Устройство для защиты от перегрузки электропривода с транзисторным импульсным исполнительным органом,в особенности при питании от батареи

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ТРАНЗИСТОРНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ, В ОСОБЕННОСТИ ПРИ ПИТАНИИ ОТ БАТАРЕИ, о т л и ч а -. . ю щ е е с я тем, что предусмотрен : максимальный триггер 2 тока и триггер 3 защиты электродвигателя, вхо ды которых соединены с формирователем абсолютной величины, нагруженным сигналом фактического значения тока, выход триггера 2 максимального тока подключен непосредственно одним выходом к блоку 4 управления, а другим выходом - -к. коммутирующему элементу 6, выход триггера 3 защиты электродвигателя подключен через элемент 5 задержки к блоку 4 управления, соединенному с коммутирующим элементом 6. . 2. Устройство по п. I, отличающее ся тем, что к триггеру 2 максимального тока подключен индикатор 7 максимального тока. 3.Устройство для защиты попп. 1 и2, отличающееся тем, что блок 4 управления выполнен в виде микро-ЭВМ. 4.Устройство для защиты попп. 13 ,отличающееся тем, s что элемент 5 задержки выполнен (Л регулируемым, 5.Устройство для защиты попп. I4 ,отли-чающееся тем, что элемент 5 задержки включен между выходом формирователя 1 абсолютной величины и входом триггера 3 защиты электродвигателя, м 6.Устройство для защиты попп. 100 4: 5,отличающееся тем, что коммутирующий элемент 6 снабжен 00 вьщержкой времени.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1 9) ())) (5))4 Н 02 Н 7/085

ВСЕС0103ЩЯ

13,",,"."."""", ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

lIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (89) 156505 DD (21) 7772034/24-07 (22) 07.09.81 (3!) % Н 02 Н/225143 (32) 12.11.80 (33) (DD) (46) 15.08.85. Бюл. IIã.30 (72) Кольб Райнер и Шульц Ульрих(1)1)) (71) ФЕБ Электропроект унд Анлаген- бау, Верлин (01))

;{53) 621.316.925(088.8) (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С

ТРАНЗИСТОРНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫК OPIAHOM) В ОСОБЕННОСТИ ПРИ

ПИТАНИИ ОТ БАТАРЕИ о т л и ч а — . ю щ е е с я тем, что предусмотрен максимальный триггер 2 тока и триггер 3 защиты электродвигателя, входы которых соединены с формирователем абсолютной величины, нагруженным сигналом фактического значения тока, выход триггера 2 максимального тока подключен непосредственно одним вы" ходом к блоку 4 управления, а другим выходом — -к. коммутирующему элементу

6, выход триггера 3 защиты электро— двигателя подключен через элемент 5 задержки к блоку 4 управления, соединенному с коммутирующим элементом

6.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к триггеру 2 максимального тока подключен индикатор 7 максимального тока.

3. Устройство для защиты по пп. 1 и2, отличающееся тем, что блок 4 управления выполнен в виде микро-3ВМ.

4. Устройства для защиты по пп. 13, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что элемент 5 задержки выполнен регулируемым.

5. Устройство для защиты по пп. I4, отличающееся тем, что элемент 5 задержки включен между выходом формирователя I абсолютной величиныи входом триггера 3 защиты электродвигателя.

6. Устройство для защиты по пп. 15, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что коммутирующий элемент 6 снабжен выдержкой времени.

l 11734

Изобретение касается электрической схемы для защиты транзисторного импульсного исполнительного органа и для тепловой защиты подключенного к исполнительному органу потребителя, прежде всего электродвигателя, включая механические следящие устройства при питании от батареи путем использования физической величины "фактическое значение тока", Предусматри- 1О вается применение изобретения прежде . всего в питаемых от батареи средствах напольного транспорта, работающих без водителя, подъемных устройствах, у грузовых подъемников и т,п, 15

Для защиты тиристоров в транзисторных импульсных исполнительных органах контролируется напряжение насыщения коллектор-эмиттер транзисторов, причем исходят из. того, что нараста- gp ние напряжения насыщения коллектор-.эмиттер пропорционально нарастанию тока. Посредством напряжения насыщения коллектор-эмиттер посредственно определяется ток. При превышении кри-25 тического значения отключается исполнительный орган, Недостатками являются значительное количество интегральных схем, а также наличие блока сбора фактических gp значений и нескольких операционных усилителей. У исполнительных органов, работающих во многоквадратном режиме, необходимые затраты превышают определенный и приемный уровень, прежде всего в специальном случае. батарейного питания транзисторного импульсного исполнительного органа, так как при этой,при:значительных затратах с регулированием в зависимости от 4О тока нагрузки должны управляться базы силовых транзисторов.

1Авторское свидетельство СССР

Р 632026, кл. Н 02 Н 7/085, 1976). ,Кроме того, не обеспечена защита от перегрева, например, подключенного к исполнительному органу электродвигателя. Для защиты подключенного к исполнительному органу электродвигателя, например, рулевого привода, работающего без водителя транспортного средства, включая механическое следящее устройство, известно, что посредством кулачковых шайб, жестко связанных с поворотной тележкой упР равляются юстированные механические выключатели, установленные на транспортном средстве, При этом контроль

84 не распространяется также на рабату конечных выключателей, так что в случае аварии, например при остановке электродвигателя вследствие механической блокировки, могут иметь место серьезные повреждения электродвигателя. Помимо этого,. с применением механических выключателей связаны определенный объем работ по техобслуживанию и ненадежность, свойственная механическим коммутационным устройствам.

Цель изобретения — создание надежного и экономически выгодного устройства для. защиты электрапривода с транзисторным импульсным исполнительным органом, работающего во многоквадратном режиме. и, прежде всего, с питанием от батареи.

Задачей изобретения является создание устройства для защиты от перегрузки электропривадов с тирист торным импульсным исполнительным органом, которые применяются прежде всего в питаемых ат батареи транспортных средствах, работающих без водителя, избегая контроля и использования напряжения насыщения коллектор-эмиттер или применения управляемых механическим способом выключателей, либо контрольных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве предусмотрены максимальный триггер тока и триггер. защиты электродвигателя, выходы которых соединены с формирователем абсолютной величины, нагруженным сигналом фактического значения тока, выход максимального триггера тока подведен к блоку управления и в то же время — к коммутирующему элементу для отключения либо подключения рабочего напряжения, а выход триггера защиты электродвигателя, в особенности через схему задержки, подключен к блоку управления, который для взаимного влияния соединен с коммутирующим элементом.

Кроме того, к максимальному триггеру, тока подключено устройство для .индикации. максимального тока.

Выход максимального триггера тока жестко или свободно запрограммированным образом соединен с коммутирующим элементом, в особенности через микро3ВМ. Схема задержки располагается между выходом формирователя абсолютной величины и входом триггера заз 1173 щиты электродвигателя. Коммутирующий элемент снабжен задержкой включения.

На чертеже представлена схема реверсивного электропривода (электропривода рулевого управления), транспортного средства с батарейным питанием, работающего без водителя.

Сигнал фактического значения тока, пропорциональный току электродвигателя, через шунт подается на формирователь 1 абсолютной величины для формирования абсолютной величины ввиду.того, что у реверсивного электропривода на выходе могут появляться как положительные, так и отрица- 15 тельные величины. Выходная величина формирователя I абсолютной величины подключается к максимальному триггеру

2 тока со, значением, пропорциональным допустимому току транзисторов транзисторного импульсного исполнительного органа, и в то же время к триггеру 3 защиты электродвигателя, настроенному на максимально допустимый ток электродвигателя, подключенного д к исполнительному органу. Если теперь заданный ток максимального триггера

2 тока превышается вследствие возможной неисправности исполнительного органа, то в блоке 4 управления неза-З

30 медлительно начинается блокирование управляющих сигналов для транзисторов тракэисторного импульсного исполнительного органа, и неисправность индицируется посредствоМ индикатора

7 максимального тока. Одновременно в адрес коммутирующего элемента 6 выдается сигнал иа отключение рабочего напряжения. Итак, при неисправности исполнительного органа достигаются

40 незамедлительное блокирование управляющих импульсов в блоке 4 управления и отключекие рабочего напряжения посредством коммутирующего элемента 6. Согласование иаполнителького

35, органа с существующими параметрами мощности серводвигателя в сочетаний с рулевым электропркводом при отношении номинального тока к начальному пусковому току, равном примерно 1:4, требует тепловой защиты электродвига484 4 теля в состоянии покоя(например, при достижении ограниченного механически поворота управляемых колес или другом механическом препятствии), При недопустимсл нарастании тока электродвигателя, которое можно объяснить„ например, укаэанными выше механическими неисправностями, защитный триггер 3 электродвигателя срабатывает по истечении регулируемого времени задержки, по истечении времени задержки разрешает блокирование управляющих импульсов в блоке 4 управления и вызывает отключение рабочего напряжения посредством коммутирующего элемента 6. Для осуществления данной коммутационной операции триггер 3 защиты электродвигателя настроен на

l максимальное значение тока электродви

1 гателя, который значительно меньший чем значение максимального триггера

2 тока, так что даже в случае аварии можно различать неисправен ли исполнительный орган или электропривод, подключенный к исполнительному орга" ну.

Время задержки для срабатывания триггера 3 защиты электродвигателя реализуется посредством схемы 5 задержки.

Преимущества предлагаемой схемы защиты заключаются в сокращении моли" чества схемных элементов, прежде всего высококачественных интегральных схем, в одновременном контроле и обнаружении электрических и механических неисправностей как электропривода, так и исполнительного органа, в предотвращении перегрузки транзисторов исполнительного органа и питаемого от него электродвигателя, а также в повышении надежности при повторном включении путем принудительного автоматизированного порядка подключения рабочего напряжения к блока управления.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

1173484

Заказ 5074/52

Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва:, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Корнеева

Редактор С. Лисина Техред Т. Дубинчак Корректор А. Обручар