Устройство для ограничения крутящего момента на валу электродвигателя Советский патент 1983 года по МПК H02H7/85 H02P5/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ограничения крутящего момейта на валу асинхронного электродвигателя. Известно устройство для ограничения крутящего момента на валу электродвигателя, содержащее коммутатор, трансформатор напряжения и трансформатор тока, включенные в статорную цепь электродвигателя, фазовращатель, соединенный с трансформатором тока, выход трансформатора напряжения подключен к первым входам формирователя временного интервала, фазбвременного преобразователя и к входу задатчика уровня, выход которого подсоединен к второму входу формирователя вре.менного интервала, выход фазовращателя соединен с вторым входом фазовременйого преобразователя, выход которого соединей с первым входом схемы И, второй вход ко торой подключен к выходу формирователя временного интервала, а выход схемы И подключен к входу триггера, выход которого соединен с входом коммутатора 1. . Однако известное устройство обладает низкой точностью, обусловленной примене, пнем метода выделения фазового сдвига межд .током статора и напряжением питания. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резулы тату является устройство для ограничения крутящего момента на валу электродвигателя, содержащее коммутатор, трансформатор напряжения, трансформатор тока, включенные в статорную цепь электррдбигателя, фазовращатель, соединенный с трансформатором тока, два ограничителя, схему сравнения и усилитель 2. Недостатком известного устройства является Низкая точность, которая определяется формой и амплитудой сигнала на выходе фазовращателя и трансформатора напряжения, параметрами ограничителей, колебанием напряжения питания электродвигателя. . Цель изобретения - повыщенйе точности .ограничения крутящего момента па валу электродвигателя путем исключения влияния изменения напряжения питания, яа результат работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для ограничения крутящего мо. мента на валу электродвигателя, содержащее коммутатор, трансформатор йапряжения и трансформатор, тока, вклк)чейные в статорную цепь электродвигателя, фазовращатель, соединенный с трансформатором тока, введены три формирователя импульСОВ, преобразователь перемеяного иапряжения в постоянное, два интегратора, элемент ИЛИ-НЕ, два RS-TpHrrepa и пороговый элемент, выход фазовращателя через первый формирователь импульсов соединей с S-входом первого RS-триггера и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход трансформатора напряжения соединен с входом .второго формирователя импульсов и через преобразователь переменного напряжения в постоянное - с первь1м входом третьего формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов через первый интегратор подключен к второму входу третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с S-входом. второго RSтриггера и с вторь1м входом элемента ИЛИНЁ, выход которого соединен с R-входами первого и второго RS-TpnrrepoB, выходы которых соединены с первым и вторьш бходами второго интегратора, выход которого через пороговый элемент соединен с выходом коммутатора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; йа фиг. 2 - диаграммы, соответствующие случаю, когда крутящий момент на валу электродвигателя бЬльще заданного момента; на фиг. 3 - то же, когда вели- . чина крутящего момента меньще заданного его значения; йа фиг. 4 - то же, в случае превыщения напряжения питающей сетк при неизменной величине крутящего мо-мента На валу электродвигателя. Электродвигатель 1 .через коммутатор 2.. и трансформатор 3 тока включен в трехфазную питающую сеть, к двум фазам которой подключе.н трансформатор 4 напрйжения. Выход трансформатора 3 тока через фазовра,щатель 5 соединен с входом первр -; го формирователя 6 импульсов,, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 7, с S-входом первого RSтриггера 8. Выход трансформатора -А напряжения подключен к второму формирователю 9 импульсов и через преобразователь 10 переменного напряжения в постоянное - к первому входу третьего формирователя 11 импульсов, выход которого подсоединен к , Ъторрму входу элемента ИЛИ-НЕ 7, выходвторого формирователя 9 импульсов, через первый интегратор 12 соединен с вторьЫ входом третьего формирователя 11 импульсов., Выход элемента ИЛИ-НЕ 7 связан с Rвходами первого и второго RS-триггеррв 8 и 13, выходы KOTOpbix подключены к входам второго интегратора 14. Выход интегр тора 14 через пороговый элемент 15 связан с входом коммутатора 2. С выхода трансформатора 4 напряжения поступает сигнал 16, с выхода фазовращателя 5 - сигнал 17, с выхода первого и второго формирователей 6 и 9 импульсов сигналы 18 и 19, с выхода преобразователя 10 переменного напряжения в постоянное - сигнал 20, с выхода первого интегратора 12 --сигнал 21, с выхода третьего формирователя импульсов - сигнал 22,

с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7 - сигнал 23, с выходов RS-триггеров - снгйалы 24 и 25, с выхода второго интегратора 14 - сигнал 26, с выхода порогового элемента - сигнал 27.5

Устройство работает следующим образом.

С помощью фазовращателя 5 устанавливается величина срабатывания устройст-: ва. Выходной сигнал фазовращателя 5 поступает на первый формирователь; импульсов 6, на выходе которого фор.мируются импульсы прямоугольной формы, начала которых совпадают с моментами переходов сигнала 17 через точки максимумов (минимумов), а Концы точка1у}й пере- j ходов через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс) сигнала 17. Выходной сигнал с трансформатора 4 напряжения одновременно . подается на второй формирователь 9 импу.яьсов и преобразователь 10 переменного напряжения 20 в постоянное. С выхода второго формирр: вателя 9 импульсов снимаются импульсы прямоугольной формы, начала которьГх совпадают с. точками перехода через Нулевой уровень с минуса на плюс (с плюса на минус), а концы- с моментами переходов через нулевой уровень с плюса на минус (с минуса на плюс) сигнала 16. С выхода преобразователя 10 снимается положительный уровень сигйала, величина которого пропорционально напряжению питающей JQ. сети. Сигнал 19 после интегрирования в пер: вом ийтеграторе 12 поступает на один из входов третьего формирователя П импульсов, на второй вход которого подается сигнал с преобразователя 10. На выходе третьего формирователя 11 импульсоб формиру- 35 ютсн импульсы прямоугольйой формы, Ва i чала которых совпадают с точкой перехода сигнала 20 с низкого уровня на высокий сигнал 21, а концы совпадают моментом сброса первого интегратора 12, т. е. в момент перехода через Нуль г высокого уровня на низкий сигнал 16. Сигналы 18 и 122 подаются на входы элемента ИЛИ-НЕ 7. Сигналы 19 и 20 поступают на S-входы («Установка в единицу) первого и второго триггеров 8 и 13, а на их R-входы («Установка в нуль) поступает сигнал 23. Во втором интеграторе 14 происходит интегрирование сигналов 24 и 25, причем

:предел интегрирования сигнала 25 изменяется при колебаниях Напряжения питаю щей сети. Благодаря применению интегрир(эвания с переменным нижним пределом включается влияние, колебания, напряжения питающей сети на уровень выходного йигнала порогового элемента 15 и тем самым достигается повышение точности работы устройства при изменениях питающего напряжения.

Устройств:о может работать в двух режимах.°

1.Крутящий Момент на валу электродвигателя больще заданного значения (). В этом случае с выхода порогового элемента 15 снимается положительный уровень сигнала. Электродвигатель. 1 через коммутатор 2 выключен.

2.Крутящий момент На валу электродвигателя меньще заданного значения (). В этом случае с выхода порогового элемента снимается отрицательный уровень сигнала, на электродвигатель 1 через коммутатор 2 подается напряжение питающей сети.

Таким образом, введение трех формиро- вателей импульсов, преобразователя переменного напряжения в постоянное, двух интеграторов, элемента ИЛИ-НЕ, двух JRS-триггеррв и порогового устройства с соответствующими связями, введение интегрирования с нижним переменным пределом, позволяет повысить точность ограничения крутящего момента на валу электррдвигателя.

M7Mj

YCtPOHCtBO ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ВАЛУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее коммутатор, трайсформатор напряжения и трансформатор тока, включенные в статорi ную цепь электродвигателя, фазовращатель, : соединенный с трансформатором тока, отли чающееся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены три форми)рвателя импульсов, преобразователь nepeM-i HHoro напряжения в постоянное, два интегратора элемент ИЛИ-НЕ два RS-триггера и пороговый элемент, выход фазовращателя через пепвьй формирователь импульсов соедннен с S-вхолом первого RS-триггера и с первым входом элемента ИЛИ-Н-Е, выход трансформатора напряжения соединен с- входом второго формирователя импульсов и через преобразователь переменного напряжения в постоянное - с первым входом третьего формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов через первьгй интегратор подключен к второму входу третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с S-входом второго RS-триггера и с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с R-BXO- -S да ми первого и второго RS-триггеров, выходы которых соединены с первым и вторым t входами второго интегратора, выход которого через пороговый элемент соединен с вхоL дом коммутатора. СП О5 со СП

iQ.l1 11

1Ъ

гц

25

26

27

Фш.г

27

Z7

«7Wj

Фиг.