Ограничитель момента на валу электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК G05B9/00 

I

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при автоматизации процесса завертывания крепежных деталей.

Известен ограничитель момента на валу электродвигателя l.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ограничитель момента на валу электродвигателя, содержащий коммутатор, трансформатор тока и трансформатор напряжения, включенные в статорную цепь электродвигателя, первый и второй преобразователи переменного напряжения в постоянное,соединенные с вторичными обмотками трансформатора напряжения и трансформатора тока соответственно, триггер, блок сравнения напряжения, первый вход которого связан с выходом второго преобра- . зователя переменного напряжения в постоянное, а выход - с первым установочным входом триггера, формирователь импульсов, первый элемент И, первый вход которого связан с выходом триггера, второй установочный вход которого через формирователь импульсов, соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения 2.

Недостатком известного устройства является низкс точность работы при питании его от сети с нестабильным напряжением.

Цель изобретения - повышение точности работы ограничителя момента на валу электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в известньДй ограничитель

10 |м(омента на валу электродвигателя введены второй злеме}1Т И/ интегратор, счетчик, блок задания кодов, генератор импульсов, причем выход первого преобразователя переменного

IS напряжения в постоянное соединен с первым входом второхчэ элемента И, рторой вход которого соединен с формирователем импульсов, а выход через интегратор - со вторым входом

20 блока сравнения напряжения, выход генератора импульсов соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика, второй вход которого

2S связан с выходом блока задания кодов, третий вход - с выходом блока срав-. нения, а выход - со входом коммутатора.

На фиг. 1 приведена схема ограни30 1ителя момента на валу электродвигателя; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Ограничитель момента содержит коммутатор 1, включенный в статорную цепь электродвигателя 2, трансформатор 3 напряжения и трансформатор 4 тока, первый преобразователь 5 переменного напряжения в постоянное и формирователь 6 импульсов, второй преобразователь 7 переменного напряжения в постоянное, второй элемент И 8, интегратор 9, блок 10 сравнения напряжений, триггер 11, счетчик 12, блок 13 задания кодов, первый элемент И 14, генератор 15 импульсов

На фиг. 2 введены следующие обознчения: и. - напряжение в цепи статора, 3- ток статора, U , (i z, выходные напряжения первого И второго преобразователей переменного напряжения в постоянное; t - время, цифры слева от оси ординат - выходной сигнал соответствующего блока устройств

Ограничитель момента работает следуквдим образом.

Асинхронный электродвигатель 2 рассматривается как измерительный преобразователь, входной величиной которого является момент на валу электродвигателя 2, а выходной ток в цепи статора электродвигателя 2.

С помощью трансформатора 3 напряжения, трансформатора 4 тока и преобразователей 5 и 7 переменного напряжения в постоянное напряжение в статорной цепи электродвигателя 2 и ток в той же цепи преобразуется в постоянное напряжение U и U., причем преобразователь 7 имеет прямую функцию преобразования, т.е. 2. f{UB), а преобразователь 5 - обратную ф1 нкцию преобразования, т.е. и f { (j) прямо пропорционально току D в статорной цепи, .а U обратно пропорционально напряжению Uj. в статорной цепи.

4

Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора 3 напряжения поступает также на формирователь 6 импульсов. При поступлении прямоугольных импульсов с выхода формирователя б импульсов на вход триггера 11 он устанавливается в единичное состояние. Эти импульсы открывают также элемент И 8, и ко входу интегратора 9 подключается выход преобразователя 5 переменного напряжения в постоянное. При этом напряжение L) интегрируется с поьющью интегратора 9. Интегрирование осуществляетс до момента, когда напряжение с вы-, хода интегратора 9 не станет равным напряжению U. В этот момент блок 10 сравнения вьвдает импульс на вход триггера 11, который устанавливает его в нулевое состояние. Таким образом, с выхода триггера 11 снимается импульс, длительность которого t

пропорциональна току 3 в статорной цепи электродвигателя 2 и, следовательно, моменту на его валу.

На время -Д1 открывается схема И 14, и высокочастотные импульсы с генератора 15 опорной частоты постуS пают на вход счетчика 12, в котором ранее блоком 13 задания кодов записано в дополнительном коде число, соответствуквдее моменту срабатывания ограничителя.

0 Счетчик 12 считает число импульсов, поступивших с генератора 15. опорной частоты за время it, и при его переполнении, т.е. при моменте на валу двигателя 2 больше, чем заданный момент, на коммутатор 1 поступает импульс и коммутатор 1 отключает двигатель от питающей сети. Если количество импульсов, поступившее на счетчик 12 с выхода схемы И 14«

меньше числа заданного блоком задания кодов, то импульсом с выхода блока 10 сравнения производится сброс показаний счетчика на ноль.

Особенностью предлагаемого ограничителя момента является повышение

S точности ограничения за счет компенсации влияния колебаний напряжения в питающей сети. Действительно, если, предположим, напряжение в сети U(; увеличилось, то ток статора О

& уменьшится и интервал времени t

должен тоже уменьшиться, т.е. двигатель в этом случае отключится при моменте на валу, меньше заданного. Однако увеличение Ue вызывает уменьшение напряжения U, что приводит к уменьшению крутизны пилообразного напряжения с интегратора 9, но так как и, тоже уменьшилось, то интервал д1 остается неизменным.

Формула изобретения

Ограничитель момента на валу электродвигателя, содержащий коммутатор,

с трансформатор тока и трансформатор напряжения, включенные в статорную цепь электродвигателя, первый и второй преобразователи переменного напряжения в постоянное, соединенные

« с вторичными обмотками трансформатора напряжения и трансформатора тока соответственно, триггер, блок сравнения напряжений, первый вход которого связан с выходом второго преобразователя переменного напряжения

S в постоянное, а выход - с первым , установочным входом триггера, формирователь импульсов, первый элемент И, первый вход которого связан с выходом триггера, второй установочный

0 вход которого через формирователь

импульсов соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ограничителя,

с в него введены второй элемент И, интегратор, счетчик, блок задания кодов, генератор импульсов, прич(вм выход первого преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход через интегратор - со вторыми входом блока сравнения напряжения, выход генератора импульсов соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен

к первому входу счетчика, второй вход которого связан с выходом блока задания кодов, третий вход - с выходом блока сравнения, а выход с ВХОДОТ4 коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Австрии № 317365, кл. 21 Н 61, опублик. 1966.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2640795/07(098917),

кл. G 05 В 9/00, 1978.