(54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕХАНИЗМОВ ЭКСКАВАТОРА св зи 6 по току источника 2 регулиру/ейого напр жени . Потенциометр 4 подключён к выходу -регул тора 7 тока кор . Задающа обмотка 8 регул гора 7 тока кор подключена через функцконгильный преобразователь ,9 к датчику 10 тока возбуждени , включённому между обмоткой 11 во буждени электродвигат1ел 1 и йстбчнйком 12 регулируемого напр жени , имею1аим входное суммирую- , иёе устройство 13 (например, магнитный усилитель). Задающа о.бмотkia 14/ через фуйкциональный прёобразо .ватель 15 присоединена к выходу до- полнительного датчика тока 16. Обмотка 17, служаща дл компенсации вли ни cTalJtiiecKoro момента на тва у ёлёк тp6двnгaтJЭji на темп разгона и торможёни: , присоединена к выходу логичес18 . К одному из кого элемента входозв логического элемента 18 присоёдййен датчик тока 19, а другой вход присоединен параллельно корю электро двигател 1. Кроме входа логического элемента 18 параллельно датчику тока 19 присоедййёны элементь цепи обрат ной св зи по току (диОда 5 и обмотка 6). Обмотка 20 обратной св зи по напр жению суммирующего устройства 13 подключена последовательйр с блОком йёлййейности 21, состо щего, напр имёр , из диодов и стабилитронов, параллельно корю электродвигател 1 Задающий сигнал подаетс на обмотку 22 суммирующего устройства 3. ,,.. О(5мОтка 23 обратной св зи по на пр жеййю рёгул тора тока 7 подключейа к ВйзсОйу множительного устройства 24. Один из входов множительного устройства 24 подключен параллельно корю электродвигател 1. Второй вход мнОжителЬйогО устройства 24 подключен к выходу множитёльйОго устройства 25. К од нежу из входов множительногоустройства 25 пбдкЖчен выход функционального преобразовател 26, а к Другому - выход функционального преобразовател 27. К выходу функционального преобразовател 26 и 27 присоединен йыхОд датчиков положени ковша 28 и 29 соОтйёТствёЖйо. В качёствё таких датчиков могут быть использованы , например, на экскаваторах типа пр ма лопата сельсийные Датчики положени механизма напора и подъема. АналрЬйЧные датчики могут бытьприменены на.экскаваторахдраглайнах ., : Устройство дл получени оптимального поворота одйоковшового экскавато ра работает следук щим образом. ,. До подачи сигнала в цепь задающей обмотки 22 напр жение на выходе источника 2 и ток кор электродвигате л 1 равны нулю. Поэтому задающа об мотКа 14 получает, благодар действию функционального преобразовател 15, сигнсш, обуславливающий некоторый минимальйый ток возбуждени в обмотке озбуждени 1J. электродвигател 1 и, следовательно, малый магнитный поток Поэтому на выходе датчик;а тока 10 сигнал минийален, вследствие чего на задающую обмотку 8 регул тора тока 7 подаетс ми нимальный сигнал и напр Жёние на выходе регул тора тока 7 невелико . ; . При подаче напр жени в цепь заАа|Ющей обмотки 22 на выходе источника 2 регулируемого напр жени по витс небольшое на;Ггр жение. Под действием этого напр жейн по корной цепи электродвигател 1 потечет ток относительно малой величины, так как его величина будет ограйичена мальм значением напр жени на выходе регул тора 7 тока кор .. Характеристика функционального преобразовател 15 такова, что ток трогани электродвиател до О1сончани выбора зазора в передачах не вызывает изменени тока в обмотке 14 и, следовательно, тока возбуждени . Таким образом, до выбора зазора электродвигатель 1 имеет понижейный ток и магнитный, поток, т.е,,крторый обеспечивает понижение Дййаййческих усилий в момент окончани выбора зазора. После окончани выбора зазора и бцёплёни электродвигател с платформой происходит ударный всплеск даналдачёской составл ющей тока в корной цейй электродвигател , что приводит в соответствии с характеристикой функционального преобразовател 15 к началу действи положительной обратной св зи через датчик 16 тока к росту тока в Обмотке 14, росту напр жени на выходе источника 12 и к росту 0ка в оёмОтке 11 ;йОзбуждени на выходе источнике а 12 и к ростутока в обйОтке II возбуждени электродвигател . Прэтту вследствие действи в цепи положительной обратной св зи (датчик 1р рка функциональный преОбразбватёль 9 - обмотка регул тора 8 регул трра 7 тока кор потенциометр 4) и уйёдичёни уставки задёр кй действи отрицательной обратной св зи по трку (по nenif диоды 5 пОтёнциойёт р 4 - обмотка ё) , т.е. под дейст5з ем такой сквозной положительйбй об атйрй св зи, йрой сходи т быстрбё нарастание тока кор и магнитйогО дртЬка, т.е. момента. Величина TOKai воЗдбуждени бграйичиваетс благодари фЪрме характеристик вход-выход блока 1 .;; :., По мере роста тока кор растет напр жение на коре электродвигател 1. При этом действует отрицательна обратна св зь по напр жению на коре (по цепи корь элеЛтродвигател 1 один из вХоДЪв блока умножени - выход блока умножени - оОмотка 23 регул тора тока кор и т.д.). Эта отрицательна обратна св зь ограничивает максимальное значение тока кор . Так как напр жение на, :выходе блока умножен 24 определ етс соотношением вых 24 - и«в ьыx 25, ,а напр жение на вьЬсоде блока умножени 25 определ етс , благодар деист ВИЮ датчиков 28 и 29 и функциональных преобразователей 26 и 27, положением ковша, то при определенной функциональной зависимости вход-выход блока 26 и 27 можно получить в полном соответствии с теорией оптимального управлени линейную зависимость: VmQ, По мере разгона кор электродвигател 1 и роста напр жени на нем вследствие действи отрицательной обратной св зи по напр жению ( корь 1 ,блок. умножени 24 - обмотка 23 регул тора 7) происходит умножение задержки действи отрицатель- .ной обратной св зи по току (датчик i:oKa 19 - диоды 5 - потенцис четр 4 - обмотка обратной св зи 6). Вследствие этоХо уменьшаетс действие положйтель ной обратной св зи (датчик 16 - функциональный преобразователь 15 - обмотка 14 - выходное устройство 13 - источник 12 - обмотка 11 - датчик тока 10. - функциональный преобразовател 9 - обмотка 8). Под действием этих факторов происходит линейное по време ни спадание тока кор 1, причем вели чина наклона характеристики 3 f(t) определ етс в соответствии с теорией -оптимального управлени моментом инер йии систекы, т.е. в лервую положением ковша. При изменении положени ковша мен етс напр жение на входе блока умножени 25, что приводит к изменению коэффициента отрицательной св зи и наклона характеристики 3 (t) к оси t. По мере спадани тока кор 1 умен шаетс ток обмотки 14 и, следователь но, ток обмотки возбуждени и маг1нитный поток электродвигател . Этот процесс при больших углах поворота жаетс до достижени магнитным потоко минимальных значений, определ емых формой характеристики функционального преобразовател 15. Спадание тока воз буждени и разгон электродвигател фо сируетс благодар действию обмотки 20 и преобразовател 21 (см. фиг. 1). При уменьшении или сн тии напр жени приложенного к цепи обмотки 22, начинаетс тормозной процесс. Этот процес например, при полном сн тии напр жени с цепи обмотки 22 протекает так: при (54). DEVICE FOR CONTROLLING THE ELECTRIC DRIVE OF THE DIRECT CURRENT MECHANISMS OF THE EXCAVATOR Communication 6 by the current of the source 2 of the regulating voltage. Potentiometer 4 is connected to the output of the regulator 7 current box. The driver winding 8 regulator 7 of the current core is connected via a functional conglomerate converter, 9 to the excitation current sensor 10 connected between winding 11 during the electric motor 1 and controlled voltage supply 12, has an input summation device 13 (for example, a magnetic amplifier). The driver for setting the 14-th buster / through the fuctional preheater 15 is connected to the output of the additional current sensor 16. The winding 17, which is used to compensate for the effect of talJtiiecKoro on the torque of the tp6dvnatjejji ji on the acceleration and deceleration rate, is connected to the output of the tr6dvngatjeji on the acceleration and braking rate: One of the elements of the input element of logic element 18 is connected to a current sensor 19, and the other input is connected in parallel to the electric motor 1. In addition to the input of the logic element 18 parallel to the current sensor 19, a current feedback circuit element (diode 5 and winding 6) is connected. The feedback winding 20 of the voltage of the summing device 13 is connected to a power supply 21, consisting, for example, of diodes and zener diodes parallel to the motor 1, the master signal is applied to the winding 22 of the summing device 3. ,, .. О (5mW 23 feedbacks on the current regulator 7 are connected to the multiplying device 24. One of the inputs of the multiplying device 24 is connected in parallel to the electric motor 1. The second input of the multiplicative device 24 is connected to the output of the multiplier Wow device 25. To the output from the inputs of the multiplying device 25 pdccId the output of the functional converter 26, and to the Other - to the output of the functional converter 27. To the output of the functional converter 26 and 27 are connected yykhODs of the bucket position sensors 28 and 29 So you can use. For example, on excavators of the type of a shovel for land, sensors of the position of the mechanism of pressure and lift. Analog sensors can be applied on excavators on draglines.: A device for obtaining the optimum rotation of a single excavator excavator works in the following way. , Before supplying the signal to the driver coil circuit 22, the voltage at the output of source 2 and the current of the electric motor l 1 are zero. Therefore, the driver circuit 14 receives, due to the action of the functional converter 15, a signal that causes some minimum excitation current in the excitation winding 1J. motor 1 and, consequently, a small magnetic flux. Therefore, the sensor is output; and the current 10 signal is minimal, as a result of which a minimal signal is supplied to the driver winding 8 of the current regulator 7 and the voltage at the output of the current regulator 7 is small. ; . When voltage is applied to the circuit AAA | Yuschaya winding 22 at the output of the source 2 of the regulated voltage, it is small to; Ggr. Under the action of this voltage, the electric motor 1 will flow a relatively small value along the cortical circuit, since its value will be limited to the voltage value at the output of the main current regulator 7. The characteristic of the functional transducer 15 is such that the current of the electric motor is moving to O1. The transmissions do not cause a change in the current in the winding 14 and, therefore, the excitation current. Thus, prior to the selection of the gap, the electric motor 1 has a lower current and a magnetic flux, i.e., it ensures the reduction of the D-yy efforts at the moment when the gap is selected. After completing the selection of the gap and the coupling of the electric motor with the platform, a shock spike occurs in the daldachy component of the current in the motor root circuit, which in accordance with the characteristic of the functional converter 15 at the beginning of the positive feedback through the current sensor 16 causes the current in Winding 14 to increase. at the output of the source 12 and to the increase in 0k in the tank 11; the excitation at the exit of the source a 12 and to the growth in the region II of the excitation of the electric motor. Due to the effect of positive feedback in the circuit (1p sensor functional transducer 9 - winding regulator 8 regulator 7 current core potentiometer 4) and deactivating the setback delay action of negative feedback on a cable (nenif diodes 5 at 4) winding y) i. under the influence of such a continuous positive relationship about the connection, the yy descend quickly the current increase of the core and the magnetic field, i.e. of the moment. The magnitude of TOKai excitation is due to the characteristics of the input-output unit 1. ;; :., As the current increases, the voltage on the cortex of the electric motor 1 increases. Negative feedback acts on the voltage on the cortex (through the electric motor 1) one of the multiplier units - the multiplier output - the current regulator core 23 etc.). This negative feedback limits the maximum value of the core current. Since the voltage on,: the output of the block is multiplied by 24 is determined by the ratio of output 24 - and "max 25, and the voltage on the output of multiplication block 25 is determined by the VIS sensor 28 and 29 and functional converters 26 and 27, the position bucket, with a certain functional dependence of the input-output unit 26 and 27 can be obtained in full accordance with the theory of optimal control linear dependence: VmQ, As the motor 1 accelerates and increases the voltage on it due to the negative voltage feedback (GPL 1, multiplier 24 - winding 23 of the controller 7) effects of delay occurs multiplication .noy negative feedback current (i sensor:. oKa 19 - Diodes 5 - potentsis CHETRA 4 - feedback winding 6). Due to this, the effect of positive feedback is reduced (sensor 16 - functional converter 15 - winding 14 - output device 13 - source 12 - winding 11 - current sensor 10. - functional converter 9 - winding 8). Under the action of these factors, the linear current of core 1 occurs linearly over time, and the slope of the characteristic 3 f (t) is determined in accordance with the theory of optimal control of the system inertia moment, i.e. in the top position of the bucket. When the bucket's position changes, the voltage at the input of multiplier 25 changes, resulting in a change in the negative coupling coefficient and the slope of the characteristic 3 (t) to the t axis. As the current of core 1 decays, the current of the winding 14 decreases and, consequently, the current of the excitation winding and the magnetic flux of the electric motor. This process at large angles of rotation until the magnetic flux reaches the minimum values determined by the shape characteristics of the functional converter 15. The fall of the excitation current and acceleration of the electric motor is generated due to the action of the winding 20 and the converter 21 (see Fig. 1). When the voltage applied to the circuit of the winding 22 decreases or decreases, the braking process begins. This process, for example, when fully relieving voltage from the winding circuit 22, proceeds as follows:
563794 исчезновении тока в цепи обмотки 22 ток в корной цепи кор электродвигател 1 снижаетс до нул , а затем мен ет знак. При переходе тока через нулевое значение ток возбуждени в обмотке 11, как и при трогании с места , принимает минимальное значение. Напр жение на выходе регул тора тока ;В этом -режиме ниже, чем при трогании благодар размагничивающему действию обмотки 23, Поэтому выбор зазора в более опасном режиме начала то1 1ожени в предлагаемой схеме происходит с еще меньшими динги ическими нагруэкаи и , чем в случае прототипа. После изменени знака ток в коре через цепь отрицательной обратной св зи по току (датчик 19 - диоды 5 - потенциометр 4 - 6) поддерживаетс напр жение Ясточникг1 2 так, чтобы ток не превышал допустимых дл данного режима значений, бдновретленно изменени знака тока, перестают совпадать знаки тока и напр жени на 1входе логического элалента И 18. :В результате на его выходе по витс сигнал , что приведет к по влению некоторого тока в обмотке 17, который создает ампервитки, направленные противоположно ампервиткг1М задающей обмотки 14. Напр жение на выходе элет«ента 18 будет в продолжении всего времени торможени . Поэтому в тормозном режиме магнитный поток и ток кор электродвигател , а следовательно, и момент будут ниже, чем в двигательном , что скомпенсирует вли ние статического момента на интенсивность разгона и то1рможени . в момент окончани выбора зазора при переходе в тормозной режим, как и ;при трогании с; места, происходит всплеск тока кор 1. Под действием этого тока снова начинает действовать положительна обратна св зь (по це;пи датчика тока 16 - функциональный преобразователь 15 - обмотка 14 - суммирующее устройство 13 - источник 12 - обмотка 11 - датчик тока 10 функциональный преобразователь 9 - обмотка 8 - регул тор тока 7 - потенциометр 4 - диоды 5 - датчик тока 19обмотка 6 - сумтрунщеё устройство 3 источник 2). В результате действи этой положительной обратной св зи начинаетс быстрое нарастание магнитного потока и э.д.с. в коре электродвигател 1 и, следовательно, тока кор . Однако вследствие ограниченного уровн напр жени источника 2 (например, вследствие насыщени , если источник 2 вл етс генераторов) рост тока кор электродвигател 1 может быть ограниченньам только при ограничении э.д.с. в коре электродвигател 1. Дл этого при достижении максимального значени резко усиливаетс ток через функциональный преобразователь 21 и обмотку 20. Ампервитки, создаваемые обмоткой 20, частично компенсируют действие ампервйтков обмотки 14, в результате чего ограничиваетс дальнейший рост 9.Д.С. и тока возбуждени . По мере торможени электродвигател растет ток обмотки возбуждени 11 и снижаетс напр жение на коре электродвигател 1. Это снижение напр жени позвол ет увеличить напр жение на выходе регул тора тока и обеспечить необходимое дл оптимгшьной обработки переметени линейное нарастание тока. Линейное нарастание тока кор 1 обеспечиваетс совместным действием преобразовател 21 и обмоток 20 и 23.563794 when the current in the winding circuit 22 disappears, the current in the crust circuit of the electric motor 1 decreases to zero, and then changes sign. When the current passes through a zero value, the excitation current in the winding 11, as well as when starting off, assumes the minimum value. The voltage at the output of the current regulator; In this mode, lower than when starting due to the demagnetizing action of the winding 23, therefore, the choice of the gap in the more dangerous mode of starting 1 in the proposed circuit occurs with even lower dings and loadings than in the case of the prototype. After the sign changes, the current in the crust through the current negative feedback circuit (sensor 19 - diodes 5 - potentiometer 4-6) maintains the voltage Yastochnik1 2 so that the current does not exceed the values acceptable for this mode, the current changes the sign of the current to stop signs of current and voltage at the input of the logical element 18. And: As a result, a signal is output at its output, which leads to the appearance of some current in the winding 17, which creates current turns opposite to the opposite current of the reference winding 14. The voltage and output Elet "Enta 18 will be for the duration of the deceleration time. Therefore, in the braking mode, the magnetic flux and current of the electric motor core, and consequently, the torque will be lower than in the motor, which will compensate for the effect of the static torque on the acceleration and deceleration intensity. at the time of the end of the choice of the gap during the transition to the braking mode, as well as; places, a current surge of core 1 occurs. Under the action of this current, positive feedback starts to act again (in price; current sensor 16 - functional converter 15 - winding 14 - totalizer 13 - source 12 - winding 11 - current sensor 10 functional converter 9 - winding 8 - current regulator 7 - potentiometer 4 - diodes 5 - current sensor 19 winding 6 - summing device 3 source 2). As a result of this positive feedback, a rapid increase in the magnetic flux and emf begins. in the core of the motor 1 and, therefore, the current box. However, due to the limited voltage level of source 2 (for example, due to saturation, if source 2 is a generator), the increase in current of the electric motor 1 can be limited only when the emf is limited. in the motor core 1. To achieve this, when the maximum value is reached, the current through the functional converter 21 and the winding 20 sharply increases. Ampervites created by the winding 20 partially compensate for the action of the amperage winding 14, which results in further growth of 9.D.S. and excitation current. As the motor decelerates, the excitation winding 11 current increases and the voltage across the core of the electric motor 1 decreases. This voltage reduction increases the voltage at the output of the current regulator and ensures the linear increase in current required for optimal treating of the sweep. A linear increase in the current of the core 1 is provided by the combined action of the converter 21 and the windings 20 and 23.
При достижении скорбсти электродвигател бли.зкой к номинальной, в соответствии с характеристикой блока нелинейности 1 перестает протекать ток через обмотку 20. В результате по вл етс возможность дальнейшего увеличени тока обмотки возбуждени 11 и по мере уменьшени скорости и напр жени на коре 1 тока кор . Темп линейного нарастани тока кор и в тЬрмозиЬм режиме определ етс в зависимости от положени ковша, т.е. от напр жени на выходе датчиков 28 и 29 (по цепи датчики 28 и 29 - функциональные преобразователи 26 и 27 - блок умножени 25 - вход блока умножени 24). По окончании тормозного режима ток напр жение на корнойWhen the electric motor reaches its grief, according to the characteristic of the nonlinearity unit 1, the current through the winding 20 stops flowing. As a result, it becomes possible to further increase the current of the excitation winding 11 and as the speed and voltage of the core 1 current decreases. The rate of linear current rise in the core and in the gravity mode is determined depending on the position of the bucket, i.e. from the voltage at the output of sensors 28 and 29 (in the circuit, sensors 28 and 29 - functional converters 26 and 27 - multiplication unit 25 - input to multiplication unit 24). At the end of the braking mode, the voltage at the root
I:I:
8eight
цепи станов тс равными нулю, исчезает сигнал на выходе элемента 18, и схема приходит в исходное состо ние.the circuits become zero, the signal at the output of element 18 disappears, and the circuit returns to its original state.
Изобретение позвол ет за счет форсировани оптимальных тгисограмм значительно сократить потери в коре 5 электродвигател , сократить цикл отработки перемещени , оптимизировать прюцессы в системе с переменными паргинетрами .The invention allows, by forcing optimal Tgisograms, to significantly reduce the loss in the core of an electric motor, to shorten the cycle of movement, to optimize processes in a system with variable parginetres.