Устройство для автоматического отключения неисправного электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК H02H7/08 G05F3/06 

Изобретение относится к управлению лектроприводами в системах автоматичекого управления и регулирования, в частности электродвигателями вентиляторов.

Известно устройство для контроля раоты вентиляторов, содержащее канал раоты основного электродвигателя, остоящий из индуктивного датчика вращения, селективного усилителя, цепи задержки, триггера, управляющего релейным переключателем двигателей, и цепь начальной ориентации. В этом устройстве датчиком работы вентилятора служит индуктивный датчик вращения, по сигналу которого после усиления формируется сигнал управления триггером, управляющим релейным переключателем двигателей. Кроме того, в устройстве предусмотрена цепь начальной ориентации релейного переключателя.

Недостатком этого устройства является низкая надежность, так как в нем формируется разовый сигнал на ориентацию и на отключение неисправного электродвигате- ля. Устройство работает только на одной шине питания,

Известно также устройство переключения напряжения с основного вентилятора на резервный, содержащее цепи переключения питания основного и резервного вентиляторов, индуктивный датчик вращения с диодным выпрямителем, транзисторный ключ, цепь задержки, триггер, нагруженный на первую обмотку дистанционного переключения, вторая обмотка которого подключена к цепи начальной ориентации.

Недостатками устройства являются необходимость предварительной установки в исходное состояние, причем не автоматической, разовая команда на отключение неисправного двигателя и отсутствие резервной шины питания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического переключения двигателей с основного на резервный, содержащее основную шину питания, подключенный к ней через последовательно соединенные датчик тока и силовой управляемый ключ электродвигатель, цепь задержки, подключенную входом к выходу датчика тока, управляющий триггер на двух- обмотсчном поляризованном реле и цепь начальной ориентации.

Известное устройство также имеет низкую эксплуатационную надежность, так как обеспечивает только однократный сигнал на отключение неисправного электродвигателя и разовый сигнал ориентации. В этом

устройстве также не предусмотрена перекоммутация на резервную шину питания.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства автоматического отключения неисправного электродвигателя.

Устройство для автоматического отключения неисправного электродвигателя, содержащее основную шину питания,

0 подключенный к ней через последовательно соединенные датчик тока и силовой управляемый ключ электродвигатель, цепь задержки, подключенную входом к выходу датчика тока, и управляющий триггер, до5 полнительно снабжено резервной шиной питания, вторым силовым управляемым ключом, элементом памяти и двумя логическими элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а управляющий триггер выполнен в виде

0 RS-триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого силового ключа, а инверсный выход - с управляющим входом второго силового ключа, через который резервная шина пита5 ния подключена к датчику тока параллельно основной шине питания с первым силовым ключом, при этом вход установки RS-триггера соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход кото0 рого соединен с основной шиной питания перед первым силовым ключом, вход сброса RS-триггера подключен к выходу второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. первый вход которого соединен с резервной шиной

5 питания перед вторым силовым ключом, а вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены между собой и через элемент памяти подключены к выходу цепи задержки.

0 На чертеже представлена функциональная схема устройства для автоматического отключения неисправного электродвигателя. Устройство содержит основную шину 1 питания с силовым управляемым ключом 2,

5 резервную шину 3 питания с силовым управляемым ключом 4, датчик 5 тока, электродвигатель 6, цепь 7 задержки, элемент 8 памяти, логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 10 и управляющий триггер 11.

0 Обмотка электродвигателя 6 подключена к основной шине 1 питания через последовательно соединенные датчик 5 тока и первый силовой ключ 2. Резервная шина 3 питания подключена к датчику 5 тока через второй

5 силовой ключ 4 параллельно основной шине 1 питания с силовым ключом 2. К выходу датчика 5 тока подключена цепь 7 задержки. с выходом которой соединен вход элемента 8 памяти. Управляющий триггер 11 выполнен в виде RS-триггера, прямой выход кото рого соединен с управляющим входом первого силового ключа 2, а инверсный выход - с управляющим входом второго силового ключа 4. Вход установки RS-триггера 11 соединен с выходом первого логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, первый вход которого соединен с основной шиной 1 питания перед первым силовым ключом 2, а вход сброса RS-триггера 11 подключен к выходу второго логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, первый вход которого соединен с резервной шиной 3 питания перед вторым силовым ключом А. Вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 10 соединены между собой и подключены через элемент 8 памяти к выходу цепи 7 задержки.

Устройство для автоматического отключения неисправного электродвигателя работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на основной 1 и резервной 3 шинах питания отсутствует напряжение, а на схему управления оно подано, в замкнутом состоянии находится один из силовых ключей 2 или 4 в зависимости от состояния выходов RS-триггера 11, однако электродвигатель 6 обесточен из-за Отсутствия напряжения на шинах 1 и 3 питания.

После этого напряжение питания может быть подано на любую из шин, основную 1 или резервную 3. если при этом напряжение подается на шину с уже замкнутым силовым ключом, например шину 1 с ключом 2, то через датчик 5 тока включается электродвигатель 6.

Во время разгона электродвигателя 6 из-за пускового тока, в несколько раз превышающего номинальное значение рабочего тока, на выходе датчика 5 тока появляется напряжение логической единицы. Однако наличие единицы на выходе датчика 5 тока не изменяет состояние элемента 8 памяти, так как этот элемент подключен к датчику 5 тока.через элемент 7 (цепь) задержки, время задержки которого больше времени разгона электродвигателя 6.

После выхода электродвигателя 6 на режим при номинальном рабочем токе логическая единица на выходе датчика 5 тока исчезает. Одновременно с рабочей шины 1 питания напряжение логической единицы подается на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, на втором входе которого действует напряжение логического нуля с выхода элемента 8 памяти.

Логическая единица с выхода элемента 9 в соответствии с состоянием его входов подается на вход установки RS-триггера 11 и подтверждает состояние RS-триггера и.

соответственно, силового ключа 2. Если на пряжение питания в начале работы подается на резервную шину 3 с разомкнутым силовым ключом 4, то в этом случае логиче- 5 екая единица с этой шины питания подается на вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. который высоким логическим уровнем на своем выходе по сбросу переводит RS-триггер 11 в состояние логической 0 единицы на инверсном выходе. При этом силовой ключ 2 закрывается, а силовой ключ 4 открывается, подключая через датчик 5 тока электродвигатель 6 к резервной шине 3 питания.

5 Таким образом, обеспечивается автоматическое подключение электродвигателя 6 к той шине питания (1 или 3), на которую qofl- ано напряжение питания.

При исправном электродвигателе 6 сме0 на шин питания в процессе работы устрой- ство приводит к запиранию силового ключа в шине с нулевым потенциалом и открытию силового ключа в шине с рабочим напряжением. Если в процессе работы происходит

5 отказ электродвигателя 6, характеризующийся значительным превышением потребляемого тока, то на выходе датчика 5 тока появляется напряжение логической единицы, которое через время, определяемое

0 цепью 7 задержки, подается на элемент 6 памяти. С выхода элемента 8 памяти эта логическая единица подается на вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 10 и изменяет состояние выходов этих элемен5 тов.

На выходе элемента 9 (10), подключенного первым входом к шине с рабочим напряжением 1 (3), появляется напряжение логического нуля, а на выходе элемента 10

0 (9), подключенного первым входом к нерабочей шине 3 (1), - напряжение логической единицы, которое переводит RS-триггера 11 . в состояние, противоположное предыдущему. При этом снимается управляющее на5 пряжение с силового .ключа .2 (4), находящегося в рабочей шине 1 (3), и подается управляющее напряжение на силовой ключ 4 (2), стоящий в нерабочей шине 3 (1). Неисправный электродвигатель б отключа0 ется от рабочей шины питания. Логическая единица на выходе датчика 5 тока исчезает, но сохраняется на выходе элемента 8 памяти, благодаря чему состояние остальных элементов схемы не изменяется и неисправ5 ный электродвигатель 6 остается отключенным.

Если при неисправном электродвигателе 6, отключенном от шины с рабочим напряжением, это напряжение снято с этой шины и подано на другую шину, к которой

подключен неисправный электродвигатель, то сразу происходит его отключение, так как при смене шин питания происходит изменение уровней входных логических сигналов элементов 9 и 10, выходные сигналы которых изменяют состояние RS-триггера 11 и, следовательно, состояние силовых ключей 2 и 4. Неисправный электродвигатель 6 снова отключается от шины с рабочим напряжением.

Таким образом, предлагаемое устройство благодаря отсутствию специальных цепей предварительной установки в рабочее состояние, формированию постоянного сигнала на отключение и наличию основной и резервной шин питания имеет более высокую функциональную (эксплуатационную) надежность по сравнению с известными.

Фо рмул а изо б рете н и я

Устройство для автоматического отключения неисправного электродвигателя, содержащее основную шину питания, к которой подключены последовательно соединенные первый силовой управляемый ключ и датчик тока, имеющий клемму для подключения электродвигателя, цепь задержки, подключенную входом к выходу датчика тока, управляющий триггер, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, оно дополнительно снабжено резервной шиной питания, вторым силов-ым управляемым ключом, элементом памяти и двумя логическими элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. управляющий триггер выполнен в виде RS-триггера,

прямой выход которого соединен с управляющим входом первого силового ключа, а инверсный выход - С управляющим входом второго силового ключа, через который резервная шина питания подключена к датчику тока параллельно основной шине питания с первым силовым ключом, при этом вход установки RS-триггера соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен

с основной шиной питания перед первым силовым ключом, вход сброса RS-триггера подключен к выходу второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с резервной шиной питания перед

вторым силовым ключом, а вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединенные между собой и через элемент памяти подключены к выходу цепи задержки.

Изобретение относится к управлению электродвигателями в системах автоматического управления и регулирования, венаст- ности к электродвигателям-вентиляторов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства для автоматического отключения неисправного электродвигателя. Цель достигается тем, что устройство содержит основную ШИНУ 1 питания, подключенный к ней через последовательно соединенные датчик ъ тока и первый силовой управляемый ключ 2 электродвигатель 6, цепь 7 задержки, подключенную входом к выходу датчика 5 тока, и управляющий триггер 11. Новым в предлагаемом устройстве являются резервная шина 3 питания, второй силовой управляемый ключ 4, элемент 8 памяти, два логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 10 и выполнение управляющего триггера в виде RS-триггера 11. При этом прямой выход RS- триггера 11 соединен с управляющим входом первого силового ключа 2, а инверсный выход- с управляющим входом второго силового ключа 4, через который резервная шина 3 питания подключена к датчику 5 тока параллельно основной шине ,1 питания с первым силовым ключом 2. 1 ил. ел С