Устройство для защиты от превышения допустимой частоты вращения электродвигателя привода главного движения станка Советский патент 1986 года по МПК H02H7/93 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе для защиты электродвигателей от превышения допустимой частоты вращения.

Целью изобретения является повышение падеж 1ости устройства.

На чертеже изображена структурпая схема предлагаемого устройства.

Устройство для защиты от превыще- ния допустимой частоты вращения электродвигателя привода главного движения станка содержит измерительный прибор 1 с двумя выходами, вход которого через регулирующий элемент 2 подключен к датчику 3 числа оборотов, жестко связанному с электродвигателем 4 приводу главного движения, а первый выход - к входу первого канала блока 5 сигнализации, соединенные последовательно источник 6 задающего напряжения, коммутатор 7 направления вращения и задатчик 8 частоты вращения, регулятор 9 напряжения электродвигателя 4, первый вход управления которого подключен к датчику 3 числа оборотов, а силовые выходы -- к электродвигателю 4 привода г;1ав- ного движения. Устройство содержит также инвертор 10, вход которого соединен с выходом второго канала блока 5 снгь ализации, RS-тригг ер 11, S-вход которого соединен с выходом инвертора 10, R-вход - с вторым выходом коммутатора 7 направления вращения, элемент ЗИ 12, первый вход которого соединен с входом инвертора И), второй - с прямым выходом RS-триггера И, третий -- с третьим выходом ко.ммутатора 7 направления враЕпения, элемент 2 ИЛИ 13, первый вход которого соединен с выходом элемен та ЗИ 12, второй - с выходом первого канала блока 5 сигнализации, вход второго канала которого соединен с вторым выходом измерительного прибора 1, реле 14, катущка которого подключена к выходу элемента 2 ИЛИ 13, а размыкаюпшй контакт зк.аючеп между выходом задатчика 8 частоты вращения и вторым входом регулятора 9 напряжения питания электродвигателя.

Устройство работает следующим образом.

При вращении электродвигателя 4 с датчика 3 числа оборотов на вход измерительного прибора 1 через )егулирующий элемент 2 подается напряжение, величина которого пропорциональна частоте вращения и определяет положение светового указате;1я на щкале прибора 1. Входными сигналами первого и второго каналов блока 5 сигь:али- зации являются токи соответственно первого и второго фоторезисторов, расположенных в измерительном приборе 1. Если фоторезисторы затемнены (пе освещаются световым указателем), сигналы на вхо.дах каналов сигнализации блока 5 отсутствуют.

При отключенном приводе сигнал на выходе датчика 3 числа оборотов равен нулю, световой указатель из.мерительного прибора

0

5

5

0

5

i расположен па нуле и освещает второй фоторезистор.

Сигнал с второго выхода измерительного прибора 1 поступает на вход второго канала блока 5 сигнализации. В результате преобразоЕзания на выходе второго канала блока 5 сигнализации появляется высокий уровень напряжения (лог. «1), который поступает на вход инвертора 10 и на первый вход элемента ЗИ 12. С выхода инвертора 10 низкий уровень напряжения (лог. «О) поступает на S-вход триггера 11, который представляет собой триггер RS-типа. Триггер 11 остается в нулевом состоянии, характеризующемся наличием на прямом выходе низкого уровня напряжения. За единичное состояние триггера принимается состояние, при котором на прямом выходе присутствует высокий уровень пагряжения.

При включении привода по .мере увеличения частоты вращения уве;1ичивается напряжение на выходе датчика 3 числа обо- 1)отов, световой указатель нере.мещается но пкале вправо. Второй фоторезистор затемняется, на выходе второго канала блока 5 сигнализации появляется низкий уровень напряжения. На входе инвертора 10 и на нер- входе элемента ЗИ 12, связанных с выходом второго канала блока 5 сигнализации, тоже низкий уровень. С выхода инвертора 10 высокий уровень напряжения поступает на S-вход триггера 11, а с второго выхода коммутатора 7 направления вращения на R-вход низкий уровень. Триггер 11 устанавливается и единичное состояние. На вто|)ом и третьем входах элемента ЗИ 2, связанных соответственно с прямым выходом триггера 11 и третьим выходом коммутатора 7 направлении вращения, устанавливается высокий уровень.

При превьипении допустимой частоты вращения, вызванного повреждениями цепи задающего сигнала или цепи возбуждения электродвигателя 4, светвой указатель осве1цает 1ервый фоторезистор измерительного прибора 1. На нервом выходе измерительного прибора i появляется сигнал, определяемый током ocBemeiiHOi o 1|}оторезисто- ра, и поступает на вход мерного канала блока 5 сигнализации . Пор01 овый эле.мент срабатывает, на выходе первого кана;1а блока 5 сигнализации появляется высокий уровень папряжения, который поступает на второй вход логического элемента 2 ИЛИ 13. Реле 14, катушка которого подключена к выходу элемента 2 ИЛИ, срабатывает. Размыкается контакт реле 14 в цепи задающего сигнала, электродвигатель 4 привода главного движения останавливается.

Е:;сли возникнет неисправность в цепи обратной связи по частоте вращения (например, обрыв цепи якоря датчика 3 числа оборотов), частота вращения электродвигателя начнет возрастать, а напряжение, поступаюп1,ее с датчика 3 числа оборотов

через регулирующий элемент 2 на вход измерительного прибора 1, станет равным нулю- Одновременно световой указатель измерительного прибора 1 переместится к нулю шкалы и осветит второй фоторезистор, и на входе второго канала блока 5 сигнализации появится сигнал.

После преобразования на выходе второго канала блока 5 сигнализации появляется высокий уровень напряжения, который поступает на вход инвертора 10 и на первый вход элемента ЗИ 12. С выхода инвертора 10 на S-вход триггера 11 поступает низкий уровень напряжения. Триггер 1 остается в единичном состоянии, а на выходе элемента ЗИ 12 появляется высокий уровень напряжения, так как на всех его трех входах присутствует высокий уровень. С выхода элемента ЗИ 12 высокий уровень поступает н,а первый вход элемента 2 ИЛИ 3. Затем, как и в первом случае, включается реле 14, разрывается цепь задающего сигнала, электродвигатель 4 останавливается.

При отключении коммутатора 7 направления вращения с его второго выхода на R-вход триггера 11 поступит высокий уровень напряжения и триггер 11 установится в нулевое состояние, т. е. все элементы будут снова готовы к работе. Если остановка привода будет производиться оператором, отключится коммутатор 7 направления вращения, на третьем входе элемента ЗИ 12 будет низкий уровень напряжения, выходное реле 14 не сработает. Триггер 11 установится в нулевое состояние при остановке вращения, когда сигнал на выходе датчика 3 числа оборотов станет равным нулю, а на S-входе триггера 1 появится низкий уровень напряжения.

Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с известным, более надежно, так как обеспечивает защиту от всех случаев превышения допустимой частоты вра5

0

цения, вызванных повреждениями системы электропривода.

Формула изобретения

Устройство для защиты от превышения допустимой частоты вращения электродвигателя привода главного движения станка, содержащее измерительный прибор, вход которого через регулирующий элемент подключен к датчику числа оборотов, жестко свя0 занно.му с электродвигателем привода главного движения, а первый выход - к входу первого канала блока сигнализации, соединенные последовательно источник задающего напряжения, коммутатор направления вращения и задатчик частоты вращения, а также регулятор напряжения питания электродвигателя, первый вход управления которого подключен датчику числа оборотов, а силовые выхуодь: - к электродвигателю привода главно о движеняя, отличающееся тем, что, с целью повышения надел ности, оно дополнительно снабжено вторым каналом блока сигнализации, инвертором, RS- триггером, лопгческими элементами ЗИ и 2 ИЛИ, реле с размыкающим контактом, а измерительный прибор выполнен с двумя

5 выхода.ми, при- этом вход инвертора соеди- tieii с выходом второго какала блока сигнализации, S-вход RS-триггера соединен с выходом инвертора, R-вход - с вторым выходом коммутатора направления вращения, первый вход элемента ЗИ соединен с входом инвертора, второй - с прямым выходом RS-триггера, третий - с третьим выходом коммутатора направления вращения, первый вход элемента 2 ИЛИ соединен с выходом элемента ЗИ, второй - с выходом первого канала блока сигнализации, вход второго канала которого соединен с вторым выходом измерительного прибора, катущка реле подключена к выходу элемента 2 ИЛИ, а размыкающий контакт реле включен между выходом задатчика частоты вращения и вторым входом регулятора напряжения пита0

0

ния электродвигателя.

Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства для защиты от повышения допустимой частоты вращения электродвигателя привода главного движения станка. При превыщении допустимой частоты вращения, вызванном повреждениями цепи задающего сигнала или цепи возбуждения э.чектродвигателя 4, световой указатель освещает первый фоторезистор измерительного прибора 1. Сигнал с первого выхода прибора 1 воздействует на первый канал блока 5 сигнализации, на выходе которого появляется напряжение. В результате этого срабатывает реле 14 и электродвигатель 4 останавливается. Если возникнет неисправность в цепи обратной связи по частоте вращения, напряжение с датчика 3 через регулирующий элемент 2 поступит на вход прибора 1. Световой указатель прибора 1 осветит второй фоторезистор и на второй канал блока 5 поступит сигнал. В результате с помощью инвертора 10, триггера 11 и элемента ЗИ 12 сработает реле 14 и электродвигатель 4 остановится. При отключении коммутатора 7 направления вращения триггер 11 установится в нулевое состояние и все элементы схемы будут снова готовы к работе. Таким образом устройство обеспечивает защиту от всех видов повыщения допустимой частоты вращения. 1 ил. I (Л to 4 00 со СП