9. Структурная схема и принцип работы импульсного пропорционального интегрального регулятора нагрузки на приводе выемочной машины типа ипир-3м.
Аппаратура ИПИР-3М это импульсный пропорционально-интегральный регулятор нагрузки на приводе выемочной машины. Она выпускается серийно в аналоговом варианте. Структура этого устройства представлена на рис.37.
Регулятор ИПИР-3М импульсного типа. Как и аппаратура САДУ-2 он содержит два контура управления. Один из них является контуром управления по мощности двигателя, другой по скорости подачи машины на забой. Как и в предыдущем случае, первый контур имеет наибольший приоритет.
Задающий и фактический сигналы по нагрузке двигателя подаются на элемент сравнения критического и заданного тока нагрузки двигателя сигнал с элемента сравнения С1, который формирует два выходных сигнала импульсного типа. Первый импульсный сигнал появляется в том случае, если ток нагрузки двигателя будет превышать заданное значение. Этот сигнал подается на первый широтно-импульсный преобразователь ШИМ1, который преобразует сигнал положительного рассогласования в широтно-модулированный импульсный сигнал. Ширина импульса этого преобразователя пропорциональна величине положительного рассогласования между заданным и фактическим током нагрузки. Сигнал с ШИМ1 через логические элементы И- НЕ и релейный элемент (ключ К1), импульсно подается на логический ключ И второго контура управления. При отрицательном рассогласовании фактического и
заданного тока нагрузки двигателя сигнал с элемента сравнения С1 подается на ШИМ2 , работающего по такому же принципу как и ШИМ1. Выходной сигнал этого модулятора импульсно включает релейный ключ А4, который через блок логики управляет исполнительными электромагнитами.
Контур регулирования скорости подачи содержит элемент сравнения С2, предназначенный для сравнения заданной и фактической скорости подачи комбайна. Причем сигнал от задающего устройства поступает через логический ключ И, на который одновременно подается с ключа К1 импульсный сигнал положительного рассогласования токовой нагрузки двигателя. Вторым входным сигналом элемента сравнения С2 является сигнал с датчика скорости ДС. Сигнал этого датчика включает одновременно релейный ключ К4, который регистрирует направление перемещения выемочной машины.
Рис.37. Структурная схема аппаратуры ИПИР-3М
Сигнал положительного рассогласования с элемента С2 подается на включение релейного ключа К2, а ключ К3 включается сигналом отрицательного рассогласования входного сигнала с элемента С2. Сигналы с ключей А4, К2, К3 и К4 одновременно подаются на блок логики, который по встроенному алгоритму включает исполнительные электромагниты ЭМ1 и ЭМ2. Эти электромагниты меняют величину скорости механизма подачи ПП выемочной машины. Скорость этой подачи регистрируется датчиком скорости ДС, а величина токовой нагрузки двигателя регистрируется трансформатором тока. Логика работы регулятора ИПИР-3М приведена в табл. 1.
Таблица 1.
Согласно логике этой таблицы приоритетным параметром управления является загрузка двигателя, которая может быть: нормальной, недогруженной и перегруженной. Внутри каждого из этих вариантов загрузки двигателя различают еще вариант соотношения вторичного параметра регулирования - скорости подачи комбайна, которая в свою очередь может превышать ее заданное значение или быть меньше этого значения.
При нормальных соотношениях обеих параметров блок логики отключает оба электромагнита, так как нет необходимости в их регулировании. При недогрузке двигателя и перегрузке по скорости регулятор постоянно снижает скорость подачи до тех пор, пока не сравняются ее фактическое и заданное значение. Если же скорость подачи при недогрузке двигателя ниже заданного значения, то регулятор импульсно (ступенчато) увеличивает эту скорость. При этом на каждом импульсе увеличения скорости подачи проверяется степень токовой перегрузки двигателя. Это позволяет снизить возможность перегрузки двигателя при определенных значениях возрастающей скорости подачи. Как только появляется эта перегрузка, регулятор прекращает увеличение скорости подачи комбайна.
При перегрузке двигателя и превышении скорости подачи регулятор также импульсно снижает эту скорость до заданного значения нагрузки и скорости. Если же при перегрузке двигателя скорость подачи ниже заданной, то регулятор не производит изменения скоростей. При этом со временем процесс нормализуется естественным способом.