Устройство для токовой защиты электропривода постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02H7/08 

113507412

Изобретение относится к электро- скорости могут быть

будут определяться т режимом работы элект

технике и предназначено для автоматической бесконтактной остановки электропривода при возникновении аварийного роста тока, не допуская его до критического значения.

Целью изобретения является повышение чувствительности путем увеличения точности формирования защитных ю прямо пропорциональное движущему

токовых диаграмм.

На фиг.- 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, прясняюпще принцип его работы; на фиг. 3 - пример кхэнкретпой реализации устройства.

В устройстве первьш вход сумматора 1 подключен к выходу блока 2 дифференцирования, второй вход - к выусилию зтого двигателя.

I А. ЗЯА - ст. гяй .Эо.А

Этот ТОК, за исключением небольшой погрешности, изменяется так же, 15 как и фактический ток двигателя, сни мае.мый с датчика 7 при условии нормальной работы электропривода. После добавления к сумме первых двух сосблока 1 получаем ток защитной диаграммы

тaвляюш x третьей, т.е. допустимого ходу блока 3 задания закона изменения 20 превышения заданного тока над током статического тока электропривода, а нагрузки электропривода, на выходе третий вход - к выходу блока 4 задания допустимого превьш:ения тока нагрузки электропривода, вход блока 2 соединен с программным блоком 5 за- 25 Дания скорости электропривода.

Первьш вход блока 6 сравнения подключен к выходу блока 1, второй вход

- ЗВ14

I

СТ. ЗиЛ

+ I

uH.iaA

+ I

Лоп. пр

На блоке 6 производится сравнени напряжений, пропорциональных заданному защитному току, формируемому элементом 12 и фактическому току

К ВЫХОДУ датчика 7 тока нагрузки электропривода, а выход - к входам ключа 8 и блока 9 задержки. Второй вход блока 9 задержки соединен с выходом блока 10 задания уставки, а выход - с управляюпщм входом ключа 8, выход которого подключен к исполнительному блоку 11. Блоки 1-4 образуют элемент формирования защитной токовой диаграммы электропривода 12.

Устройство работает следующим образом.

Элементом 12 формируется защитная

токовая диаграмма ( электропри- является сигнал, который запускает в

Зсхщ

вода, которая складьшается из трех составляющих: заданного статического тока нагрузки (1, ) электропривода, закон изменения которого в функции времени заранее известен и задается блоком 3 заданного динамического тока нагрузки (I«ии о электропривода, получаемого в результате дифференцирования блоком 2 заданной скорости электропривода, формируемой программным блоком 5 в функции времени, и допустимого превьш1ения заданноработу блок 9 и начинает отсчет времени. Если через определенное время, 45 задаваемое уставкой блока 10 фактический ток двигателя не уменьшится до тока, меньшего максимально допустимого, то с блока 9 на управлякщий вход ключа 8 поступит сигнал, ключ откроется и сигнал с блока 6 поступит на исполнительный блок 11, которьй сработает и произведет необходимые переключения в схеме электропривода. Наличие блоков 9 и 10 позволяет исклю50

го тока (ХАЛП пл ) над током нагрузки 55 срабатывание устройства защиты

Аоп. пр

электропривода при нормальном режиме работы. Как видно из фиг. 2, закон, изменения заданного статического тока нагрузки и закон изменения заданной

при ложных кратковременных перегрузках электропривода. Наличие блока 10 обеспечивает регулирование в требуе- мьк пределах времени задержки сигнаскорости могут быть

произвольными и будут определяться технологическим режимом работы электропривода,

В результате суммирования блоком 1 заданного статического тока нагрузки и заданного динамического тока нагрузки электропривода получаем заданное значение тока двигателя,

усилию зтого двигателя.

I А. ЗЯА - ст. гяй .Эо.А

Этот ТОК, за исключением небольшой погрешности, изменяется так же, 15 как и фактический ток двигателя, сни- мае.мый с датчика 7 при условии нормальной работы электропривода. После добавления к сумме первых двух сосблока 1 получаем ток защитной диаграммы

тaвляюш x третьей, т.е. допустимого превышения заданного тока над током нагрузки электропривода, на выходе

aвляюш x третьей, т.е. допусти ревышения заданного тока над т агрузки электропривода, на вых

- ЗВ14

I

СТ. ЗиЛ

+ I

uH.iaA

+ I

Лоп. пр

тaвляюш x третьей, т.е. допустимого 0 превышения заданного тока над током нагрузки электропривода, на выходе 25

На блоке 6 производится сравнение напряжений, пропорциональных заданному защитному току, формируемому элементом 12 и фактическому току

30 электропривода, снимаемому с датчика 7, При условии отсутствия возмущений по нагрузке фактический ток двигателя всегда меньше заданного защитного тока и поэтому на выходе блока 6

3g сравнения сигнала нет. При возникно- вении незапланированного возрастания нагрузки (возмущения), т.е. создания аварийной ситуации, фактический ток двигателя возрастает и после превыше40 ния им значения заданного защитного тока на выходе блока 6 сравнения по является сигнал, который запускает в

работу блок 9 и начинает отсчет времени. Если через определенное время, 45 задаваемое уставкой блока 10 фактический ток двигателя не уменьшится до тока, меньшего максимально допустимого, то с блока 9 на управлякщий вход ключа 8 поступит сигнал, ключ откроется и сигнал с блока 6 поступит на исполнительный блок 11, которьй сработает и произведет необходимые переключения в схеме электропривода. Наличие блоков 9 и 10 позволяет исклю50

при ложных кратковременных перегрузках электропривода. Наличие блока 10 обеспечивает регулирование в требуе- мьк пределах времени задержки сигнала на отпирание ключа и срабатьтание защиты.

Необходимо отметить, что формирование защитной токовой диаграммы осуществляется не только в функции времени, но и в функции, например, пути. В этом случае вход блока 2 дифференцирования должен быть подключен

к программному блоку 5 задания скоро- IQ увеличить чувствительность защиты.

сти электропривода, работающему в функции пути, и выходной сигнал блока 3 также должен задаваться в функции пути.

Увеличение гибкости формирования защитных токовых диаграмм в предлагаемом устройстве по сравнению с известным доститается за счет достоинств принципа, заложенного в пространстве блока 12, формирующего эти диаграммы. Здесь формируется только закон изменения заданного статического тока электропривода, что значительно проще, чем формирование закона изменения заданного тока двигателя (тока нагрузки), так как по своей форме статический той более спокоен, чем ток двигателя. Динамический ток в предлагаемом устройстве формируется в результате дифференцирования напряжения заданной скорости и может быть любой формы. Он формируется автоматически благодаря зависимости динамического тока от напряжения заданной скорости:

15

20

25

30

Данные преимущества предлагаемого устройства выгодно отличают его от известных устройств и позволяют бо качественно защищать двигатели эле троприводов от возможных перегрузо и,тем самым, увеличить срок их слу бы. Формула изобретени

Устройство для токовой защиты электропривода постоянного тока, с держащее блок дифференцирования, в ход которого подсоединен к первому входу сумматора, блок сравнения, п вым входом подключенный к выходу с матора, исполнительный орган, от личающееся тем, что, с целью повышения чувствительности п тем увеличения точности формирован защитных токовых диаграмм, в него {(ополнительно введены блок задания закона изменения статического тока электропривода, выход которого под ключен к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к в

35 ходу вновь введенного блока задани допустимого превышения тока нагруз ки электропривода, датчик тока наг рузки электропривода, выход котор го подключен к второму входу блока сравнения, выход которого через вн введенный ключ соединен с входом и полнительного органа, блок задания уставки, выход которого соединен с первым входом вновь введенного бло

АЙН, зад пр и

dUaafl dt

где I

пр

приведенный к двигателю момент инерции привода; К„ - коэффициент пропорциональности между током и моментом двигателя;

К - коэффициент пропорциональности между напряжением заданной скорости и скоростью двигателя.

Заданный ток двигателя образует- ся как сумма статического и динамического токов. Такой принцип построения блока 12 позволяет формироват в отличие от Известного устройства

более сложные формы токовых защитных диаграмм и, таким образом, увеличить гибкость их формирования.

Возможность формирования более сложных по форме токовых диаграмм в свою очередь позволяет более точно вписьтать в них рабочие токовые диаграммы привода, а следовательно.

Данные преимущества предлагаемого устройства выгодно отличают его от известных устройств и позволяют более качественно защищать двигатели электроприводов от возможных перегрузок и,тем самым, увеличить срок их службы. Формула изобретения

Устройство для токовой защиты электропривода постоянного тока, содержащее блок дифференцирования, выход которого подсоединен к первому входу сумматора, блок сравнения, первым входом подключенный к выходу сумматора, исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности путем увеличения точности формирования защитных токовых диаграмм, в него {(ополнительно введены блок задания закона изменения статического тока электропривода, выход которого подключен к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к выходу вновь введенного блока задания допустимого превышения тока нагрузки электропривода, датчик тока нагрузки электропривода, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, выход которого через вновь введенный ключ соединен с входом исполнительного органа, блок задания уставки, выход которого соединен с первым входом вновь введенного блока

задержки, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, при этом управляющий вход ключа соединен с выходом блока задержки, а к входу блока дифференцирования подсоединен выход вновь введенного программного блока задания скорости электропривода .

Т Здин.заб.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматической бесконтактной остановки электропривода при возникновении аварийного роста тока, це допуская его до критического значения.Цель изобретения является повышение чувствительности путем увеличения точности формирования защитных токовых диаграмм. Для этого в блок 12 формирования защитной -токовой диаграммы введены блок 3 задания закона изменения статического тока, блок 4 задания допустимого превьшения тока нагрузки и управляемый ключ 8. Заданный ток двигателя формируется как сумма статического и динамического токов« Та- кой принцип построения блока 12 позволяет формировать более сложные формы токовых запщтных диаграмм. Это позволяет более точно описывать в них более сложные по форме токовые рабочие диаграммы электропривода. 3 ил. i (Л С СО сд о 4

Составитель К.Шилан Редактор С.Пекарь Техред МеМоргентал.

Заказ 5291/52 Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и о ткрытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С.Шекмар