Устройство для токовой защиты электродвигателя от повреждения Советский патент 1985 года по МПК H02H7/85 

Описание патента на изобретение SU1185481A1

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления для защиты электродвигателей от длительных и кратковременных перегрузок.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 представлена схема устройства и пример подключения его в электроприводе; на фиг. 2 - характеристика входвыход операционного усилителя; на фиг. 3 - диаграммы выходных напряжений датчика якорного тока двигателя, первого порогового элемента и интегратора.

Устройство для токовой защиты электродвигателя содержит датчик модуля тока 1, соединенный через входной резистор 2 с инверсным входом операционного усилителя 3. Между инверсным входом операционного усилителя и его выходом включен резистор 4 обратной связи. Между прямым входом и выходом операционного усилителя 3 подключены параллельно нелинейные элементы, состоящие из последовательно соединенных резистора 5 и порогового элемента 6, резистора 7 и порогового элемента 8. Выход операционного усилителя 3 через элемент сравнения 9 соединен с входом интегрирующего звена 10. Другой вход элемента сравнения 9 подключен к цепи смещения, состоящей из источника питания и пропорционального звена 11. Выход интегратора 10 соединен с входом первого порогового элемента 12 и через второй пороговый элемент 13 с прямым входом операционного усилителя 3. Выход датчика модуля тока 1 соединен с другим входом первого порогового элемента 12, выход которого соединен с исполнительным органом 14.

В качестве пороговых элементов 6, 8 и 13 могут быть использованы стабилитроны либо усилители с зоной нечувствительности. В качестве порогового элемента 12 может быть использован двухвходовой несимметричный триггер либо дифференциальный операционный усилитель с большим коэффициентом усиления.

Интегрирующ звено 10 может быть выполнено на операционном усилителе с емкостью в цепи обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

На выходе датчика модуля тока 1 формируется выходное напряжение (например, отрицательное), пропорциональное модулю тока, которое поступает через входной резистор 2 на инверсный вход операционного усилителя 3. Входной сигнал операционного усилителя 3 усиливается с коэффициентом усиления Кь

Работа операционного усилителя 3 с коэффициентом усиления Ki представлена участком О-1 на фиг. 2.

При увеличении тока двигателя увеличивается выходное напряжение операционного усилителя 3 и при достижении порога срабатывания порогового элемента б в обратную связь подключается резистор 5. Резистор 5 образует положительную обратную связь В этом случае коэффициент усиления операционного усилителя 3 увеличивается, принимая значение К2. Работа операционного усилителя 3 с коэффициентом усиления К2 представлена участком I-Н на фиг. 2.

При дальнейшем увеличении якорного тока выходное напряжение операционного

0 усилителя 3 достигает порога срабатывания порогового элемента 8. В обратную связь операционного усилителя 3 подключается резистор 7. Коэффициент усиления принимает значение КзРабота операционного усилителя 3 с коэф5 фициентом усиления Кз представлена участком II-П1 на фиг. 2.

Таким образом, формируется квадратичная зависимость выходного напряжения операционного усилителя 3 от величины модуля

Q якорного тока.

Число параллельных нелинейных элементов, состоящих из последовательно соединенных резистора и порогового элемента, зависит от точности формирования квадратичной характеристики.

5 Выходное напряжение операционного усилителя 3, соответствующее квадрату тока, поступает на элемент сравнения 9, который соединен с цепью смещения. Цепь смещения необходима для создания порога интегрирования интегратора 10. Если ток двигателя меньше либо равен номинальному, то интегратор 10 находится в исходном состоянии (фиг. 3). Если же ток превысил номинальный, то начнется процесс интегрирования до тех пор, пока выходное напряжение интегратора 10 не достигнет порога

срабатывания второго порогового элемента 13. При этом напряжение (например, положительное) с выхода порогового элемента 13 поступает на прямой вход операционного усилителя 3, выходное напряжение

0 которого резко возрастает. Выходное напряжение интегратора 10 возрастает до порога срабатывания порогового элемента 12, который приводит к срабатыванию исполнительного органа 14 и отключению двигателя.

5 Напряжение на выходе датчика модуля тока 1 становится равно нулю, а на выходе операционного усилителя 3 присутствует напряжение, соответствующее его насыщению. Таким, образом, осуществлена блокировка защиты электродвигателя за счет создания контура положительной обратной связи. Устройство возвратится в исходное состояние только при снятии и повторном включении питания. Во время переходных процессов, когда за короткий промежуток

5 времени ток двигателя значительно превосходит номинальный, происходит режим токоограничения по цепи: датчик модуля тока 1, второй вход порогового элемента 12, исполнительный орган 14. Величина пульсаций тока (фиг. 3) регулируется порогом срабатывания и отпускания порогового элемента 12.

Введение операционного усилителя с нелинейным коэффициентом усиления позволяет при наличии датчика модуля тока 1

более точно воспроизвести тепловую модель двигателя и предотвратить его перегрев. Надежная блокировка при срабатывании защиты за счет введения второго порогового элемента позволяет исключить периодическое подключение двигателя к силовому источнику питания, которое также могло бы привести к перегреву.

и вых. 72

USbix.JO (JcpeiS. 73f

/2

UcpaS. J2

фиг,. 3

Похожие патенты SU1185481A1

название год авторы номер документа
Устройство для защиты электродвигателя от перегрузки 1982
  • Прокопенко Александр Адольфович
  • Процерова Наталья Александровна
  • Гулыманов Борис Васильевич
  • Литвин Николай Сергеевич
  • Дергачева Татьяна Владимировна
SU1043783A1
Электропривод бурового станка 1989
  • Поваров Николай Викторович
  • Рахматулин Раис Мухибович
  • Дегтярев Владимир Алексеевич
  • Шулдяков Владимир Владиславович
  • Чикулаев Сергей Анатольевич
  • Кантиус Лев Иосифович
  • Лопуленко Владимир Федосеевич
  • Пилип Лев Александрович
  • Гафиятуллин Рафаиз Хазеевич
SU1641969A1
Устройство для защиты электропривода постоянного тока 1983
  • Гудзенко Александр Борисович
  • Смотров Евгений Александрович
  • Николаенко Геннадий Васильевич
  • Фель Александр Михайлович
  • Николенко Анатолий Николаевич
  • Шпиглер Людвиг Александрович
  • Гулыманов Борис Васильевич
SU1246316A1
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2010
  • Тарарыкин Сергей Вячеславович
  • Копылова Лариса Геннадьевна
  • Терехов Анатолий Иванович
RU2414048C1
Устройство для регулируемого токоограничения электропривода 1978
  • Гулыманов Борис Васильевич
  • Прокопенко Александр Адольфович
  • Литвин Николай Сергеевич
  • Гольц Марк Ефимович
SU723748A1
Электропривод постоянного тока 1983
  • Комлев Вячеслав Петрович
  • Евстигнеева Алевтина Анатольевна
  • Малафеев Сергей Иванович
SU1145438A1
Электропривод постоянного тока 1983
  • Гольц Марк Ефимович
  • Гулыманов Борис Васильевич
  • Калюжный Анатолий Иванович
  • Литвин Николай Сергеевич
  • Прокопенко Александр Адольфович
  • Процерова Наталья Александровна
  • Шпиглер Людвиг Александрович
SU1117808A1
Электропривод постоянного тока 1982
  • Пискарев Александр Николаевич
  • Томасов Валентин Сергеевич
  • Синицын Вячеслав Алексеевич
  • Бабуркин Геннадий Иванович
  • Кузнецов Александр Михайлович
SU1102000A1
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1999
  • Леденев Г.Я.
  • Лаврищев А.Б.
RU2179320C2
ДАТЧИК НУЛЕВОГО ТОКА 2009
  • Цытович Леонид Игнатьевич
  • Дудкин Максим Михайлович
  • Качалов Андрей Валентинович
  • Рахматулин Раис Мухибович
RU2390906C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 185 481 A1

Реферат патента 1985 года Устройство для токовой защиты электродвигателя от повреждения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ, содержащее датчик модуля тока, а также последовательно соединенные источник питания, пропорциональный элемент, элемент сравнения, интегратор, первый пороговый элемент и исполннтельный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй пороговый элемент и операционный усилитель с входным резистором, резистором в цепи отрицательной обратной связи и параллельно соединенными нелинейными элементами в цепи положительной обратной связи, причем входной резистор операционного усилителя подключен к выходу датчика модуля тока, выход операционного усилителя подключен к второму входу элемента сравнения, второй пороговый элемент подключен между выходом интегратора и прямым входом операционного усилителя, а второй вход первого порогового элемента подключен к выходу датчика модуля тока. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый нелинейный элемент содержит последовательно соединенные резистор и пороговый элемент. (Л 00 00

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1985 года SU1185481A1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 0
SU312340A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Устройство для токовой защиты электродвигателя 1981
  • Прокопенко Александр Адольфович
  • Гольц Марк Ефимович
  • Литвин Николай Сергеевич
SU1014088A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

SU 1 185 481 A1

Авторы

Прокопенко Александр Адольфович

Процерова Наталья Александровна

Даты

1985-10-15Публикация

1982-08-02Подача