1 т 2 Гц) вырабатьгоается напряжение, пропорциональное желаемому с учетом не обходимой просадки значению скорости в зависимости от напряжения и , пропорционального значению моменту нагрузки ПД со стороны ЭГСП. Параметры передаточной- Функц ч корректирующего зве, на VkL- (р) выбираются в зависимости от характеристик нагрузки ПД: р. - момента инерции ротора ПД и связанных с ним маховых масс) Н, - момент яктивногд соп|1отивле ия;(р) U и„„д Р)cooTBRTCTBOHHo жапяемое значение скорост и Момента Г1Д, эаписянньте в оперативной форме. Сигнпл 9jj,j , ограниченный с поМощьго пнодной цепочки до желаемого уровня просадки скорости ПД, подается на второй вход устройства 11 сравнения. Напряжение , пропорциональное динамическому моменту, нагружения ПД со стороны ЭГСП; вырабатывается на дополнительном датчике 13 угла поворота регулирующего органа насоса путем перемножения сигналов, пропорциональных углу поворота регулирующего органа насоса U, и разности давления д-р в силовых полостях гидропривода, снимаемой с дифференциального датчика 14 давления. Такая схема осуществлена на основании известной зависимости, определяклдей нагруэ-20 ку ПД со стороны ЭГСП. где а - объемная постоянная насоса; и, - безразмерный относительный угол поворота регулирукяцегп органа насоса (tUjH) 4 1 ) (1)и tuJi-)- давления в силовь1Х магкстралях гидропривода 8 Ap(i.)Pl(tVpj(t). С выхода устройства 11 сравнения на ошибкепряжение J, , пропорциональное скорости ПД, поступает на вход дополнитель-15 ного усилителя 15, подключенного к управлякщему входу обмотки возбуждения двигателя 7 постоянного токи. Вал гидропривода связан с нагрузкой с помощьюредуктора 16, а силовой вход гидропривода 8 с дви- W гателем 7 постоянного тока через второй редуктор 17. При изменении в динамических режимах работы момента нагрузки ПД со стороны ЭГСП выходной сигнал дополни тельного уси- лителя 15, пропорциональный разности 5. ™ ; путем изменения тока в обмотке, возбуждения ПД создает условия для снижения скорости ПД (без потребления тока по якорной обмотке) равно настолько, на-. -50 сколько требуется для точной компенсации -момента нагружения ПД со стороны ЭГСП динамическим моментом ротора ПД и связанных с ним маховых масс. Система регулирования тока возбуждения ПД должна обес-.5 печивать изменение угловой скорости ГЩ в преде/тах до 25% от номинального значения, Кинетическан i энергия, запасенная в роторе ПД и связанных с ним маховых массах, подсчитьеается по известному соотношению: 25 30 b-f (-) V в реаупьтате использования предлагае- мого привода обеспечивается возможнос1Ъ снизить перегрузки со стороны ПД при ряботе ЭГСП, уменьшить максимальные значения мощности, потребляемой от источника питайия силовь1М эпектрогидравлическим следяшим приводом в динамических режимах работы без ухудшения КПД и точности слежения. Формула изобретения Силовой электрогидравлический следящий привод, содержащий датчик заданного угла, вход которого кинематически связан с первым тахогенератором, а вькод - с пёрвьж входом датчика.отработанного угла, второй вход которого связан с входом второго тахогенератора и через редуктор с вькодом Гидропривода, управляющий вход которого через блок управления связан с вькодом суммирующего усилителя, входы которого соединены с выходами первого и второго тахогенератора и выходами датчика от заботанного утла и датчика угла поворота регулирующего органа насоса, входы которого соединены с выходом блока управления и выходом третьего тахогенератора, кинематически через второй редуктор связанного с валом двигателя постоянного тока, который через редуктор, связан с силовым входом гидропривода, от л ичающийся тем, чТсэ, с целью уменьшения энергопотреб- ления, он содержит дифференциальный датчик давления, дополнйтельньтй датчик угла поворота регулирующего органа насоса, кор- ректирукйцее звено i, даполнительный усилитель и устройство сравнения, первый вход которого подключен к выходу третьего тахогенератора, а второй через корректируклдее звено соединен с выходом дополнительного датчика угла поворота регулирующего органа насоса, первый, которого соединен с выходом блока управления, а второй - с выходом дифференциального датчика давления, подключенного к дополнительным выходам гидропривода; выход устройства сравн©ния через дополнительный усилитель соединен с управлякяцим входом двигателя постоянного тока, Източники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1. Потапов А. М, К исследованию и рас чету нелинейных электрогидршвлических

следящих приводов, инвириантных к возмущениям, сб., Гидроавтоматика, Наука, 1965,

2. Авторское свидетельство СССР J 407274, кл. G 05В 23/02, 1973.

3. Яворский В. Н., Бессонов А. А., Корошаев А, И., Потапов А. М., Проектирование инвариантных слепящих нриводов. Высшая игкола, 1963.

ит|-ГШ

11

т

Вьп.