Коэффициенты kU и kf должны определяться в режиме «обучения» ограничителя (введении информативной характеристики в память МК), и непосредственно при измерении массы груза в работе. Для примера рассмотрим нахождение поправочных коэффициентов при работе в режиме «обучения»:
U2202 m2 = f (i)⋅ku _об ⋅k f _об ; ku
_об = 2 ; k f _об =
ff50т22 ;
Uт
где: U220 =220 В, f50=50 Гц; Uт – текущее значение фазного напряжения Uф; fт – текущее значение частоты сети f.
Для проверки адекватности математической модели и подтверждения возможности определения массы поднимаемого груза косвенным методом были сняты экспериментальные зависимости частоты вращения и тока статора от массы поднимаемого груза. Экспериментальные исследования проводились на натурном образце мостового крана МК-10.
Рис. 4. Экспериментальная зависимостьРис. 5. Экспериментальная зависимость n=f(m) кранового электропривода I1=f(m) кранового электропривода
Как видно, экспериментальная характеристика частоты вращения от массы груза n=f(m) (рис. 4) имеет линейный характер. Погрешность определения массы груза по зависимости n=f(m), построенной по двум точкам (холостой ход и максимальный груз – 9т), составляет не более 5%, что упрощает ввод информативной характеристики в память МК в режиме «обучения» ограничителя.
Экспериментальная характеристика тока статора от массы груза I1=f(m) (рис. 5), имеет явно выраженный нелинейный характер в зоне рабочих нагрузок. Ошибка определения массы груза по зависимости I1=f(m), построенной по двум точкам, может составить более 15% (Δm2), поэтому необходимо получение нескольких точек для построения кусочно-линейной характеристики, вводимой в память МК.
На рис. 6 приведена функциональная схема кранового электропривода с МК ограничителем грузоподъемности и регистрации параметров. Входное трехфазное напряжение через резистивные делители поступает на аналоговые входы МК. Датчики тока бесконтактные и подключены в цепь контактор – асинхронный двигатель. Датчик скорости, установлен на валу АД. МК1 производит измерение рабочих параметров (U, I1, n, f, и др.) и передачу в МК2 (по последовательному каналу связи с оптронной развязкой), который обеспечивает индикацию параметров и ввод с ручного пульта команд, данных, ключа считывания.
Команда ограничения
веса на крюке поступает из МК1 через силовой ключ на контактор и блокирует его работу.
На табло МК2 высвечивается значения веса на крюке, срабатывает световая и звуковая
сигнализация, срабатывает программа регистрации параметров в памяти МК. Сигнал
SA1 определяет режим «обучение»/«измерение». Сигнал
SA2 поступает от контактной автоматики крана и разрешает измерение массы на крюке в первом положении рычага управления кабины машиниста.
ВЫВОДЫ
1. Обоснована возможность реализации ограничителя грузоподъемности для кранов мостового типа с использованием
Рис. 6. Функциональная схема кранового электропривода с микроконтроллерным косвенного метода измерения массы ограничителем грузоподъемности и груза. регистратором параметров 2. В качестве информативных параметров для косвенного определения массы поднимаемого груза предложены и экспериментально подтверждены частота вращения n и ток статора I1.
3. Для устранения ошибки, вносимой отклонениями параметров питающей сети и получения приемлемых результатов для определения массы поднимаемого груза рекомендовано введение поправочных коэффициентов по напряжению kU и по частоте kf.
4. Предложена схема микроконтроллерного ограничителя грузоподъемности, в которой используется для определения массы поднимаемого груза ток статора или частота вращения асинхронного двигателя.
Список литературы
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10382-00).- М.: ПИО ОБТ, 2000.- 268 с.
2. Однокопылов Г.И., Однокопылов И.Г. Обеспечение живучести электродвигателей переменного тока: Монография. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 187 c.
3. Дементьев Ю.Н., Однокопылов Г.И., Однокопылов И.Г. Асинхронный электропривод кранового механизма с микроконтроллерным ограничителем грузоподъемности // Изв. вузов. Электромеханика. 2006. № 3. С. 49-53.
4. П.Р. Баранов, Ю.Н. Дементьев, И.Г. Однокопылов Математическая модель асинхронного двигателя со встроенным электромагнитным приводом тормозного устройства // Известия ТПУ. 2006. № 1. С. 159-163.
5. Орлов Д.Ю., Однокопылов И.Г. Ограничитель грузоподъемности крана мостового типа по статическому моменту АД механизма подъема // IX Междунар. научно-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии», г. Томск, 7-11 апреля 2003 г. Труды. В 2-х т. – Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2003.– Т. 1.– 322 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.