Устройство для защиты электродвигателя от перегрузки Советский патент 1989 года по МПК H02H7/08 H02H7/85 

ел

со

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов и защиты электродвигателей для прессования строительных материалов и может быть использовано в производстве кирпича, керамической плитки и т.д.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения безаварий ноге отключения электродвигателя пресса в режиме Запрессовка,,

На фиг.1 приведена ..функциональная схема устройстваj на фиг.2-6- примеры конкретной реализации блоков устройства.

Устройство содержит интегратор 1, первый вход которого подключен к выходу входного.линейного преобразователя 2 тока в напряжение, а второй - к выходу источника 3 опорного напряжения, счетчик 4 импульсов, выход которого подключен к входу выходного триггера 5, а установочный и счетные входы - соответственно к выходу бло- ка 6 задержки и однсвибратора 7, блок 8 сравнения, первьш вход которого подключен к выходу интегратора 1, второй - к выходу источника 3 опорного напряжения, а выход соединен с входом одновибратора 7, пусковой орган 9, вход которого подключен к выходу источника 3 опорного напряжения схему И 10, входы которой подключены к выходу одновибратора 7 и выходного триггера 5, а выход является выходом устройства, выход пускового органа 9 подключен к установочному входу выходного триггера 5, а дополнительные выходы 11-13 счетчика А импульсов подключены к дополнительным входам одновибратора 7. Одновибратор. 7 содержит первый элемент И-НЕ 14, первы вход которого является входом одно- вибратора, а второй - его выходом и соединен с выходом второго элемента И-НЕ 15, причем выход первого элемента И-НЕ 14 подключен через кон.цен сатор 16 к входам второго элемента И-НЕ 15 и через последовательно соединенные резисторы 17-20 к общей точке 21 питания элементов И-НЕ 14 15.

Интегратор 1 (фиг.2) выполнен на основе операционного усилителя 22, в обратной связи которого включены параллельно соединенные конденсатор 23 и диод 24, а инвертирующий вход через резистор 25 и переменный ре5

0

5 O

5

0

50

55

зистор 26 соответственно подключены к его первому и BTopoi ry входу.

Блок 6 задержки (фиг.З) содержит времязадающую цепь, состоящую из резистора 27 и конденсатора 28, общая точка которой подключена к входам элемента И-НЕ 29 серии , К5 11 (порогового элемента) и аноду разрядного диода 30.

Счетчик 4 импульсов (фиг,4) выполнен на основе двоично-десятичного счетчика 31 и дешифратора 32 (с открытым коллекторным выходом) серии К5 11, причем счетный вход и установочный через элеме.нт И-НЕ 33 соответственно подключены к счетному и установочному входу счетчика 4 импульсов, а первый, второй, третий и четвертьй выходы дешифратора 32 подключены соответственно к дополнительным входам одновибратора и установочному входу выходного триггера 5.

Резистор 34 является нагрузочным для открытого коллекторного выхода дешифратора 32 (микросхемы К5 11 ИД 1),

Вькодной триггер 5 (фиг,5) выполнен, как RS-триггер, на основе элементов И-НЕ 35 и 36 серии .К5 11.

Пусковой орган 9 (фиг.6) выполнен на основе время:задающей- (пусковой) цепи, состоящей из конденсатора 37 и резистора 38, причем параллельно конденсатору 37 подключена пусковая кнопка 39 типа КПМ9-3.

Устройство работает следующим образом.

Ток э лектродвигателя пресса в момент прессования практически пропорционален усилию прессования и зави- , сит от физико-механических свойств прессуемой массь: и ее объема (уровня засыпки пресс-форм). Величина тока (усилия) в каждом цикле прессования зависит от ряда факторов: влажности, гранулометрического состава массы и т„д. При значительных изменениях указанных факторов может .возникнуть аварийный режим работы пресса - запрессовка, В этом случае происходит стопорение двигателя пресса во время прессования, и ток при этом максимален. Поэтому возникает необходимость оперативного отключения двигателя пресса при запрессовках. Однако в этом случае за счет действия упругих свойств прессуемой массь возникает обратный ход кинематических частей пресса, что допустимо лишь в ограни314

ченных пределах. Например, на колено рычажных прессах типа СМ-816 обратны ход стола приводит к повреждению механической части стола.

Практически при запрессовке оператор осуществляют, работу пресса в толчковом режиме, обеспечивающем дополнительное уплотнение прессуемой массы. Как правило, достаточно тех толчков (подпрессовок) для вывода из режима запрессовки.

Предлагаемое устройство реализует алгоритм работы оператора за счет автоматического перевода пресса В

толчковый режим работы при запрессовках, при этом автоматически увеличивается длительность межтолчкового периода, что в виду дополнительного уплотнения массы уменьшает перегрев двигателя.

Ток двиг;ателя контролируется с помощью входного,линейного преобразователя 2 тока в напряжение, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный этому току (постоянное напряжение). В нормальном режиме работы устройства напряжение на выходе источника 3 опорного напряжения (фиг.1) превышает по модулю напряже- ние на выходе входного линейного преобразователя 2 тока в напряжение .

(знаки противоположные). В этом случае состояние элементов устройства следующее: напряжение на первом входе блока 8 сравнения больше, чем на втором и, как следствие этого, -на его выходе присутствует сигнал 1, на выходе одновибратора 7 - сигнал 1, на выходе блока 6 задержки (установочном входе счетчика 4 импульсов - сигнал О, в результате чего, счетчик 4 импульсов находится в исходном (начальном) состоянии, на выходе счетчика 4 ийпульсов - сигнал 1,

.дополнительный выход 11 имеет низкое сопротивление, а остальные дополнительные выходы 12, 13 - высокое, на выходе пускового органа 9 - сигнал 1, на выходе выходного триггера 5 - сигнал 1, на выходе cxenej И 10 - сигнал 1, что соответствует включенному состоянию двигателя пресса, на выходе интегратора 1 - отрицательный потенциал, равный падению напряжения на разрядном диоде (фиг.2).

При превышении напряжения на выходе входного линейного преобразователя 2 над напряжением источника 3

0

5

опорного напряжения возрастает напряжение на выходе интегратора 1, происходит срабатывание блока 8 сравнения, в результате на его выходе формируется сигнал О. Срабатывание блока 8 сравнения вызывает формирование импульса на выходе одновибратора 7 (сигнал О), длительность которого определяется емкостью конденсатора 16 -.и резистора 17. Чем больше сопротивление резистора 17 и емкость конденсатора 16, тем больше длительность импульса.

Суммарная величина сопротивлений резис оров 17-20 изменяется дискретно в зависимости от состояния дополнительных выходов 11-13 счетчика 4 импульсов. Импульсом одновибратора 7 через схему И 10 осущес твляется отключение двигателя пресса (сигналом 0.iHa выходе устройства), а также перевод вьсхода блока 6 задержки в состояние 1 без выдержки времени, 5 Величина напряжения на выходе источника опорного напряжения выставляется в пределах 0,7-0,9 от величины напряжения на выходе входного линейного преобразователя 2, соответствукмцего максимальному пусковому току двигателя. Параметры интегратора 1 и блока 8 сравнения выбираются из условия несрабатывания блока 8 сравнения при пуске двигателя. В момент окончания импульса, выходе одновибратора 7 начинается -отсчет выдержки времени блока 6 задержки, а также осуществляется переключение счетчика 4 импульсов в следующее устойчивое состояние- низкое сопротивление на дополнительном выходе 12. Вьщержка времени, обеспечиваемая блоком 6 задержки, больше Бремени срабатывания интегратора 1 и меньше цикла прессования (2,4 с).

Поэтому, если при повторном включении двигателя запрессовки (перегрузки) не произойдет, к следующему прессованию счетчик 4 импульсов вернется опять в начальное состояние за счет формирования сигнала 1 на его установочном входе. Если при .повторном включении двигателя произойдет запрессовка (перегрузка), устройство будет работать аналогично описанному случаю с той лишь разницей, что длительность импульса на выходе одно- вибрашора увеличится (время допустимого отключенного состояния двигате-

0

5

0

5

5

К Выходу одно- BaSpamopa 7

30

к выходу ddhoSuS- ратора 7

Г

3J

Выходу Улокаб зодержки

Фиг. 2

29

К устанобочному Входу счетчика 4 импульсов

28

Фиг.З

;/

12

32

5V

к Входу Выходного триггера 5

Фие.

К 6ыз(од пускового органа 9

кВымди счет- чикачомпил

схемм И W

Фи8,5