SU1582314A1 - Electric drive with limitted forces in excavator mechanisms - Google Patents
Electric drive with limitted forces in excavator mechanisms Download PDFInfo
- Publication number
- SU1582314A1 SU1582314A1 SU874328330A SU4328330A SU1582314A1 SU 1582314 A1 SU1582314 A1 SU 1582314A1 SU 874328330 A SU874328330 A SU 874328330A SU 4328330 A SU4328330 A SU 4328330A SU 1582314 A1 SU1582314 A1 SU 1582314A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- adder
- regulator
- storage unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъема и напора экскаваторов. Целью изобретени вл етс повышение надежности. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 задающего напр жени , регул тор 2 частоты вращени , регул тор 3 тока кор и реверсивный тиристорный преобразователь 4, выход которого подключен к корю двигател 5. Датчики 6 и 7 частоты вращени и тока кор , соединенные с входами соответствующих регул торов, последовательно соединенные первый диод 8, датчик 9 ускорени , второй диод 10 и нелинейный элемент 11 с зоной нечувствительности, выход которого подключен к входу регул тора 2 частоты вращени . Использование в данном устройстве блока 20 поддержани посто нства запаса прочности канатов позвол ет обеспечить посто нство запаса прочности канатов и тем самым повысить надежность. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives for lifting and heading excavators. The aim of the invention is to increase reliability. The device contains series-connected voltage source 1, speed regulator 2, core current regulator 3 and reversible thyristor converter 4, the output of which is connected to the motor core 5. Sensors 6 and 7 of the speed and core current are connected to the inputs of the corresponding regulator tori connected in series the first diode 8, the acceleration sensor 9, the second diode 10 and the nonlinear element 11 with the dead zone, the output of which is connected to the input of the regulator 2 rotational speed. The use in this device of the unit 20 for maintaining the stability of the safety margin of the ropes allows ensuring the stability of the safety margin of the ropes and thereby increasing the reliability. 1 il.
Description
4 four
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъема и напора Экскаваторов,The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives for lifting and heading of Excavators,
Целью изобретени вл етс повышение надежности,,The aim of the invention is to increase reliability,
На чертеже приведена схема электропривода .The drawing shows a diagram of the drive.
Электропривод содержит последова- фельно соединенные источник1 задаю- цего напр жени , регул тор 2 частоты вращени , регул тор 3 тока кор и реверсивный тиристорный пр обраэова- тель 49 выход которого подключен к корю электродвигател 5, датчики частоты вращени 6 и тока кор 7, соединенные с входами регул торов 2 И 3 соответственно частоты вращени И тока, подключенные к выходу дат- чика 6 частоты вращени последовательно соединенные первый диод 8, датчик | ускорени , второй диод 10 и нели- йейнЕ)1Й элемент 11 с зоной нечувствительности , выход которого подключен К входу регул тора 2 частоты вращени .The electric drive contains successively connected source1 of the driving voltage, regulator 2 rotational speed, regulator 3 of the current box and reversible thyristor device, the output 49 of which is connected to the motor pole 5, the speed sensor 6 and the current box 7, connected with inputs of regulators 2 and 3, respectively, of rotational speed And current, connected to the output of sensor 6 of rotational speed, serially connected first diode 8, sensor | acceleration, second diode 10 and non-linear) 1Y element 11 with dead band, the output of which is connected to the input of speed controller 2.
Электропривод также содержит аналоговый запоминающий блок 12, нуль-орган 13, первый сумматор 14, формирователи 15 и 16 импульсов, функциональный преобразователь 17 и второй сумматор 18. Блок 19 огра- ничени в цепи обратной св зи регул - тора 2 частоты вращени выполнен управл емым, при этом информационный вход аналогового запоминающего блока 12 и вход нуль-органа 13 соединены с входом датчика 9 ускорени , Управ- л ющий вход аналогового запоминающего блока 12 подключен к выходу первого сумматора 14, входы которого соединены с выходами первого 15 и второго 16 формирователей импульсов, вход формировател 15 импульсов подключен к выходу нелинейного элемента 11с зоной нечувствительности-, вход формировател 16 импульсов соединен с выходом нуль-органа 13$, и выход анало гового запоминающего устройства 12 подключен через функциональный преобт разователь 17 к первому входу второго сумматора 18, второй вход которого соединен с источником посто нного напр жени U ,а выход сумматора 18 подключен к блоку 19 управл емого ограничени в цепи обратной св зи ре гул тора 2 частоты вращени .The electric drive also contains an analog storage unit 12, a zero-body 13, a first adder 14, pulse shapers 15 and 16, a functional converter 17 and a second adder 18. The limiter 19 block in the feedback circuit of the speed controller 2 is controlled The information input of the analog storage unit 12 and the input of the zero-body 13 are connected to the input of the acceleration sensor 9, the control input of the analog storage unit 12 is connected to the output of the first adder 14, whose inputs are connected to the outputs of the first 15 and second 16 pulse shapers, the pulse shaper input 15 is connected to the output of the nonlinear element 11 with an insensitive zone; the pulse shaper 16 input is connected to the zero-body output of $ 13, and the output of the analog storage device 12 is connected via a functional converter to the first input of the second adder 18, the second input of which is connected to a constant voltage source U, and the output of the adder 18 is connected to a control limiter 19 in the feedback circuit of the controller 2 of the rotation frequency.
Совокупность блоков 12-19 образует блок 20 поддержани посто нства запаса прочности канатов.The combination of blocks 12-19 forms a block 20 for maintaining the stability of the rope safety factor.
Электропривод работает следующим образом,The drive works as follows
В нормальном режиме работы, т.е. при отсутствии стопорени , устройство функционирует как обычна двухконтур- на система подчиненного регулировани с внутренним контуром регулировани тока кор и внешним контуром регулировани частоты вращени .In normal operation, i.e. in the absence of a locking device, the device functions as usual a dual-circuit slave control system with an internal core current control loop and an external speed control loop.
Диоды 8 и 10 обеспечивают по вление сигнала на входе нелинейного элемента 11 только при замедлении двигател в режиме копани , либо подъема ковша (выдвижение руко ти). При опускании ковша (вт гивании руко ти) заперт диод 8,- при открытом диоде 8 и ускорении двигател заперт диод 10.Diodes 8 and 10 ensure the appearance of a signal at the input of the nonlinear element 11 only when the engine is slowed down in the digging mode, or when the bucket is raised (extension of the handle). When the bucket is lowered (the arm is steeped), the diode 8 is locked; when the diode 8 is open and the engine is accelerated, the diode 10 is locked.
Нелинейньй элемент 11 настраиваетс так, чтобы сигнал с выхода датчика 9 ускорени при максимально возможных величинах замедлени , возникающих при нормальной работе (т.е. при отсутствии стопорени ), был меньше зоны нечувствительности нелинейного элемента 11. При этом напр жени на выходе аналогового запоминающего устройства 12 и на выходе функционального преобразовател 17 равны нулю, поэтому напр жение ограничени блока 19 регул тора 2 частоты вращени зависит только от напр жени U1 , поступающего на второй вхсд сумматора 18, и соответствует заданию на статическое стопорное значение усили двигател .The nonlinear element 11 is adjusted so that the signal from the output of the acceleration sensor 9 at the maximum possible deceleration values that occur during normal operation (i.e., without stopping) is less than the dead zone of the nonlinear element 11. The voltage at the output of the analog storage device 12 and at the output of the functional converter 17 are equal to zero, therefore the voltage limit of the block 19 of the regulator 2 of the rotational speed depends only on the voltage U1 supplied to the second I / O of the adder 18, and the corresponding t on specification static retaining force of the motor.
В режиме столорени сигнал на выходе датчика 9 ускорени становитс больше зоны нечувствительности нелинейного элемента 11,In the storage mode, the signal at the output of the acceleration sensor 9 becomes larger than the dead band of the nonlinear element 11,
6 результате этого на выходе нелинейного элемента 11 по вл етс напр жение отрицательной пол рности, которое поступает на вход регул тора 2 частоты вращени и превышает величину напр жени положительной пол рности , поступающего на вход регул тора 2 от источника 1 задающего напр жени .As a result, a negative polarity voltage appears at the output of the nonlinear element 11, which is fed to the input of the rotational frequency controller 2 and exceeds the positive polarity of the input voltage of the regulator 2 from the source 1 of the driving voltage.
Результирующий сигнал задани на входе регул тора 2 частоты вращени становитс существенно отрицательным, на его выходе по вл етс максимальное Напр жение, задающее отрицательное значение тока кор . Под действием э,того напр жени ток кор измен етThe resulting reference signal at the input of the speed controller 2 becomes significantly negative, the maximum voltage appearing at its output specifying a negative value of the current cor. Under the action of e, the voltage of the current, the core changes
515873515873
направление и наступает режим рекуперативного торможени электродвигател . В режиме рекуперативного торможени часть кинетической энергии, накопленной в электроприводе перед началом 5 процесса стопорени , преобразуетс в электрическую энергию и возвращаетс (рекуперируетс ) в сеть, чтоthe direction and the regenerative braking of the electric motor begins. In regenerative braking mode, part of the kinetic energy stored in the electric drive before the start of the stopping process 5 is converted into electrical energy and returned (recovered) to the network, which
обеспечивает снижение динамическихprovides a reduction in dynamic
усилий в упругой св зи при стопорении Поскольку в режиме рекуперативного торможени при стопорении регул тор 2 частоты вращени работает в режиме ограничени , задание на усилие двига- тел в этом режиме пропорционально величине напр жени ограничени регул тора 2 частоты вращени , которое регулируетс блоком J9 ограничени в цепи обратной св зи этого регул тора. force in the elastic connection when stopping Since in the regenerative braking mode when the locking controller 2 speed control operates in the limiting mode, the motor force reference in this mode is proportional to the magnitude of the limiting voltage of the rotation frequency regulator 2, which is controlled by the limiting unit J9 feedback loop of this controller.
Напр жение с выхода нелинейного элемента 11 поступает на вход формировател 15 импульсов, и на выходе формировател 15 по вл етс импульс напр жени , который поступает через сумматор 14 на управл ющий вход аналогового запоминающего блока 12. При поступлении этого импульса происходит запись и запоминание в блоке 12 напр жени , поступающего на информацион- ный вход этого устройства от датчика 6 частоты вращени . Таким образом, после поступлени импульса от формировател 15 на выходе аналогового запоминающего блока 12 по вл етс неизменное напр жение, пропорциональное начальной скорости двигател в режиме стопорени Vfo .The voltage from the output of the nonlinear element 11 is fed to the input of the pulse driver 15, and a voltage pulse appears at the output of the driver 15, which is fed through the adder 14 to the control input of the analog storage unit 12. When this pulse arrives, it is recorded and stored in the block 12 voltage supplied to the information input of this device from the rotational speed sensor 6. Thus, after the arrival of a pulse from the generator 15, a constant voltage appears at the output of the analog storage unit 12, which is proportional to the initial speed of the engine in the locking mode Vfo.
Это напр жение поступает на вход функционального преобразовател 17, выходное напр жение которого подаетс на сумматор 18. Напр жение с выхода сумматора 18 равно напр жению ограничени блока 19, т.е. оно задает величину усили двигател в режиме рекуперативного торможени ,This voltage is fed to the input of the functional converter 17, the output voltage of which is fed to the adder 18. The voltage from the output of the adder 18 is equal to the voltage of the limiting unit 19, i.e. it sets the value of the engine effort in regenerative braking mode,
Характеристика функционального преобразовател 17 обеспечивает изменение усили двигател F др в функции начальной приведенной скорости дви гател V.(.The characteristic of the functional converter 17 provides for the change of the engine forces F dr as a function of the initial reduced speed of the engine V. (.
Этот закон соответствует неизменному максимальному динамическому усилию в упругой св зи механизма к маис независимо от величины началь- ной приведенной скорости двигател This law corresponds to the unchanged maximum dynamic force in the elastic coupling of the mechanism to the maize, regardless of the magnitude of the initial reduced engine speed.
VV
Благодар поддержанию заданногоBy keeping the given
значени Р обеспечиваетс посто нстP values are provided by constant
5 five
00
, 0, 0
5 0 50
5five
146146
во запаса прочности канатов и рабочего оборудовани экскаватора при стопорении , что повышает надежность.in the safety margin of the ropes and the working equipment of the excavator during locking, which increases reliability.
В течение всего режима стопорени поддерживаетс неизменное значение усили двигател в режиме рекуперативного торможени , поскольку напр жение на выходе аналогового запоминающего блока 12 остаетс при этом посто нным.Throughout the entire locking mode, the value of the motor forces in the regenerative braking mode is maintained, since the voltage at the output of the analog storage unit 12 remains constant.
В конце процесса стопорени при снижении частоты вращени двигател до нул по вл етс напр жение на выходе нуль-органа 13, которое поступает на вход формировател 16 импульсов , и на выходе формировател 16 возникает импульс напр жени .At the end of the locking process, when the engine speed drops to zero, a voltage appears at the output of the null organ 13, which enters the input of the pulse driver 16, and a voltage pulse occurs at the output of the driver 16.
Этот импульс передаетс через сумматор 14 на управл ющий вход аналогового запоминающего блока 12. В момент поступлени импульса от формировател 16 в блоке 12 происходит запись и запоминание напр жени , поступающего на его информационный вход от датчика 6 частоты вращени , которое в этот момент времени равно нулю. Поэтому на выходах устройства 12 и преобразовател 17 напр жение также становитс равным нулю, на выходе сумматора 18 устанавливаетс исходное напр жение , которое зависит только от напр жени U на его входе и равно напр жению ограничени блока 19 регул тора 2, соответствующему заданию на статическое стопорное усилиеThis pulse is transmitted through the adder 14 to the control input of the analog storage unit 12. At the time the pulse arrives from the shaper 16, block 12 records and stores the voltage supplied to its information input from the rotational speed sensor 6, which is zero at this time instant . Therefore, at the outputs of the device 12 and the converter 17, the voltage also becomes zero, the output voltage of the adder 18 is set to the initial voltage, which depends only on the voltage U at its input and is equal to the limiting voltage of the block 19 of the regulator 2 corresponding to the static stop reference an effort
двигател Fengine f
ст st
Характеристика функционального преобразовател 17 определ етс исход из соотношени The characteristic of the functional converter 17 is determined by the ratio
АР AR
FCT ГFCT G
т It I
УТР шсUTR shs
F КF k
At At
ri7 -о).ri7 -o).
де К . - заданное значение коэффициента динамичности усили в упругой св зи при стопо- рении;de K. - the specified value of the coefficient of dynamism of the force in the elastic bond during stopping;
V - начальна приведенна скотеV - initial reduced to livestock
рость двигател в режимеengine rush mode
стопорени ;stopper;
FUT статическое стопорное усилие;FUT static stop force;
m - приведенна масса вращающихс частей электропривода;m is the reduced mass of the rotating parts of the electric drive;
с - эквивалентна жесткость упругой св зи;c is the equivalent stiffness of the elastic bond;
F. - усилие двигател в режимеF. - engine power mode
ГR
рекуперативного торможени при сюпорении.recuperative braking when snoring.
Приведенное выше соотношение применительно к функциональному преобра- Зователю 17 может быть записано следующим образом:The relation given above with reference to the functional converter 17 can be written as follows:
U2 AU,- В,U2 AU, - B,
где U и U.,- соответственно выходной и входной сигналы функ- iционального преобразовател ;where U and U., are the output and input signals of the functional converter, respectively;
А и В константы В устройстве осуществл етс автоматическое изменение усили двигател )з -режиме рекуперативного торможени 13 функции начальной скорости двигате- л при столорении, причем это изменение осуществл етс по закону, обеспе - чивающему посто нство максимального динамического усили в упругойA and B constants. The device automatically changes the engine force in the regenerative braking mode 13 of the initial speed function of the engine when it is unlocked, and this change is carried out according to the law ensuring the constant dynamic force in the elastic
рв зи в режиме стопорени независимо Ьт начальной скорости двигател , т.е. независимо от начального запаса кинетической энергии привода,Intermittent locking regardless of the initial speed of the engine, i.e. regardless of the initial kinetic energy of the drive,
Благодар этому обеспечиваетс посто нство запаса прочности канатов И рабочего оборудовани , что повышает надежность работы механизмов экскаватора ,Due to this, the safety margin of the ropes AND working equipment is maintained, which increases the reliability of the excavator mechanisms,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874328330A SU1582314A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Electric drive with limitted forces in excavator mechanisms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874328330A SU1582314A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Electric drive with limitted forces in excavator mechanisms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1582314A1 true SU1582314A1 (en) | 1990-07-30 |
Family
ID=21336345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874328330A SU1582314A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Electric drive with limitted forces in excavator mechanisms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1582314A1 (en) |
-
1987
- 1987-11-16 SU SU874328330A patent/SU1582314A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 866074, кл. Н 02 Р .5/06, 1981. Авторское свидетельство СССР № 743148, кл. Н 02 Р 5/06, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4468597A (en) | Method for regulating the power supply to a direct-current motor and a device for the application of said method | |
US4271931A (en) | Elevator control device | |
SU1582314A1 (en) | Electric drive with limitted forces in excavator mechanisms | |
US3940677A (en) | Direct-current stepping motor drive system | |
US4235309A (en) | Control for starting electric motors | |
JPS5783181A (en) | Speed controller for motor | |
GB1407951A (en) | Hybrid vehicle electric drive | |
SU1472417A1 (en) | Method of controlling a mechanism for moving cable-hanged cargo | |
SU765470A1 (en) | Method and apparatus for limiting dynamic loads of earth-digging mechanisms of excavator | |
SU1734182A1 (en) | Electric drive of one-bucket excavator | |
SU1237491A1 (en) | Device for automatic controlling of electric locomotive | |
SU757653A1 (en) | Apparatus for controlling electric drive of single-bucket excavator | |
SU615184A1 (en) | Method of controlling single-bucket excavator electric drives | |
SU860203A2 (en) | Method of thyristor converter protection | |
SU762128A1 (en) | Method and apparatus for pulse-width control of thyristorized power amplifier | |
SU817958A1 (en) | Method of regulating synchronous motor excitation | |
SU1432149A1 (en) | Electric drive of slewing gear of power shovel | |
SU1420127A1 (en) | Apparatus for controlling electric drive of power shovel | |
RU1781393C (en) | Method and device for limiting dynamical loading of excavator slewing gear | |
SU964835A1 (en) | Device for protecting electric drive | |
SU730939A1 (en) | Apparatus for controlling the digging mechanism of excavator | |
SU1644346A2 (en) | Reversible dc electric drive with dual-zone rotation rate control | |
SU1450062A1 (en) | Electric drive with slave control of parameters | |
SU524717A1 (en) | Device for controlling the excitation current of the traction generator | |
SU1756182A2 (en) | Device for controlling voltage of power generator of transport vehicle |