Устройство для ограничения динамических усилий в механизме экскаватора Советский патент 1981 года по МПК E02F9/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В МЕХАНИЗМЕ ЭКСКАВАТОРА

1

Изобретение относится к управлению электроприводами копаюш,их механизмов экскаватора и предназначено для автоматизации процессов работы электроприводов копаюши механизмов экскаваторов.

Известно устройство для ограничения динамических усилий в механизме экскаватора, которое для снижения возникающих при стопорении значительных динамических усилий, автоматически переключает электродвигатель в режим рекуперативного торможения. Это устройство содержит вентильный электропривод с системой управления, формирователь уровня рекуперативного тока с элементом ограничения в цепи обратной связи, элемент сравнения и датчики усилия скорости и тока. При стопорении, когда динамическое усилие в механизме превышает стопорное значение, стабилитроны пробиваются, и сигнал с датчика усилия поступает на вход формирователя. На выходе формирователя появляется напряжение, которое изменяет полярность напряжения как на входе, так и на выходе регулятора тока, и двигатель переводится в режим рекуперативного торможения I.

При стопорении механизма и ограничении динамических усилий с этим устройством не исключена работа электропривода в 111 квадранте механической характеристики, когда двигатель запасает кинетическую энергию и при этом могут возникать в электроприводе значительные динамические нагрузки другого знака, что является существенным недостатком этого устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности ограничения динамических нагрузок в электроприводе за счет исключения

10 режима работы электропривода в 111 квадранте механической характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным к датчику тока дифференцирующим звеном к ана 15 логовым ключом, ко входам которого поД ключены выход формирователя уровня реку перативного тока и через диод выход датчика скорости, а выход соединен с одним и| входов элемента сравнения, к другому входу которого через диод подключен выход диф

20 ференцирующего звена.

На чертеже показана схема предлагае мого устройства.

Устройство содержит регулятор 1 тока, ко входу которого подключены датчик 2 тока, выход аналогового «ключа 3, через диод 4 дифференцирующее звено 5, а также выход предыдущего регулятора, например регулятора 6 скорости. Датчик 7 усилий через стабилитроны 8 и 9 подсоединен ко входу формирователя 10, у которого в цепи обратной связи включены элементы 11 и 12 ограничения, выход формирователя подключен через диод 13 к датчику 14 скорости. Электродвигатель 15 получает питание от вентильного преобразователя 16 с системой 17 фазо-импульсного управления. На вход регулятора скорости поступает сигнал с задатчика 18 интенсивности и датчика скорости.

Ограничение динамических усилий при работе устройства происходит следующим образом.

Если усилие в механизме FK превысит стопорное значение Ftr то стабилитроны 8 и Q пробиваются, и сигнал с датчика усилия п.. тает на вход формирователя. На выходе формирователя появляется напряжение ифр-, величина которого больше максимального значения напряжения на выходе ре; уляторя скорости Upc макс в режиме стопорсния. Напряжение фор.мирователя через ,1п. логовый «ключ, открытый при положите.:ьном значении скорости поступает на вход регулятора тока. Полярность напряжения UcppT противоположная полярности Upc. При иФрт ирс макс изменяется полярность напряжения как на входе, так и на выходе регулятора тока, и двигатель переводится в режим рекуперативного торможения. Процесс торможения электропривода происходит дс тех пор, пока скорость двигателя не снизится до нуля. При этом «ключ запирается и сигнал формирователя не поступает на вход регулятора тока. Поскольку задающее напря;кение на входе регулятора скорости не изменилось,напряжение на выходе регулятора скорости также не меняется, и на выходе регулятора тока напряжения становится тем же, что было до включения устройства. Тогда двигатель переходит на работу в 1 квадрант механической характеристики.

Поскольку в этом режиме задатчик интенсивности, включенный на вход регулятора скорости, насыщен, ток изменяет свой знак и величину с больщей скоростью (производной). При этом ко входу регулятора тока через диод поступает сигнал с дифференцирующего звена датчика тока, которое ограничивает как перерегулирование, так и производную тока в I квадранте механической характеристики.

Использование предлагаемого устройства позволяет исключить работу в переходном процессе режима стопорения в 111 квадранте механической характеристики, что снижает запас кинетической энергии электропривода и обеспечивает повышение надежности и долговечности механизма.

Формула изобретения

Устройство для ограничения динамических усилий в механизме экскаватора, включающее вентильный электропривод с системой управления, формирователь уровня реку перативного тока с элементом ограничения,

элемент сравнения и датчики тока, скорости и усилия, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ограничения за счет исключения режима работы двигателя электропривода в третьем квадранте механической характеристики, оно снабжено подключенным к датчику тока диффференцирующим звеном и аналоговым ключом, ко входам которого подключены выход формирователя уровня рекуперативного тока и через диод выход датчика скорости, рекуперативного тока и через диод выход датчика скорости, а выход соединен с одним из входов элемента сравнения, к другому входу которого через диод подключен выход дифференцирующего звена.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 442272, кл. Е 02 F 9/20, 24.10.72.