Пристрій для управління електодвигуном візка багатоопорної фронтальної дощувальної машини

Изобретение относится к области автоматики в сельхозмашиностроении. Известно устройство управления электродвигателем тележки многоопорной фронтальной дождевальной машины, содержащее систему механических звеньев для передачи углового положения соседних с тележкой секций трубопровода, блоки коммутации и защиты электродвигателя тележки и систему преобразования, первый вход которой механически связан с выходом системы механических звеньев для передачи углового положения соседних с тележкой секций трубопровода, второй вход является входом для подачи электрического сигнала переключения направления движения дождевальной машины, а выход - электрически подключен к блоку коммутации электродвигателя тележки [1]. В данном устройстве угловое положение соседних с тележкой секций трубопровода ±β в горизонтальной плоскости передается через систему механических звеньев (СМЗ) для передачи углового положения соседних с тележкой секций трубопровода на выходной вал ее конечного звена. Совокупность: двуплечий рычаг, сидящий на валу СМЗ, два путевы х выключателя, взаимодействующие с этим рычагом и подключенные к переключателю направления движения дождевальной машины (ДМ), есть система преобразования, воздействующая на катушку магнитного пускателя, который коммутирует электродвигатель тележки. Недостатки устройства: - частые выходы из строя по причине износа динамично участвующей в управлении контактной электроаппаратуры: путевы х выключателей, магнитного пускателя; - в зазорах между движущимися механическими частями магнитного пускателя, путевых выключателей и между электроконтактами их набиваются насекомые, мусор, грязь, тем самым блокируя управление или создавая аварийную ситуацию; - отсутствует возможность задания нужного углового положения ± 3 соседних с тележкой секций трубопровода (или адекватной величины выбега и отставания рассматриваемой тележки относительно соседних). В основу изобретения поставлена задача создания устройства управления электродвигателем тележки многоопорной фронтальной дождевальной машины, в электрической части которого (за счет применения бесконтактных средств): - исключены механические взаимодействия в элементах электросхемы, где при этом исключаются такие факторы: трение и, как его следствие, механический износ; электроконтактная эрозия; забивание зазоров между взаимодействующими частями электроаппаратуры грязью, мусором, насекомыми; - предусмотрена возможность задания нужного углового положения ±β соседних с тележкой секций трубопровода, что обуславливает в фермах ДМ диапазон механических напряжений и позволяет делать их выбор. Указанный технический результат обеспечивает увеличение надежности устройства управления, выбор оптимального углового положения ± β3 соседних с тележкой секций трубопровода, уменьшение габаритов и веса устройства управления.. Поставленная задача решается тем, что в устройстве управления электродвигателем тележки многоопорной фронтальной дождевальной машины, содержащем систему механических звеньев для передачи углового положения соседних с тележкой секций трубопровода, блоки коммутации и защиты электродвигателя тележки и систему преобразования, первый вход которой механически связан с выходом системы механических звеньев для передачи углового положения соседних с тележкой секций трубопровода, второй вход является входом для подачи электрического сигнала переключения направления движения дождевальной машины, а выход - электрически подключен к блоку коммутации электродвигателя тележки, согласно изобретению, система преобразования содержит последовательно соединенные преобразователь заданных угловых перемещений, триггер и логический блок, соответствующий вход которого является входом системы преобразования для подачи электрического сигнала переключения направления движения дождевальной машины, дополнительный вход - подключен к выходу блока защиты электродвигателя тележки, а выход - является выходом упомянутой системы преобразования, при этом преобразователь заданных угловы х перемещений выполнен бесконтактным и содержит два чувствительных электромагнитных элемента и металлический сектор, установленный на входе системы преобразования с возможностью взаимодействия с двумя чувстви тельными электромагнитными элементами, соединенными с входами установки и сброса триггера, причем логический блок выполнен в виде блока для реализации алгебрологического выражения где Q, Q , t- сигналы на выхода х, соответственно, триггера, блока защиты электродвигателя тележки и на соответствующи х входа х логического блока, p,p, - сигналы на входе логического блока для подачи электрического сигнала переключения направления движения дождевальной машины, F -сигнал ма выходе логического блока и, соответственно, на входе блока коммутации электродвигателя тележки. Сущность изображения поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 - структурная схема устройства; на фиг. 2 - положения тележки при движении, ДМ; на фиг. 3 - преобразователь .заданных перемещений; на фиг. 4 - таблица истинности; на фиг. 5 -электрическая схема устройства. Устройство управления электродвигателем тележки содержит систему механических звеньев (СМЗ) 1 для передачи углового положения в соседних с тележкой секций трубопровода, систему преобразования 2, блоки коммутации (БК) 3 и защиты (БЗ) 4 электродвигателя тележки, Система преобразования 2, воспринимающая угловые положения а с выхода СМЗ, состоит из последовательно соединенных преобразователя (ПЗП) 5 заданных угловы х перемещений ±b 3, триггера (Т) 6 и логического блока (Л Б) 7. Преобразователь 5 заданных угловы х перемещений выполнен бесконтактным и содержит металлический сектор 8, сидящий на выходном валу системы механических звеньев и соединенные с установочным и сбрасывающим выходами триггера б два чувствительных элемента-датчика 9, 10, установленных с возможностью взаимодействия с сектором 8. Логический блок 7 представлен структурой на элементах ИЛИ-НЕ 11, 12, 13 для реализации алгебрологического выражения где: Q, Q , П, П t- сигналы на связанных с логическим блоком выходах, соответственно, триггера 6, переключателя направления движения дождевальной машины, блока 4 защиты электродвигателя и на соответствующи х входах логического блока 7, a F - сигнал на выходе логического блока 7 и на входе блока 3 коммутации электродвигателя тележки. Устройство работает следующим образом. Система механических звеньев СМЗ-1 воспринимает угловое положение β соседних с тележкой секций трубопровода (фиг. 2) и передает его со своего выходного вала в виде угла поворота a = кb в преобразователь заданных угловых перемещений ПЗП-5 на металлический сектор 8 (фиг. 3), воздействующий на чувствительные элементы-датчики В1-9, В2-10, где К - передаточное число СМЗ). Сектор 8 преобразователя заданных перемещений 5, приводимый в движение выходным валом системы механических звеньев 1, взаимодействует с чувствительными элементами-датчиками 9, 10 (в дальнейшем датчики), которые своим положением задают точки включения и отключения к, I электродвигателя. Под наименованием - триггер понимается асинхронный RS-трипгер или другой триггер, выполняющий его назначение. Триггер обуславливает дифференциал устройства управления (разнесения точек включения и отключения электродвигателя). Логический блок ЛБ 7, состоящий из взаимосвязанной совокупности логических элементов 11, 12, 13, воспринимает по связям информацию с логических выходов датчиков 9, 10 преобразователя заданных угловы х перемещений ПЗП-5 через триггер Т-6, переключателя направления движения дождевальной машины (ДМ), блока защиты БЗ-4 обрабатывает ее по данному алгоритму и выдает сигнал управления со своего выхода F на блок коммутации БК-3 электродвигателя. Блок коммутации БК-3 воспринимает на свой логический вход сигналы от ЛБ и коммутирует электродвигатель тележки. При наличии аварийной ситуации на электродвигателе тележки блок защиты (БЗ) - 4 сигналом τ через логический блок - 7 отключает блок коммутации (БК) - 3. Имеет место движение тележки с равноотстоящими точками отключения электродвигателя впереди нейтральной линии и включения его позади нее (см. фиг. 2), где +L,-L - расстояние выбега соответственно, вперед, назад рассматриваемой тележки относительно ее нейтрального положения при движении; В, Η - направления движения, соответственно, вперед, назад; +n(+ν), -n(-ν) - скорость электродвигателя (движения тележки), соответственно, - вперед, назад; F - вы ходной сигнал ЛД. Из-за различия рельефов пути тележек, различных скольжений электродвигателей тележек, меньшей скорости крайних тележек ДМ, рассматриваемая тележка забегает или отстает относительно соседних на расстояния, адекватные угловым положениям b соседних с тележкой секций трубопровода (фиг. 2). При движении ДМ рассматриваемая тележка б (фиг. 2) может занимать относительно соседних тележек (прямой, соединяющей тележки о, с) положения в точках k, I и также любые промежуточные, к - точка отключения электродвигателя при движении ДМ вперед и точка включения при движении ДМ назад. I - точка отключения электродвигателя при движении ДМ назад и точка включения при движении ДМ вперед; о - нейтральная точка (пересечение прямой между тележками а, с линией движения рассматриваемой тележки б). Рассматриваемая тележка б находится в нейтральном положении, когда точка ее пребывания совпадает с нейтральной точкой о (b= о). При нейтральном положении тележки сектор 8 в преобразователе ПЗП (фиг. 3) также занимает нейтральное положение. При движении ДМ вперед, находясь в любой точке на прямой k-l, рассматриваемая тележка б отключается только в точке к. Отключившись в точке к, тележка включается в движение вперед только в точке I. При движении ДМ назад, находясь в любой точке на прямой k-l, рассматриваемая тележка б отключается только в точке I. Отключившись в точке I, тележка включается в движение назад только в точке к. Для получения рассмотренной выше ситуации по включению и отключению электродвигателя (тележки) (получение дифференциала устройства) перед логическим блоком введен триггер. Принимается: При составлении таблицы истинности (фиг. 4) получения первоначального минимизированного алгебрологического выражения триггер не учитывается Ві, Π, t - входы в ЛБ от датчиков (где I -порядковый номер датчика), переключателя направления движения ДМ, блока защиты (БЗ) и одноименные переменные (сигналы на входах). F - вы ход логического блока Л Б на блок коммутации БК и одноименная функция переменных (сигнал на выходе). Принимается: Переменные В = 1 - взаимодействие датчиков с металлическим сектором; В = 0 - нет взаимодействия датчиков с металлическим сектором; Π - 0 - движение ДМ назад; Π = 1 - движение ДМ вперед; t = 1 - аварийное состояние электродвигателя; r = 0 - нормальное состояние электродвигателя; F = 0 - движение тележки (электродвигатель работает); F = 1 - тележка стоит (электродвигатель отключен). Для упрощения минимизации выражения логической структуры ЛБ переменная t в таблице истинности не учитывается, но для защиты электродвигателя вводится в конечное выражение F. Алгоритм для логического блока задается в виде таблицы истинности. Поскольку угол сектора меньше угла между датчиками (фиг. 3), то комбинации 7,8 не имеют места. По единичным минтермам (комбинации 3, 6 таблицы истинности) функция без учета защиты Fi = В1В2Π + Β1Β2Π (1). Чтобы при движении вперед (назад), отключившись в точке k(l) на фиг. 2, комбинация 6 (3) на фиг. 4, электродвигатель включился в точке l(k) комбинация 4(5), перед логическим блоком введен триггер (обеспечение дифференциала устройства) т.е. Bi = Q, Вг = О тогда С учетом защиты Преобразуем выражение (3) для реализации логической структуры на элементах I Структура логического блока, соответствующая этому выражению, показана на фиг. 5. На установочный вход триггера подключается датчик Ві и на сбрасывающий – В2. Логический блок, определяемый алгебрологическим выражением (4), выполняет совокупность предписаний, заложенных в таблице истинности (фиг. 4) с учетом защиты (t), а разнесение точек отключения и включения электродвигателя по координате L (фиг. 2) обусловлено триггером и положением датчиков В1, В2.