Устройство для температурной защиты группы электродвигателей Советский патент 1991 года по МПК H02H5/04 

22

,flil:f

ров 52,54 и элементов И 55, 56 с элементами задержки на резисторах 57, 58 и конденсаторах 59, 60. При обрыве а цепи с аналогом 12 лямбда-диода триггер 52 устанавливается в состояние 1. При появлении 1 на

выводе 33 дешифратора 38 через элементы И 55 и ИЛИ 61 включается тиристор 49 и индикаторная лампа 47, а через общий элемент ИЛИ 63 - тиристор 64 и сигнальный орган 65 неисправности устройства. 3 ил.

Изобретение относитсч к электротехнике и может быть использовано для защиты группы электродвигателей, например, в технологических линиях. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем самоконтроля исправности цепей. Это достигается путем введения элементов ИЛИ 61 и 62, общего элемента ИЛИ 63, дополнительного тиристорнога ключа 64 сигнального органа 65, Р - тригге

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для температурной защиты группы электродвигателей, например, в технологических линиях.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства путем самоконтроля исправности цепей.

На фиг. 1 представлена схема устройства для защиты двух электродвигателей; на фиг. 2 - вольт-амперные характеристики аналогов лямбда-диодов; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит управляемый источник 1 питания, первый полюс которого заземлен, реагирующий орган 2 с исполнительным органом 3 на выходе, термодатчики 4 и 5, встроенные в защищаемые электродвигатели (в их обмотки или корпуса), первые резисторы б и 7, соединенные последовательно соответственно с термодатчиками 4 и 5, соединенные попарно последовательно вторые и третьи резисторы 8, 9 и 10, 11, аналоги лямбда-диодов 12 м 13, состоящие из соединенных попарно последовательно полевых транзисторов 14, 15 и 16, 17 с противоположными типами каналов.

Сток 18 полевого транзистора 14 п-типа соединен с стоком 19 полевого транзистора 15 р-типа, сток 20 полевого транзистора 14 и свободные выводы резисторов 6 и 8 объе-. динены и подключены к общей шине 21. .Исток 22 полевого транзистора 15.и свободные выводы термодатчика 4 и резистора 9 объединены и подключены к заземленному корпусу 23 своего электродвигателя.

Затвор 24 полевого транзистора 14 присоединен к общей точке последовательно соединенных термодатчика 4 и резистора 6, а затвор 25 полевого транзистора 15 присоединен к общей точке последовательно соединенных резисторов 8 и 9. Сток 26 полевого транзистора 16 n-типа соединен с стоком 27 полевого транзистора 17 р-типа, а сток 28 полевого транзистора 16 и свободные выводы резисторов 7 и 10 объединены и подключены к общей шине 21, исток 29 полевого транзистора 17 и свободные выводы термодатчика 5 и резистора 11 объединены и подключены к заземленному корпусу 30 своего электродвигателя.

Затвор 31 полевого транзистора 16 присоединен к общей точке последовательно

соединенных термодатчика 5 и резистора 7, а затвор 32 полевого транзистора 17 присоединен к общей точке последовательно соединенных резисторов, Реагирующий орган 2 выполнен в виде резонансного LC-контура ;

из параллельно соединенных катушки 33 и конденсатора 34, включенных между шиной 21 и вторым управляемым полюсом с изменяющимся уровнем напряжения источника 1 питания.

Исполнительный орган 3 соединен с реагирующим органом 2 посредством трансформаторной связи, образованной между катушкой 33 индуктивности и вторичной обмоткой 35, к выходу которой подключен исполнительный орган 3.

Выход генератора 36 импульсов подключен к входу двоичного счетчика 37 импульсов, функционально связанного с дешифратором 30, выход 39 дешифратора

38 подключен к первому входу элемента И 40 и к управляющему входу 41 источника 1 питания, выход 42 дешифратора 38 подключен к первому входу элемента И 43 и управляющему входу 44 источника 1 питаHj/ifl, Вторые входы элементов И 40 и 43 объединены и через последовательно соединенные замыкающий контакт 45 исполнительного органа 3 и резистор 46 подключены к объединенным вторым выходам индикаторов 47 и 48 и дополнительному полюсу источника 1 питания. Первый вывод индикатора 47 через тиристор 49 и первый вывод индикатора 48 через тиристор 50 подключен к первому заземленному полюсу источника 1 питания. Выходы элементов И 40 и 43 подключены к управляющим электродам тиристоров 49 и 50 соответственно. Нечетный выход 51 дешифратора 38 подключен к S-входу триггера 52, а выход 53 к S-входу триггера 54. R-входы триггеров 52 м 54 объединены и подключены к первым входам первых элементов И 40 и 43, а выходы триггеров 52 и 54 соединены соответственно с первыми входами вторых элементов

И 55 и 56, вторые входы вторых элементов И через элементы задержки, выполненных

на резисторах 57,58 и конденсаторах 59, 60, подключены к первым входам соответствующих первых элементов И 40 и 43. Выходы вторых элементов И 55 и 56 подключены к первым входам соответствующих элементов ИЛИ 61 и 62 и к соответствующим входам общего элемента ИЛИ 63. Вторые входы элементов ИЛИ 61 и 62 подключены к выходам соответствующих первых элементов И 40 и 43. Выходы элементов ИЛИ 61 и 62 соединены с управляющими электродами тиристоров 49 и 50 соответственно. Анод дополнительного тирисгорного ключа 64 через сигнальный орган 65 неисправности соединен с вторым полюссм, а катод - с первым полюсом управляемого источника 1 питания. Выход общего элемента ИЛИ 63 соединен с управляющим электродом дополнительного тиристорного 64. Нечетные выходы 51 и 53 дешифратора 38 соединены также с соответствующими дополнительными управляющими входами 66 и 67 управляемого источника 1 питания.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режима работы электродвигателей вольт-амперные характеристики 68 для аналога лямбда-диода 12, сформированного на полевых транзисторах 14 и 15 подбором параметров термодатчиков 4 и резисторов 6, 8 и 9 и вольт-амперная характеристика 69 для аналога лямбда-диода 13, сформированного на полевых транзисторах 16 и 17 подбором параметров термодатчика 5 и резисторов 7, 10 и 11.

При увеличении температуры защищаемых электродвигателей возрастает сопротивление соответствующих термодатчиков. При этом вольт-амперная характеристика 68 аналога лямбда-диода 12 и 69 аналога лямбда-диода 13 будут смещаться вправо соответственно 70 и 71.

Последовательное включение аналогов лямбда-диодов с колебательным контуром, выполненном на элементах 33 и 34, образуют генератор гармонических колебаний. Колебания возникают в том случае, если на аналог лямбда-диода подается напряжение, соответствующее участку вольт-амперной характеристики с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

На временных диаграммах показаны сигналы на выходах соответствующих элементов. Импульсы с выхода генератора 36 изменяют состояние двоичного счетчика 37, который осуществляет поочередный перевод выходных выводов 51, 39, 53, 42 дешифратора 38 в состояние 1. При единичном сигнале на выводе 51 дешифратора 38 на шине 21 появится напряжение, соответствующее значению Uni (фиг. 2), а единичным сигналам на выводах 39, 53, 42 - Un2, Un3, Un4 соответственно.

При нормальном режиме работы защи- 5 щаемых электродвигателей и при появлении на выводе 51 дешифратора 38 сигнала 1 триггер 52 устанавливается в состояние 1 и па шине 21 появляется напряжение. При этом напряженке через аналог лямбда0 диода 13 протекает ток, соответствующий участку вольт-амперной характеристики 69 с положительным дифференциальным сопротивлением, а через аналог лямбда-диода 2 протекает ток, соответствующий участку

5 вольт-амперной характеристики 68 с отрицательным дифференциальным сопротив- лением, и в цепи с LC-контуром возникает генерация гармонических колебаний, на выходе обмотки 35 появляется напряжение,

0 подаваемое на исполнительный орган 3. Исполнительный орган срабатывает и замыкает контакт 45, на R-входе триггера 52 появляется сигнал и триггер возвращается в исходное состояние. При появлении 1 на

5 выходе 39 дешифратора 38 на шине 21 появляется напряжение Un2, ток через аналог лямбда-диода 12 не протекает, а через аналог лямбда-диода 13 протекает ток,соответствующий тому же участку, что -л при Uni.

0 Генерация отсутствует.

При увеличении температуры одного из защищаемых электродвигателей, например 30, возрастает сопротивление терморези- стора 5. При этом вольт-амперная характе5 ристика аналога лямбда-диода 12 смещается вправо (кривая 71, фиг. 2) и при подаче на шину 21 напряжения Un4 возникает генерация гармонических колебаний, срабатывает исполнительный орган 3, за0 мыкается контакт 45 и на выходе элемента И 43 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 62 включает тиристор 50 и индикаторную лампу 48. В этом случае сигналом с выхода 53 дешифратора 38 триггер 54 ус5 тановится в состояние 1, а при замыкании контакта 45 триггер возвращается в исходное состояние.

Если возникает неисправность, например обрыв в цепи с аналогом лямбда-диода

0 12, то при появлении 1 на выводе 51 дешифратора 38 триггер 52 устанавливается в состояние 1, но в схеме не появляется гармонических колебаний при напряжении Uni. Триггер остается в состоянии 1 и при

5 появлении 1 на выводе 33 дешифратора 38, с которого через времязадерживающую цепочку 57 и 59 подается сигнал на второй вход элемента И 55. При наличии 1 на двух входах элемента И 55 на его выходе появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 61

включает тиристор 49 и индикаторную лампу 47, а через общий элемент ИЛИ 63 включает тиристор 64 и сигнальный орган 65 неисправности устройства температурной защиты. Резисторно-емкостные элементы 57, 59 и 58, 60 обеспечивают необходимую задержку подачи сигнала на входы элементов И 55 и 56, тем самым не допуская ложного срабатывания сигнального органа 65 при перегреве одного из электродвигателей.

Таким образом, по сравнению с известным в предлагаемом устройстве достигается повышение эксплуатационной надежности за счет самоконтроля цепей датчиков температуры с аналогами лямбда- диодов, управляемого источника питания, реагирующего и исполнительного органов, что исключает возможность отсутствия сигнала о перегреве электродвигателя.

Формула изобретения Устройство для температурной защиты группы электродвигателей по авт.св. № 1636918, отличающеес ятем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него дополнительно введены элементы ИЛИ, включенные между выхода т д, Ищ В)

ми соответствующих первых элементов И и управляющими электродами соответствующих тиристорных ключей так, что выходы упомянутых элементов ИЛИ соединены с

управляющими электродами указанных тиристорных ключей, вторые входы соединены с соответствующими входами вновь введенного общего элемента ИЛИ и выходами соответствующих вновь введенных вторых элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответствующих вновь введенных RS-триггеров, S-входы которых подключены к соответствующим нечетным выходам дешифратора и выходам

управляемого источника питания, а R-входы объединены и подключены к вторым входам первых элементов И, вторые входы вторых элементов И через соответствующие вновь введенные элементы задержки соединены с

соответствующими четными выходами дешифратора и первыми входами первых элементов И, выход общего элемента ИЛИ подключен к управляющему электроду вновь введенного дополнительного тиристорного ключа, катод которого заземлен, а анод через вновь введенный сигнальный орган неисправности подключен к точке соединения индикаторов.

V/73 S2 УпЧ &2 V

Фиг. 2