Устройство для защиты от перегрузки электропривода машины Советский патент 1985 года по МПК H02H7/85 H02P15/00 

I Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты от перегрузок электромеханических приводов машин, снабженных разного рода предохранительными муфтами (порошковыми, гидравлическими, функционными и т.д.), которые,являясь средством защиты от перегрузок электропривода при возникновении на его рабочем органе стопорных нагрузок, в свою очередь подвержены перегрузкам вследствие выделения тепла при срабатывании, что может вывести ее из строя. Цель изобретения - расширение диапазона использования устройства, преимущественно в электроприводах, Содержащих различные типы пред охранительных муфт с широким диапазоном уровня срабатывания. На фиг.1 изображена блок-схема устройства для защиты от перегрузок электропривода машины; на фиг.2 графики зависимости изменения во времени крутящего момента на рабоче органе машины, в уровне срабатывания предохранительной муфты сигналов с выхода множительного элемента динамического звена и узла задания Устройство (фиг.1) содержит элек тродвигатель 1 с коммутатором 2, установленным в силовой цепи, питания электродвигателя 1, предохранительную муфту 3, кинематически связанную с электродвигателем 1 и рабочим органом 4 через трансмиссию 5. На ведущем и. ведомом валах предо хранительной муфты 3 установлены соответственно датчики 6 и 7 ско рости, электрически связанные с входом сумматора 8, выход которого соединен с первым .входок множительнего элемента 9. Второй вход множительного элемента 9 соединен с датчиком 10 тока, установленным в цепи питания электродвигателя 1; при этом выход множительного элемента 9 через динамическое звено 1I соеди нен с первым входом элемента 12 сравнения, второй вход которого со динен с узлом 13 задания. Выход элемента 12 сравнения сое динен с коммутатором 2, установлен ным в цепи питания электродвигателя 1. Указанные элементы устройства в полнены с использованием типовых 8 лементов аналоговой и цифровой выислительной техники. Кривая 14 (фиг.2) изображает арактер изменения во времени t крутящего момента М на рабочем органе 4 машины до момента времени его стоорения, а прямые 15-17 - соответственно номинальный и измененные уровни срабатывания предохранительной муфты 3. Прямые 18-20, а также кривые 21-23 изображают характер зменения во времени сигнала с выхода множительного элемента 9 (luU)) и с выхода динамического звена 11 () соответственно для номинального и измененных уровней срабатывания. Прямая 24 изображает изменение сигнала с выхода узла 13 задания (U.) . Устройство для защиты от перегрузок электропривода машины работает следующим образом. Вращение от электродвигателя 1 через предохранительную муфту 3 и трансмиссию 5 передается на рабочий орган 4. При возникновении на рабочем органе 4 стопорных нагрузок, превышающих уровень срабатывания предохранительной муфты 3, скорости вращения ведущего и ведомого валов становятся различными. Разность скоростей вращения, измеренная при помощи датчиков 6 и 7 скорости и сумматора 8, поступает в виде электрического сигнала на первый вход множительного элемента 9, на второй вход которого поступает сигнал с вы хода датчика 10 тока. Произведение указанных сигналов поступает на вход элемента 12 сравнения через динамическое звено 11. Динамическое звено 11 выполнено в ви,це инерционного звена, переходная функция которого имеет вид, например, кривой 21 (фиг.2), При изменении уровня срабатывания предохранительной муфты 3 (прямые 16 и 17, фиг,2) соответственно изменится величина сигнала с выхода множительного элемента 9 (I 4(х)), где I - ток электродвигателя 1, а 4W разность скоростей вращения ведущей и ведомой полумуфт. Так, если для номинального уровня срабатьшания время, в течение которого предохранительная муфта 3 может работать в режиме пробуксовывания, равно tj, то при изменении уровня срабатыва3

ния в меньшую или в большую сторону его величина будет соответственно t или t . Тем самым достигается зависимость времени работы предохранительной муфты 3 в режиме пробуксовывания от фактического уровня ее. срабатывания.

Сравнение сигналов с выхода динамического звена 11 и узла 13 задания происходит при помощи элемента 12 сравнения. При достижении температуры предохранительной муфты 3 некоторого предельного значения, определяемого величиной сигнала с выхода узла 13 задания, могущей привести к перегреву и выходу из строя предохранительной муфты 3, элемент 12 сравнения при помощи коммутатора 2 отключает электродвигатель 1 привода.

Установка дополнительного датчика тока и множительного элемента позволяет в условиях непостоянства уровня срабатывания предохранительной муфты определять работу теплообразования. Так как при срабатывании предохранительной муфты вся работа трения (фрикционных дисков, частиц жидкости и т.д.) переходит в тепло, работа теплообразования буде

69Q684

пропорциональна произведению момента электродвигателя, соответс твующего уровню срабатывания, на разность скоростей вращения ведущего и ведомого 5 вала предохранительной муфты. Учет динамики тепловьщелекия производится в устройстве при помощи динамического звена и в конечном итоге позволяет определить промежуток времени, в течение которого предохранительная муфта может пробуксовывать не перегреваясь. Это позволяет косвенно измерять накопленное тепло, а следовательно, и температуру нагре15 на, при которой устройство производит отключение электродвигателя.

Таким образом, в предлагаемом устройстве исключаются случаи отключения электродвигателя при кратковременных и относительно редких во времени срабатываний предохранительной муфты даже при изменении в широких пределах уровня ее срабатывания,

5 что позволяет повысить производительность машины путем снижения ее простоев. Кроме того, устройство позволяет расширить диапазон его использования для защиты различных типов предохранительных муфт.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА МАШИНЫ, связанного кинематически с ее рабочим органом посредством предохранительной муфты, содержащее датчики скорости,установленные на ведущем и ведомом валах предохранительной муфты и соединенные электрически с входом сумматора, динамическое звено, выходом соединенные с первым входом элемента сравнения, к второму входу которого присоединен узел задания, а к выходу - коммутатор, включенный в цепь питания электро- двигателя, отличающ.ееся тем, что, с целью расширения диапазона использования устройства, преимущественно в электроприводах, содержащих различные типы предохранительных муфт с широким диапазоном i уровня срабатывания, оно дополнительно содержит датчик тока, вклюСЛ ченный в цепь питания электродвигателя, и множительный элемент, соС единенный входами с выходом сумматора и с выходом датчика тока, а выходом -с динамическим звеном,вьтолненным в виде инерционного звена. Од со о О) 00