ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ управления электрогидромеханическим приводом

Классы МПК:F16H61/46 автоматическое регулирование согласно требующейся производительности
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Белорусская государственная политехническая академия
Приоритеты:
подача заявки:
1991-04-09
публикация патента:

Использование: в гидроавтоматике, в частности в приводах строительных, дорожных и сельскохозяйственных машин. Сущность: сигнал с датчика 5 поступает в вычислитель 1, в котором определяется значение заданного приведенного крутящего момента, которое сравнивается со значением сигнала датчика 6. По значению угловой скорости вала гидродвигателя 4 и значению приведенного крутящего момента на валу гидродвигателя 4 определяется значение заданного перепада давления на гидродвигателе 4, которое сравнивается с значением сигнала датчика 7. На выходе вычислителя 1 формируется сигнал, который непосредственно управляет напряжением постоянного тока, которое подается на электродвигатель пульт управления 9. Вращение последнего через дифференциальный редуктор 8 передается насосу. В дальнейшем при изменении сигналов датчиков 5 - 7 изменяется напряжение, подаваемое на электродвигатель 9. 1 з. п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к управлению приводом машины.

Известный способ управления электрогидромеханическим приводом, реализованный в гидромеханической передаче, в которой второй дифференциальный механизм снабжен вторым двигателем и его боковое звено соединено с второй объемной гидравлической машиной, причем обе гидравлические машины связаны между собой (авт. св. СССР N 612084, кл. F 16 H 47/04, 1976).

Недостатком этого способа является то, что он не учитывает закона изменения приводного вала машины, зависящего от геометрических, массовых, кинематических характеристик машины в целом, а также от механической характеристики выполняемой операции технологического процесса. В связи с этим известный способ не связывает регулируемые параметры привода машины (закон изменения приводного момента, скорости, мощности) с законом изменения силы технологического сопротивления, ее мощности и скорости рабочего органа.

Цель изобретения - повышение точности и надежности за счет снижения динамических нагрузок.

Для машин с одной степенью подвижности управляющая программа по силе (крутящему моменту) может быть представлена в виде

Mдп= Mcп+ Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119101+ Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, (1) где Mпд - приведенный крутящий момент на валу приводного двигателя;

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910= d способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910/d способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910- аналог углового обобщенного ускорения;

Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910= dJп/d способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910- производная от приведенного момента по способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Управление (1) определяет закон изменения крутящего момента на валу приводного двигателя в случае, если задан закон изменения его угловой скорости способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910в функции обобщенной координаты способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. При этом закон изменения способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910должен учитывать взаимосвязь между массово-геометрическими характеристиками передаточных и исполнительных механизмов машины. Эта взаимосвязь может быть выявлена следующим образом. Предположим, что Мпд= Мпс - это означает, что крутящий момент на валу двигателя изменяется по закону, являющему зеркальным отражением закона Мпс, т. е. Мпд компенсирует только момент от сил сопротивления Мпс. В этом случае скорость способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910вала приводного двигателя определяется из выражения

Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119101+J1пспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = 0. (2)

Преобразование уравнения (2) дает возможность выразить зависимость между способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910и массово-геометрическими характеристиками машины следующим образом

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119101= -Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Разделив левую и правую части последнего уравнения на J, получим

Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119101= -Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910

или

Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Предположив, что в дальнейшем каждому значению способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 будет соответствовать значения Jп и способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, умножим левую и правую части последнего уравнения на d способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, получим

Jпdспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = - способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 dJп

или

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = - способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Интегрирование левой и правой частей уравнения дает

lп способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910= lп способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 или способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, (3) где способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910и Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910- значения способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910и Jп, соответствующие некоторому определенному углу способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Из уравнения (3) получаем

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. (4)

Уравнение (4) имеет следующий физический смысл. Если умножить левую и правую часть этого уравнения на 1/2 и возвести в квадрат, получим

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119102= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119102способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910

или

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Последнее равенство - выражение, определяющее равенство кинетической энергии системы при различных способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 и соответствующее этим углам способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 и Jп при равенстве Мпд и Мпс. Другими словами, кинетическая энергия (Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119102)/2 в каком-то фиксированном значении способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910остается неизменной для любых значений текущих способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

При переменной величине Jп= f( способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910) уравнение (4) указывает на неравномерность вращения главного приводного вала, обусловленную "внутренней динамикой" машины, т. е. массово-геометрическими характеристиками ее исполнительных и передаточных механизмов. Таким образом, уравнение (4) описывает закон изменения обобщенной скорости машины, присущий ей и неизменный при отсутствии движущих сил, сопротивления, трения и др. В связи с этим управление переходными процессами (разгон, торможение) требует не только выбора (назначения) закона изменения обобщенной скорости от начального до конечного значений, но и учета указанной закономерности, так как наличие "собственной" скорости машины, описанной выражением (4), в значительной степени влияет на динамическую нагруженность вала приводного двигателя, в данном случае гидродвигателя. Таким образом способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, входящая в уравнение (1), должна быть представлена в виде (с учетом уравнения (4)

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910зад+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. (5)

Напряжение, подаваемое на корректирующий электродвигатель постоянного тока, в электрогидромеханическом приводе машины определяется из равенства мощностей, которое имеет вид

UI = Pгидравл= Mдпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910

или

UI = Qспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910P= Mдпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. при этом значение заданного перепада давления на гидродвигателе определяется выражением, которое имеет вид

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910P = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, (6) где Мпд - приведенный крутящий момент на валу гидродвигателя, определяемый по выражению (1);

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910- скорость вращения вала гидродвигателя, определяемая по выражению (5);

Q - идеальный расход жидкости через гидродвигатель за один оборот; способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910- общий КПД гидродвигателя.

С учетом зависимости (6) значение подаваемого напряжения на корректирующий электродвигатель определяется выражением

U = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 , где U - напряжение, подаваемое на электродвигатель;

I - ток, потребляемый двигателем.

Таким образом, закон изменения напряжения, подаваемого на двигатель постоянного тока, учитывает динамические характеристики машины, в частности изменения приведенного момента инерции, при использовании в ней механизмов с переменным передаточным отношением и динамические характеристики гидропри- вода.

Машина, на примере которой объясняется сущность способа управления, представлена на фиг. 1, где приведена схема машины с электрогидромеханическим приводом, включающим исполнительный механизм (кривошипно-ползунный) с подвижными звеньями: кривошип 1, шатун 2, ползун 3, регулируемый гидродвигатель 4 и регулируемый насос 5 гидрообъемной передачи 6. Гидродвигатель 4 связан с кривошипом 1, а насосу 5 передается вращение от двигателя 7 через дифференциальный механизм 8. С насосом 5 связан также корректирующий электродвигатель 9, через дифференциальный механизм 8.

Взаимосвязь силовых, скоростных и массово-геометрических характеристик машины может быть выражена уравнением:

Mдп = JIпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119101+JIпIспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119101+Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. (7)

В уравнении (7) принято Мпс= 0, JпI= const и определяет кинетическую энергию всех масс подвижных звеньев механизмов машины, имеющих постоянное передаточное отношение; JпII учитывает изменение кинетической энергии подвижных звеньев механизмов машины и является функцией обобщенной координаты способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, т. е. JIп+JIпI= Jп.

Для рассматриваемого примера значение приведенного момента инерции, определяемое из равенства кинетических энергий, имеет вид

Jп= Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+ способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 Tiдиф.мех+J1+Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+

+ Jг.п.+mспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+mспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910= JIп+JIпI, (8) где

JIп= Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+ способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Tiдиф.мех.+J1+Jдв+Jг.п.;

JIпI= Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910(способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910)способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+m2[(xспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910)2+(yспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910)2] +m3(xспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910)2;

Jг.п. - момент инерции подвижных звеньев гидропередачи;

Jдв - момент инерции движущихся частей основного двигателя;

Jр.эл - момент инерции ротора корректирующего электродвигателя;

Тiдиф.мех - кинетическая энергия i-го элемента дифференциального механизма.

Индексы в приведенных уравнениях соответствуют обозначениям звеньев на фиг. 1.

В последнем уравнении

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 201191012= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Аналогично

x13= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Используя аналогичные преобразования, имеем

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910xспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910yспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Производная Jп по обобщенной координате имеет вид

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = 2Jспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+2mспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910xспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910xспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+yспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910yспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+2m3xI3xI3I (9)

Как видно, уравнения (8) и (9) есть функции обобщенной координаты и отображают внутреннюю динамику машины (фиг. 1)

Графики функции JпI и Jп = JпI + JпII представлены на фиг. 2.

На фиг. 3 изображен график зависимости Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 от способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Пусть требуется разогнать машину, изменив ее обобщенную скорость от нуля до способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910ср (средняя скорость установившегося движения) по линейному закону

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, (10) где способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910р - угол разгона (угол за который происходит изменение от нуля до способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910ср).

Зависимость (10), представленная на фиг. 4, позволяет построить зависимость отдельных составляющих формулы (7), которые дают возможность видеть раздельное влияние массово-геометрических и кинематических характеристик машины на динамическую нагруженность приводного вала.

На фиг. 5 показаны графики зависимости отдельных составляющих, входящих в уравнение (7), на фиг. 6 - зависимость Мпд от способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, т. е. сумма составляющих, изображенных на фиг. 6, за время разгона по закону, соответствующему выражению (10). Из фиг. 5 видно, что наибольшее влияние на неравномерность движения оказывают функции JпII(способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910) и JпII (способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910).

Рассматриваемый пример указывает на то, что закон изменения скорости в процессе разгона должен выбираться с учетом функций Jп и Jпlтаким образом, чтобы значение крутящего момента на приводном валу машины не выходило за пределы некоторых значений Mдп max и Mд пmin. При этом выбор закона изменения способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910в функции способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910должен учитывать массово-геометрические характеристики исполнительных и передаточных механизмов машины. Это сводится к тому, чтобы увеличение (уменьшение) значений Мпд, обусловленное изменением Jп и Jпl, компенсировалось уменьшением (увеличением) Мдп за счет изменения способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910и способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910l.

Закон изменения скорости определяется уравнениями управления (3) и (8) и может быть представлен в виде

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. (11)

Выражение (11) учитывает, с одной стороны, рост скорости по закону, определенному зависимостью (10), а с другой стороны, необходимость изменения скорости в процессе разгона по закону, определенному уравнением (7).

Преимущества такого закона изменения скорости видны из следующих соображений. Как видно из уравнения (7) и графиков (фиг. 5) первая составляющая Mпд(Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910)представляет собой уравнение прямой в случае, если способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910изменяется по закону, соответствующему формуле (10). В случае же если скорость изменяется по закону, описанному уравнением (11), первая составляющая уравнения (7) Мпд будет переменной. Изменяются также вторая и третья составляющие Мпд (см. уравнение 7). При этом суммарное значение Мпд будет составлять другую функцию в сравнении с фиг. 6.

Предлагаемый способ программного управления дает возможность определить значения крутящего момента на приводном валу машины по формуле (1) с учетом (11). Это дает возможность определить допустимые Мпд и выбрать тем самым величину способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910р, в пределах которой значения Мпдостаются в требуемых диапазонах. Выбор способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910р связан с временем разгона, т. е. производительностью машины. Время разгона может быть определено

tp= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. (12)

В выражении (12) значение способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910выбирается из выражения (11).

Предлагаемый способ управления электрогидромеханическим приводом машины может быть реализован с помощью системы управления, включающей вычислительное устройство.

На фиг. 7 дана структурная схема системы управления, реализующая описанный способ управления электрогидромеханическим приводом машины. Система управления состоит из вычислителя 1, регулятора 2, корректирующего двигателя 3 постоянного тока, связанного с регулируемым насосом через дифференциальный механизм (дифференциальный механизм и основной привод насоса не показаны), гидродвигателя 4, датчика 5 угла поворота главного приводного вала Д 1, датчика 6 крутящего момента на главном приводном валу Д 2, датчика 7 перепада давления на гидродвигателе Д3, источник 8 постоянного напряжения 8, пульт управления 9.

Вычислитель 1 на основании сигналов с датчиков Д1 и Д2 формируют сигнал Uз, пропорциональный величине напряжения, подаваемого от источника 8 постоянного напряжения через регулятор 2 на корректирующий двигатель 3 постоянного тока

Uз= KUз, где Uз - сигнал управления, вырабатываемый вычислителем 1;

К - коэффициент пропорциональности (усиления);

Uз - напряжение, подаваемое на корректирующий двигатель 3.

Датчики Д1 5 и Д2 6 механически связаны с главным приводным валом машины и вырабатывают сигналы, пропорциональные углу поворота и крутящему моменту соответственно. Датчик Д3 7 связан с напорной и сливной магистралями гидродвигателя 4 главного приводного вала машины и вырабатывает сигнал, пропорциональный перепаду давления на гидродвигателе. Пуль управления 9 предназначен для включения-отключения привода машины.

На фиг. 8 дана структурная схема вычислителя 1.

В блоке 10 вычисляется значение угловой скорости способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910по формуле (9), т. е.

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = f1(способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910) = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

В блоке 11 вычисляется значение приведенного момента сопротивления Мпс как функция угла поворота способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910приводного вала машины. Эта зависимость является заданной для каждой технологической операции.

В блоке 12 вычисляется значение приведенного момента инерции

Jп= JIп+JIпI.

В блоках 10-12 вычисления величин производится на основании сигнала с датчика угла поворота Д1 5 главного приводного вала машины.

В блоках 13 и 14 вычисляются соответственно производные от угловой скорости способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, вычисленной в блоке 10, и приведенного момента инерции, вычисленного в блоке 12, по углу поворота главного приводного вала машины способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

В блоке 15 вычисляется значение заданного приведенного движущего момента инерции Мдпз по формуле

Mдпз= Mcп+Jп способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 + способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, где все составляющие правую часть этого уравнения есть значения, вычисленные в блоках 10-14.

Вычисленная величина Мдпз в блоке 16 сравнивается с сигналом, поступающим с датчика Д2 6 действительного момента на приведенном валу машины Мдпд, находится их разность способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Мпд

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Mдп = Mдпз-Mдпд.

В блоке 17 вычисляется расчетное значение приведенного момента

Mдпр= Mдпз+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Mдп.

В блоке 18 вычисляется значение заданного перепада давления на гидродвигателе по формуле

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Pз= Mдпрспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910/Qспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, где все составляющие есть значения, вычисленные в блоках 10 и 17, а также дополнительно заложены характеристики гидродвигателя;

Q - идеальный расход жидкости через гидродвигатель за один оборот;

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910- общий КПД гидродвигателя.

Вычисленная величина способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рз в блоке 19 сравнивается с сигналом, поступающим с датчика Д3 7 действительного перепада давления на гидродвигатель способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рд, и находится их разность

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Р= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 Рз-способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 Рд.

В блоке 20 вычисляется расчетное значение перепада давления

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рр= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рз+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 Р.

И затем в блоке 21 вычисляется значение Uз управляющего сигнала

Uз= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Система управления электрогидромеханическим приводом машины работает следующим образом.

В начальном положении система управления обесточена, т. е. напряжение Uпит и Uпост равны нулю. Двигатель 3 не вращается. С пульта управления 9 включается источник 8 постоянного напряжения. На вычислитель 1 приходит питающее напряжение. Сигнал с датчика Д1 5 поступает в вычислитель 1. На основании этого сигнала в вычислителе 1 определяется значение Мдпз. В том случае, если способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910нач= 0

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910ср способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. Если способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910нач способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119100

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910нач+способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910. т. е. в любом случае способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, вычисленное в блоке 10, не равно нулю.

Значение вычислительного Мдпз сравнивается со значением Мдпд, поступающим в виде сигнала с датчика Д2 6. В начальный момент Мдпд= 0 поэтому способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Мпд= Мдпз.

По значению способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, полученному в блоке 10, и полученному в блоке 17 значению способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Мдпр определяется значение заданного перепада давления на гидродвигателя способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рз, которое сравнивается с способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рд, поступающим в виде сигнала с датчика Д3 7. В начальный момент способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рд способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119100, т. к. работает основной привод насоса, поэтому имеется их разность способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Р= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рз- способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рд, которая позволяет получить расчетное значение перепада давления способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рр= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Рз+ способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Р.

В связи с этим на выходе вычислителя в начальный момент появляется сигнал

Uз= способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910.

Этот сигнал поступает на вход регулятора 2, который непосредственно управляет напряжением Uз, подаваемым на корректирующий двигатель 3. Таким образом в начальный момент на двигатель 3 подается напряжение

Uз.нач= К способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Uз.нач, которое заставляет двигатель вращаться. Вращение от корректирующего двигателя 3 через дифференциальный механизм передается к насосу, что приводит к изменению характеристик на гидродвигателе, и соответственно к изменению сигналов с датчиков Д1 5, Д2 6, Д3 7. Эти сигналы поступают в вычислитель 1, который вырабатывает новое значение Uз, соответствующее сигналам с датчиков.

Обратная связь по крутящему моменту позволяет стабилизировать действительный приведенный крутящий момент Мдпд на уровне заданного Мдпз.

Использование данного способа управления приводом машины обеспечивает уменьшение динамической нагруженности на главный приводной вал машины, позволяет снизить энергоемкость и металлоемкость проектируемых машин, повысить точность и надежность привода.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, при котором приводной двигатель осуществляет разгон до достижения средней скорости установившегося движения за временной период, продолжительность которого задают исходя из допустимых динамических нагрузок на выходном валу гидродвигателя путем изменения приводной мощности регулируемого насоса, подающего рабочую жидкость в полости гидродвигателя и приводимого во вращение с помощью дифференциального редуктора, два вала которого приводятся во вращение электродвигателями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности за счет снижения динамических нагрузок, измеряют и сравнивают с расчетными значениями перепад давления в полостях гидродвигателя, а также угол поворота и крутящий момент на валу гидродвигателя, а для изменения приводной мощности насоса, при наличии рассогласования расчетных и измеренных значений, питание одного из электродвигателей осуществляют постоянным током с регулируемой величиной напряжения, значение которой определяют из соотношения

U = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 , ,

где Q - идеальный удельный объем гидродвигателя;

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 - общий КПД гидродвигателя;

I - сила постоянного тока;

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Ppасч - расчетное значение перепада давления, определяемое из соотношения

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910Pрасч = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 , ,

где Mп д - приведенный крутящий момент на валу гидродвигателя, определяемый из соотношения

Mдп = Mcп+ Jпспособ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 + способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 , ,

где Mп с - приведенный момент сопротивления;

Jп - приведенный момент инерции;

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 - угол поворота вала гидродвигателя;

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 - расчетная частота вращения вала гидродвигателя, определяемая из соотношения

способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 = способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910зад+ способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 20119104 способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910, ,

где способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 , Jп способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 - частота вращения и приведенный момент инерции, определяемые углом способ управления электрогидромеханическим приводом, патент № 2011910 поворота вала гидродвигателя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что питание другого электродвигателя осуществляют переменным током с постоянной амплитудой напряжения.





Наверх