Устройство для питания ручного переносного электроинструмента с защитой от включения под нагрузкой Советский патент 1991 года по МПК H02H7/08 H02H7/09 

И юЬретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах питания ручного переносного инструмента, приводимого в действие асинхрон- ным электроприводом, в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной безопасности щ тем предотвращения несанкционированного включения электроинструмента.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для питания электроинструментов 1 с защитой от включения под нагрузкой содержит входные выводы 2-4 для подключения к питающей сети, выходные выводы 5-7 для подключения электроинструментов 1, полуупрэвляемый мостовой трехфазный выпрямитель 8 с входными выводами 9-11, диодами 12-14 в первой группе вентилей, соединенной с первым выходным выводом 15 выпрямителя, и тиристорами 16-18 в второй группе вентилей, соединенной с вторым выводом 19 выпрямителя, причем тиристоры 16-18 снабжены диодно-резисторными цепями 20-22 управления, инвертор 23 для преобразования по- стоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение заданной частоты, имеющий входные выводы 24 и 25, выходные выводы 26-28, управляющий вход 29 и сигнальный выход 30 Защита. Кроме того, в устройстве имеются блок 31 управления инвертором, снабженный первым управляющим входом 32, предназначенным для формирования на выходных выводах 26-28 инвертора 23 трехфазного напряжения рабочей частоты в течение времени действия управляющего сигнала на первом управляющем входе 32, и выходами 33, дополнительный источник 34 питания с входными выводами 35 и 36 для подключения к питающей сети и выходными выводами 37-39, реле 40 управления с замыкающим контактом 41, ключевой исполнительный элемент 42 защиты с управляющим входом 43, выполненный в виде ключа с силовой цепью, отпирающейся при поступлении сигнала Защита на управляющий вход 43 элемента 42 защиты, и резистор 44. Входные выводы 9-11 трехфазного выпрямителя 8 подключены к входным выводам 2-4 устройства, а выходные выводы 15 и f9 этого выпрямителя подключены к входным выводам 24 и 25 инвертора 23, первый 26 и второй 27 выходные выводы которого подключены к первому 5 и второму 6 выходным выводам устройства. Управляющие входы 29 инвертора 23 подключены к выходам 33 блока 31 управления инвертором, а первый управляющий вход 32 блока 31 управления инвертором подключен к выходным выводам 37 и 39 дополнительного источника 34 питания, между выходными выводами 38 и 39 которого включена также цепочка последовательно соединенных резистора 44 и обмотки реле 40 управления, шунтированной силовой цепью ключевого исполнительного элемента 42 защиты. Входные выводы 35 и 36

0 источника 34 питания соединены с входными выводами 2 и 3 устройства. В трехфазном выпрямителе 8 первые выводы диодно-ре- зисторных цепей 20-22 управления соединены с управляющими электродами

5 соответствующих тиристоров 16-18, вторые выводы этих цепей управления объединены и через замыкающий контакт 41 и 40 управления соединены с вторым выходным выводом 19 выпрямителя 8, а управляющий вход

0 43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты подключен к сигнальному выходу 30 Защита инвертора 23. В устройстве имеются пороговый датчик 45 тока с измерительными выводами 46 и 47 и пороговым

5 выходом 48, ключевой элемент 49 блокировки со статическими входами 50 и 51 и инфор- мационным входом 52 и выходом 53, обеспечивающий передачу сигнала с информационного входа на информационный

0 выход в течение заданного интервала времени с момента поступления сигнала на статический управляющий вход ключевого элемента 49 блокировки, пороговый элемент-повторитель 54 с входом 55 и выходом

5 56, обеспечивающий формирование сигнала на выходе 56 при превышении сигналом на входе 55 заданного порогового уровня, и формирователь 57 импульса заданной длительности, считая от момента поступления

0 входного сигнала, выполненный со статическим управляющим входом 58,59 и выходом 59, 60.

Блок 31 управления инвертором выполнен с вторым управляющим входом 61,

5 предназначенным для формирования на выходных выводах 26-28 инвертора 23 трехфазного напряжения повышенной частоты в течение времени действия управляющего сигнала на втором управляющем входе 61

0 блока 31 управления инвертором 23. Пороговый датчик 45 тока измерительными выводами 46 и 47 включен между третьим выходным выводом 28 инвертора 23 и третьим выходным выводом 7 устройства, а поро5 говым выходом 48 подключен к информационному входу 51, 52 элемента 49 блокировки, информационный выход 51, 53 которого подключен к входу 55 порогового элемента-повторителя 54, выход 56 которого подключен к управляющему входу 43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты по схеме ИЛИ с сигнальным выходом 30 Защита инвертора 23. Статические управляющие входы 50 и 51 элемента 49 блокировки и входы 58 и 59 формирователя 57 импульса подключены к выходным выводам 38 и 39 источника 34 питания, а выход 59, 60 формирователя 57 импульса подключен к второму управляющему входу 61 блока 31 управления инвертором.

Подача питания на устройство осуществляется входным коммутатором 62, а подключение электродвигателей 1 к выходным выводам 5-7 - коммутаторами 63.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к питающей сети напряжение через входные выводы 2-4 устройства подается на входные выводы 9-11 выпрямителя 8 и на входные выводы 35 и 36 дополнительного источника 34 питания, с выходных выводов 37 и 39 которого напряжение поступает на первый управляющий вход 32 блока 31 управления инвертором 23. Блок 31 включается и с выходов 33 выдает сигналы на управляющие входы 29 инвертора 23. Одновременно с выхода 38 источника 34 питания подается напряжение на обмотку реле 40 управления. Реле 40 срабатывает, замыкается контакт 41, что приводит к включению выпрямителя 8. Напряжение с выходных выводов 15 и 19 выпрямителя 8 поступает на входные выводы 24 и 25 инвертора 23. Последний преобразует постоянное напряжение в переменное напряжение заданной частоты на выходных выводах 26-28 инвертора. В начальный момент включения устройства напряжение с выходных выводов 38 и 39 источника 34 питания подается на управляющий статический вход 58, 59 формирователя 57, с выхода 59, 60 которого импульс заданной длительности поступает на второй управляющий вход 61 блока 31 управления. Повышается частота выходных сигналов блока 31. подаваемых на входы 29 инвертора 23, и на выходах 26-28 инвертора формируется напряжение повышенной частоты. После окончания импульса формирователя 57 блок 31 формирует сигналы заданной частоты, и на выходах 26-28 инвертора 23 формируются переменные напряжения заданной рабочей частоты.

Одновременно на статический управляющий вход 50, 51 ключевого элемента 49 блокировки подается напряжение с выходных выводов 38 и 39 источника 34 питания. Элемент 49 блокировки осуществляет передачу сигнала с информационного входа 51, 52 на информационный выход 51, 53 только

в течение заданного интервала времени г момента поступления напряжения на статический управляющий вход 50 и 51 этого элемента.

Если перед включением питания устройства коммутатором 62 ни один из электродвигателей 1 не был подключен к выходным выводам 5-7 соответствующим коммутатором 63, сигнал на выходе 48 датчи

ка 45 тока отсутствует, и элемент 42 защиты остается в исходном закрытом состоянии, не оказывая влияния на работу реле 40 управления, которое запитывается напряжением источника 34 питания и срабатывает,

замыкая контакт 41, что обеспечивает включение выпрямителя 8 и инвертора 23, на выходах которого появляется напряжение, поступающее на выходные выводы 5-7 устройства. Это напряжение коммутаторами 63 подается на электродвигатели 1 электроинструментов, после включения ко- Т.орых на выходе 48 датчика 45 тока формируется выходной сигнал, который блокируется ключевым элементом 49 блокировки и в цепь управления 43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты не поступает, что обеспечивает возможность длительной работы электроинструментов

В случае, когда при включении питания

устройства коммутатором 62 оказывается включенным хотя бы один из коммутаторов 63, сразу же после включения коммутатора 62 на выходных выводах 26-28 инвертора 23 появляется ток, протекающий через подключенный электродвигатель 1, на выходе 48 датчика 45 тока формируется выходной сигнал, который поступает на информационный вход 51, 52 элемента 49 блокировки. В течение заданного интервала времени

этот сигнал проходит на информационный выход 51 и 53 элемента 49 и далее через пороговый элемент-повторитель 54 на управляющий вход 43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты Последний

открывается, шунтирует обмотку реле 40 управления, которое возвращается в исходное состояние, размыкая контакт 41. В результате выпрямитель 8 и инвертор 23 выключаются, обесточивая подключенный

электродвигатель 1. В течение времени, необходимого для защитного выключения выпрямителя 8 и инвертора 23, на выходе последнего Формируется напряжение повышенной частоты, при этом подключенные

электродвигатели 1 развивают пониженный крутящий момент, не достаточный для про- ворота ходового вала электроинструмента, что исключает возможность несанкционированного вращения электродвигателей 1 в

момент подачи питания на устройство от сети.

Формула изобретения Устройство для питания ручного переносного электроинструмента с защитой от включения под нагрузкой, содержащее входные выводы для подключения к питающей сети, выходные выводы для подключения электроинструментов, полууправляемый мостовой трёхфазный выпрямитель с входными выводами, диодами в первой группе вентилей, соединенной с первым выходным выводом выпрямителя, и тиристорами во второй группе вентилей, соединенной с вторым выходным выводом выпрямителя, причем ти- ристоры снабжены диодно-резисторными цепями управления, инвертор для преобразования постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение заданной частоты с входными и выходными вывода- ми, управляющими входами и сигнальным выходом Защита, блок управления инвер- т,ором, снабженный первым управляющим входом и выходами, дополнительный источник питания, реле управления с замыкаю- щим контактом, ключевой исполнительный элемент защиты с управляющим входом, выполненный в виде ключа с силовой цепью, и резистор, причем входные выводы трехфазного выпрямителя подключены к входным выводам устройства, а выходные выводы этого выпрямителя подключены к входным выводам инвертора, первый и второй выходные выводы которого подключены к первому и второму выходным выводам устройства, управляющие входы инвертора подключены к выходам блока упраьленмя инвертором, а первый управляющий вход блока управления инвертором подключен к выходным выводам дополнительного источ- ника питания, между выходными выводами которого включена также цепочка последовательно соединенных резистора и обмотки реле управления, шунтированной силовой

цепью ключевого исполнительнее элемента защиты, при этом входное сыеоды дополнительного источника питания соединены с входными выводами устройства, в трехфазном выпрямителе первые выводы диодно- резисгорных цепей управления соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров, вторые выводы этих цепей управления объединены и через замыкающий контакт реле управления соединены с вторым выходным выводом выпрр- Р-ШТРЛЯ, а управляющий вход кыоиевогс исполнительного элемента защиты подключен х сигнальному выводу Защита инвертора, отличающееся тем, чго, с целью повышения эксппуэгационной безопасности путем предотвращения несанкционированного включения электроинструментов, в устройство здедены пороговый датчик тока с измерительными выводами и пороговым выходом, ключевой элемент блокировки со статическим входом и информационными входом и выходом, пороговый элемент-повторитель с вхьдом и выходом и формирователь импульса заданной длительности с управляющим входом и выходом, причем блок упраэлгчия инвертором выполнен с вторым упразляющ м входом, при пороговый д чик тока измерительными выводами между третьим выходным выводом чнверторз и третьим выходным выводом устройства, а пороговым выходом подключен к информационному входу элемента блокировки, информационней выход которого подключен к входу порогового эле- мекта-повторителя, выход которого подключен к упомянутому входу ключевого исполнительного элемента защиты, статические управляющие входы элемента блокировки и формирователя импульса подключены к выходным выводам дополнительного источника пи.. а выход формирователя импульса подключен к второму управляющему входу блока управления инвертором.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах питания ручного переносного инструмента, приводимого в действие асинхронным электроприводом, в строительстве, сельском хозяйстве vt других отраслях Цель изобретения - повышение эксплуатационной безопасности путем предотвращения несанкционированного включения электроинструментов. При подаче питания от сети включаются выпрямитель 8, инвертор 23, дополнительный источник 34 литания, реле 40 управления. На выходных выводах 5-7 устройства появляется напряжение, которым через коммутаторы 63 запитываются электродвигатели 1. Если перед подачей питания на устройство от сети хоти бы один злекгродвигэтепь 1 был подключен к выходным выводам 5-7 устройства соответствующим коммутатором 63, на выходе датчика 45 тока формируется сигнал, который через элемент 49 блокировки и пороговый элемент-повторитель 54 поступает на вход элемента 42 защиты. Последний срабатывает и шунтирует обмотку реле 40, которое возвращается в исходное состояние, размыкая контакт 41. Выключаются выпрямитель 8 и инвертор 23, что исключает возможность несанкционированного вращения электродвигателей 1 в момент подачи питания на устройство от сети. 1 ил. а (Л С сь Јь VJ g