Устройство защиты электродвигателя судовой рулевой машины Советский патент 1990 года по МПК B63H25/26 H02H7/08 

S

з

С/1

С

Изобретение относится к судовым рулевым машинам. Цель изобретения - повышение надежности работы судовой рулевой машины. При включении электродвигателя 4 и отсутствии обрыва в питающих фазах первичные обмотки трансформаторов 16 тока обтекаются равными токами. Напряжение с трансформатора 16 тока через выпрямитель 19 и фильтр 20 поступает на операционные усилители 21, выполняющие функции порогового элемента и на выходе которых при наличии тока в фазе электродвигателя имеет место отрицательное напряжение, по величине близкое к напряжению источника 15. При отсутствии тока в фазе или при его величине, равной или меньшей тока уставки (J_уст), определяемой переменным резистором 14 уставки, на выходе операционного усилителя 21 имеет место положительное напряжение, по величине также близкое к напряжению источника 15. Через узел 22 сопряжения, в котором диоды 23 предназначены для исключения возможности попадания отрицательного напряжения на логические элементы 25, 26, а делитель 24 напряжения - для повышения надежности защиты входов этих элементов и привязки их к нулевому значению напряжения, напряжение с выхода операционного усилителя 21 поступает на логический блок 13, выполняющий логическую операцию "Неравнозначность". При наличии сигнала на выходе блока 13 открывается транзистор 27 и включается электромагнитное реле 29, контакты которого коммутируют внешние сигнальные цепи "обрыв фазы". 1 ил.

СП

СЛ 4

Ч

цатслыюе напряжение, по величине Слп ircoe к напряжению источника 15. При отсутствии тока в фазе или при его величине, равной или меньшей тока уставки (1нсг) определяемой переменным резистором 14 уставки, на выходе операциоиного усилителя 21 имеет место положительное напряжение, по величине также близкое к напряжению источника 15„ Через узел 22 сопряжения, в котором диоды 23 предназначены для исключения возможности попадания отрицательного напряжения на логические элеИзоЬретение относится к судовым рулевым маипшам,

Цель изобретения - повышение надежности работы судовой рулевой машины.

На чертеже приведена функционально-принципиальная схема рулевой ма- шины.

Судовая рулевая машина содержит исполнительный механизм 1, передаточные механизмы 2,3, например, гидравлического или механического типа, основные электродвигатели 4,5, блоки 6 питанияs управления и сигнализации передаточных механизмов и основных: электродвигателей, авторулевой 7 и устройства 8,9 защиты (блоки контро- ля выхода из строя фазы) каждого основного электродвигателя 4,5 Каждый из блоков 8,9 состоит из трех фазных токовых каналов 10,11, 12 и общего логического блока 13 с выход- ным каскадом, общих переменного резистора 14 уставки и источника 15 питания,

Каждый из каналов содержит фазный трансформатор 16 тока цепи питания основного электродвигателя, резистор 17, входной трансформатор 18, выпрямитель 19 фильтр 20, операпион- ный усилитель 21, узел 22 сопряжения содержащий диод 23 и делитель 24 на- пряжения.

Логический блок 13 состоит из логических элементов 25, 2.6, а его выходной каскад из транзистора 27, дву резистивиых цепей базы транзистора с электронным повторителем 28 и электромагнитного реле 29.

Логический элемент 25 состоит из четырех логических схем 2И-НЕ, а элементы 25, 26, а делитель 24 напряжения - для повышения надежности защиты входов этих элементов и при-

вязки их к нулевому значению напряжения, напряжение с выхода операционного усилителя 21 поступает на логический блок 13, выполняющий логическую операцию Неравнозначность. При наличии сигнала на выходе блока 13 открывается транзистор 27 и включается электромагнитное реле 29, контакты которого коммутируют внешние сигнальные цепи Обрыв фазы,

1 ил.

мент 26 - из трех логических схем ЗИ-НЕ.

В каждом канале (например, канале 10) вторичная обмотка фазного трансформатора 16 тока соединена с первичной обмоткой входного трансформатора 18 и параллельно им включен резистор 17. Трансформатор 16 тока выполняет функции преобразователя ток-напряжение. Выход вторичная обмотка входного трансформатора 18 через выпрямитель 19 и фильтр 20, охваченного положительной обр-атной связью по второму входу.

Выход операционного усилителя 21 через узел 22 сопряжения (диод 23 и делитель 24 напряжения) соединен с объединенными входами первой схемы логического элемента 25 и одним из входов первой логической схемы логического элемента 26 логического блока 13.

i

Аналогичные соединения имеются

в каждом фазном канале (фиг„1). Входи второй схемы элемента 26 соединены с выходами трех схем элемента 25, объединенный вход третьей схемы элемента 26 соединен с выходом пер- вой схемы этого же элемента, а объединенный вход четвертой схемы элемента 25 соединен с выходом третьей схемы элемента 26. Выход второй схемы этого элемента соединен с входом третьей схемы элемента 26.

Выход четвертой схемы элемента 25 соединен с выходным каскадом. На входе последнего может быть включен элемент временной задержки (не показан) .

Соединение источника питания 15 с элементами блока контроля выхода из строя фазы показано условно.

При включении основного электродвигателя, например 4 и отсутствии обрыва, в питающих фазах, первичные обмотки фазных трансформаторов тока фазных каналов, обтекаются равными токами (например трансформатора 26 тока канала 10) с преобразователя ток-напряжение трансформатора 16 (напряжение через выпрямитель 19 и фильтр 20 поступает на инвертирующие входы операционного усилителя 21). Операционные усилители 21 выполняют функцию порогового элемента и на их выходе при наличии тока в фазе электродвигателя имеет место отрицательное напряжение, по величине близкое напряжению источника 15.

При отсутствии тока в фазе или при его величине равной или меньшей тока установки 1Лг, определяемой

Из таблицы видно, что сигнал на выходе логического блока 13 вырабатывается только в случае, если на одном из входов сигнал будет неравнозначен с сигналами на других входах, т.е. при токах в одной или двух фазах меньших I чет ак как -Цсг принимается меньше, чем ток холостого хода электродвигателя I то наличие сигнала на выходе соответствует случаям обрыва фазы (фаз).

При Нстличии сигнала на выходе логического блока 13 открывается транзистор 27 и включается электромагнитное реле 29,

переменным резистором 14 уставки, на выходе операционного усилителя 21 имеет место положительное напряжение, по величине также близкое к напряжению источника 15. Уставка по току изменяется переменным резистором 14 и не должна превышать тока холостого хода .

Через узел 22 сопряжения, в котором диоды 23 предназначены для исключения возможности попадания отрицательного напряжения на логические элементы 25, 26, а делитель 24 напряжения для повышения надежности защиты входов логических элементов 25, 26 и привязки их к нулевому значению напряжения, напряжение входа операционного усилителя 21 поступает на логический блок 13.

Логический блок 13 выполняет логическую операцию Неравнозначность по нижеприведенной таблице истиннос- 25 ти.

.с Контакты последнего коммутируют внешние сигнальные цепи Обрыв фазы.

Формула изобретения

Устройство защиты электродвигателя судовой рулевой машины, содержащее фазные трансформаторы тока цепи питания электродвигателя, выпрямители, резисторы, переменный резистор уставки, усилитель, реле, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы судовой рулевой машины, устройство выполнено с тремя фазными токовыми каналами и

общими для них логическим блоком с выходным каскадом и источником питания, при этом каждый из трех фазных токовых каналов включает в себя указанные фазный трансформатор тока, резистор, выпрямитель и усилитель, а также входной трансформатор, фильтр и узел сопряжения, причем усилитель выполнен в виде операционного усили- теля с двумя входами и цепью обратной связи, а вторичная обмотка указанного фазного трансформатора тока соединена с первичной обмоткой входного трансформатора, параллельно которым включен упомянутый резистор, а вторичная обмотка входного трансформатора через выпрямитель и фильтр соединена с первым входом операционного усилителя, второй вход которого соединен с переменным резистором уставки и цепью обратной связи, при этом выход операционного усилителя через узел сопряжения, состоящий из диода и реэистнвного делителя напряжения, соединен с логическим блоком, содержащим два логических элемента, один из которых выполнен из четырех логических схем 2И-НЕ, а другой - из трех логических схем ЗИ-НЕ, трап- зистор с резистивными цепями базы,

о

0

5

одна из которых включает в себя электронный повторитель, и вышеуказанное реле, выполненное электромагнитным, при этом в одном логическом элементе в каждой логической схеме 2 И-НЕ оба входа соединены друг с другом, причем входы трех из этих схем соединены соответственно с тремя выходами фазных токовых каналов с которыми соединены соответственно три входа первой логической схемы ЗИ-НЕ другого логического элемента, входы второй логической схемы ЗИ-НЕ которого соединены с выходами упомянутых трех схем 2К-НЕ, соединенных с фазными токовыми каналами, при этом два входа третьей логической схемы ЗИ-НЕ соединены друг с другом и с выходом первой логической схемы ЗИ-НЕ, выход третьей логической схемы ЗИ-НЕ соединен с входами четвертой логической схемы 2И-НЕ, выход второй логической схемы ЗИ-НЕ соединен с входом третьей логической схемы ЗИ-НЕ, а выход четвертой логической схемы 2И-НЕ через две параллельные резистивные цепи соединен с базой транзистора, в коллекторную цепь которого включено упомянутое электромагнитное реле с контактами в цепях сигнализации.