Способ управления электроприводами системы генератор- двигатель одноковшового экскаватора

 

Назначение: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах управления механизмами одноковшовых экскаваторов. Сущность изобретения: способ заключается в том, что постоянно поддерживают номинальную величину стопорного момента двигателей электроприводов подъема, поворота и напора. Для этого осуществляют стабилизацию тока возбуждения этих двигателей, а также токов самовозбуждения и независимого возбуждения генераторов системы генератор-двигатель. Стабилизацию тока осуществляют путем включения или отключения сопротивления соединенного последовательно с обмотками независимого возбуждения и самовозбуждения системы генератор-двигатель при изменении окружающей температуры, а также режимов работы электропривода экскаватора. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах управления механизмами одноковшовых экскаваторов.

Известен способ управления электроприводами одноковшового экскаватора, включающий измерение температуры электроприводов поворота, подъема и напора, сравнение этих значений температуры с допустимыми и изменение по сигналу рассогласования величины стопорного тока механизма поворота [1] Недостатками этого способа является то, что при низкой температуре окружающей среды (обмотки возбуждения электроприводов системы генератор-двигатель (Г-Д) холодные) стопорный момент указанных электроприводов превышает номинальное значение, вызывающий перегрузки двигателей и приводящий к поломкам механического оборудования экскаватора.

Известен способ управления одноковшовыми экскаваторами путем регулирования стопорного тока в режиме разгона и торможения привода поворота в зависимости от температуры двигателей [2] Этому способу присущ тот же недостаток, что и вышеописанному. Кроме того, в известных способах величина стопорного момента при высоких температурах двигателей напора и подъема ниже номинального значения, что вызывает снижение производительности экскаватора. Цель предлагаемого изобретения повышение надежности работы за счет исключения аварийных режимов.

Это достигается тем, что в способе управления одноковшовыми экскаваторами дополнительно контролируют изменение температуры окружающей среды и в зависимости от ее величины осуществляют стабилизацию тока возбуждения двигателей электроприводов поворота, подъема и напора и токов самовозбуждения и независимого возбуждения генераторов системы генератор-двигатель, поддерживая номинальную величину стопорного момента двигателей электроприводов поворота, подъема и напора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема управления одного электропривода одноковшового экскаватора (две другие схемы аналогичны этой).

Устройство управления электроприводом системы генератор 1 двигатель 2 с обмотками самовозбуждения 3 и независимого возбуждения 4 генератора и независимого возбуждения 5 двигателя содержит три стабилизатора тока 6,7,8. Стабилизатор тока 6 в обмотке независимого возбуждения двигателя состоит, например, из оптотранзистора 9, излучающий диод 10 которого через токоограничивающий резистор 11 включен в диагональ моста, образованного резисторами 12,13,14 и последовательно соединенными резистором 15 и обмоткой возбуждения 5 двигателя, а эмиттер транзистора 16 оптопары подключен ко входу каскадного усилителя, выполненного на транзисторах 17,18, при этом последний транзистор включен параллельно резистору 15. Стабилизатор тока 7 в обмотке самовозбуждения 3 генератора 1 состоит из оптотранзистора 19, излучающий диод 20 которого через токоограничивающий резистор 21, выпрямительный мост 22 включен в диагональ моста, образованного резисторами 23,24,25 и последовательно соединенными резистором 26 и обмоткой самовозбуждения генератора 3, а эмиттер транзистора 27 оптопары подключен ко входу каскадного усилителя, выполненного на транзисторах 28,29,30, при этом транзистор 30 включен в диагональ диодного моста 31, который включен в параллель резистору 26. Стабилизатор тока 8 в обмотке независимого возбуждения 4, генератора 1 состоит из терморезистора 32 с положительным температурным коэффициентом. Терморезистор 32 установлен в потоке охлаждающего воздуха генератора 1 и включен в параллель обмотки задания 33 силового магнитного усилителя 34, управляющего обмоткой независимого возбуждения 4 генератора 1.

Способ осуществляют следующим образом.

При снижении температуры окружающей среды уменьшается сопротивление обмотки 5 независимого возбуждения 2 и равно R = R20c(1+(T-20)/100) где R20с сопротивление обмотки при ее температуре 20с; - температурный коэффициент сопротивления меди; T текущая температура обмотки.

В результате этого происходит разбаланс моста, образованного резисторами 12,13,14 и последовательно соединенных резистора 15 и обмотки возбуждения 5, и в его диагонали между точками А и В появляется разность потенциалов, запирающая излучающий диод 10, который, в свою очередь, запирает каскадный усилитель на транзисторах 17, 18. Транзистор 18 расшунтирует резистор 15 и общее сопротивление в цепи, состоящей из последовательно соединенных резистора 12 и обмотки возбуждения 5, достигнет номинального значения, что вызывает снижение тока в обмотке возбуждения 5 до уровня номинального, а потенциалы точек А и В выравниваются. При снижении температуры окружающей среды уменьшается также сопротивление обмотки самовозбуждения 3 генератора 1 и определяется по указанной формуле. В результате этого происходит разбаланс моста, образованного резисторами 23,24,25 и последовательно соединенными обмоткой самовозбуждения 3 и резистором 26. Аналогично вышеописанному запирается излучающий диод 20, который запирает каскады транзисторного усиления, выполненных на транзисторах 28,29,30. При этом транзистор 30 через одну группу диодов диодного моста 31 в зависимости от полярности на полюсах генератора 1 расшунтирует резистор 26 и общее сопротивление последовательной цепи, состоящей из последовательно соединенных резистора 26 и обмотки самовозбуждения 3, достигнет номинального значения, что вызывает снижение тока в этой цепи на величину, пропорциональную температурному изменению сопротивления обмотки самовозбуждения 3, а потенциалы точек Д и С выравниваются.

Регулирование тока в обмотке независимого возбуждения 4 генератора 1 осуществляют путем изменения величины тока задания в обмотке 33 магнитного усилителя 34 в зависимости от сопротивления терморезистора 32, который находится в тепловом контакте с генератором 1.

При повышении температуры окружающей среды происходит увеличение величины сопротивлений обмотки самовозбуждения 3 генератора 1 и обмотки независимого возбуждения 5 двигателя 2, вызывающее разбаланс мостов регуляторов тока 6,7 с противоположной полярностью вышеописанной, при которой излучающие диоды 20,10 открываются, шунтируя через каскады транзисторного усиления резисторы 26 и 15. В результате чего общее сопротивление в цепях, состоящих из последовательно соединенных резистора 26 и обмотки самовозбуждения 3, а также из последовательно соединенных резистора 15 и обмотки возбуждения 5, достигнет номинального значения, а величина тока в обмотке возбуждения 5 двигателя 2 увеличивается до номинального значения, в обмотке самовозбуждения 3 генератора 1 увеличивается на величину, пропорциональную величине температурного изменения сопротивления.

Таким образом, стабилизируя токи возбуждения генераторов и двигателей механизмов напора, подъема и поворота при любых изменениях температуры окружающей среды и режимов работы электроприводов, достигают стабилизации стопорного момента в каждом электроприводе, равного номинальному. В результате этого двигатели механизмов экскаватора работают без перегрузок при любых температурах окружающей среды, устраняя аварийные режимы и необходимость изменения наладочных параметров систем управления электроприводов в зимний и летний периоды, повышая надежность работы экскаватора.

Формула изобретения

Способ управления электроприводами системы генератор двигатель одноковшового экскаватора, включающий изменение величины стопорного тока электропривода поворота, отличающийся тем, что дополнительно контролируют изменение температуры окружающей среды и в зависимости от ее величины осуществляют стабилизацию тока возбуждения двигателей электроприводов поворота, подъема и напора и токов самовозбуждения и независимого возбуждения генераторов системы генератор двигатель, поддерживая номинальную величину стопорного момента двигателей электроприводов поворота, подъема и напора.

РИСУНКИ

Рисунок 1