Устройство для защиты электропривода постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в замкнутых системах электропривода. Цель изобретения - повышение надежности. Устр-во содержит пороговый элемент (ПЭ) I с памятью , исполнительный элемент 2. Введение датчика 3 ЭДС двигателя, блока 4 выделения модуля ЭДС двигателя, блока 5 выделения модуля сигнала задания, узла 6 блокировки и узла 7 сравнения обеспечивает отключение двигателя от преобразователя при аварийном режиме и аварийное торможение двигателя. В переходных режимах, вызванных изменением величины (знака) напряжения задания, для исключения ложных срабатываний зашиты при подтормаживании узел 6 блокировки блокирует ПЭ 1, формирует задержку, пропорциональную длительности переходного процесса, сигналы поступают на входы операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью. Выходной сигнал операционного усилителя поступает на вход ПЭ 1 и происходит процесс подтормаживания. Привод обеспечивает повышение надежности, кроме того и при нарушениях логики работы схемы управления . 2 3. п. ф-лы. 3 ил. (Л t а со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1246316 (5D 4 Н 02 P 5 16, Н 02 Н 708

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3671595/24-07 (22) 30.11.83 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (72) А. Б. Гудзенко, Е. A. Смотров, Г. В. Николаенко, А. М. Фель, A. Н. Николенко, Л. А. Шпиглер и Б. В. Гулыманов (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 765962, кл. Н 02 P 5/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 664270, кл. Н 02 P 5/16, 19?9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в замкнутых системах электропривода. Цель изобретения — повышение надежности. Устр-во содержит пороговый элемент (ПЭ) 1 с памятью, исполнительный элемент 2. Введение датчика 3 ЭДС двигателя, блока 4 выделения модуля ЭДС двигателя, блока 5 выделения модуля сигнала задания, узла 6 блокировки и узла 7 сравнения обеспечивает отключение двигателя от преобразователя при аварийном режиме и аварийное торможение двигателя. В переходных режимах, вызванных изменением величины (знака) напряжения задания, для исключения ложных срабатываний защиты при подтормаживании узел 6 блокировки блокирует ПЭ 1, формирует задержку, пропорциональную длительности переходного процесса, сигналы поступают на входы операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью.

Выходной сигнал операционного усилителя поступает на вход ПЭ 1 и происходит процесс подтормаживания. Привод обеспечивает повышение надежности, кроме того и при нарушениях логики работы схемы управления. 2 з. и. ф-лы. 3 ил.

1246316

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в замкнутых системах электропривода механизмов станков, роботов для предотвращения аварийного режима в электропривсде и механизме.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 — схемы датчика ЭДС двигателя и узла блокировки.

Устройство для защиты электропривода постоянного тока содержит последовательно соединенные пороговый элемент 1 с памятью и исполнительный элемент 2, датчик 3 ЭДС двигателя, блок 4 выделения модуля ЭДС двигателя, блок 5 выделения модуля сигнала задания, узел 6 блокировки, узел 7 сравнения, причем выход датчика 3 ЭДС двигателя соединен с входом блока 4 выделения модуля ЭДС двигателя, выход которого соединен с первым входом узла сравнения, вход блока 5 выделения модуля сигнала задания соединен с входом узла 6 блокировки, а выход блока 5 выделения модуля сигнала задания соединен с вторым входом узла 7 сравнения, выход узла 6 блокировки и выход узла 7 сравнения соединены с входами порогового элемента 1 с памятью, подключенного к входу исполнительного элемента 2.

Кроме того, датчик 3 ЭДС двигателя содержит операционный усилитель 8, два диода 9 и 10, причем к инверсному входу операционного усилителя 8 подключены последовательно соединенные первый резистор 11 и диод 9 в прямом направлении и второй резистор 12, другой вывод которого образует первый вход датчика ЭДС двигателя, к прямому входу операционного усилителя 8 подключены последовательно соединенные третий резистор 13 и второй диод 10 в прямом направлении, аноды обоих диодов 9 и 10 образуют второй вход датчика ЭДС двигателя, а операционный усилитель 8 охвачен отрицательный обратной связью посредством параллельно соединенных четвертого резистора 14 и конденсатора 15. Кроме Того, прямой вход операционного усилителя 8 соединен через пятый резистоп 16 с потенциометром 17.

Узел 6 блокировки содержит операционный усилитель 18, конденсатор 19, два диода 20 и 21, шесть резисторов 22 — 27, причем к инверсному входу операционного усилителя 18 подключен первый резистор 22, второй вывод которого подключен к аноду первого диода 20 и к второму резистору. 23, второй вывод которого предназначен для подключения к положительному полюсу источника питания блока управления электропривода, к прямому входу операционному усилителя подключен третий резистор 24 и четвертый резистор 25, второй вывод которого предназначен для подключения к поло5

?О

4 )

55 жительному полюсу источника питания блока управления электропривода, второй вывод третьего резистора 24 подключен к катоду второго диода 21 и пятому резистору 26, второй вывод которого предназначен для подключения к отрицательному полюсу источника питания блока управления электропривода, катод первого диода 20 соединен с анодом второго диода и с выводом конденсатора 19, второй вывод которого предназначен для подключения к источнику задания электропривода, операционный усилитель 18 охвачен отрицательной обратной связьк> посредством шестого резистора 27, а его выход образует выход узла 6 блокировки.

Устройство работает следующим обраЗО f.

Сигнал с выхода датчика 3 ЭДС двигателя поступает нг вход блокd 4 и-. деления модуля ЭДС двигателя. x IpH нормальной раооте электp0flpHBoäÿ разность выходных сигналов блока 4 выделения модуля ЭДС и блока 5 выделения модуля задания в установившемся режиме приблизительно равна нулю и пе превышает порога срабатывания порогового элемента 1. При возникновении аварийного режима, например, вследствие обрыва ш.llH тахогеператора .»ибо;1арушения логики работы схемы управления, при превышеHHH фактическим значением скорости заданн< го значения, имеет место превышение гыходного сигнала блока 4 выделения модуля ЭДC (/E«f/) «a выходным сигналом блока 5 выделения модуля сигнала задания (1) ыдаы. f).

При этом разность указанных сигналов, определенная узлсм 7 сравнения, превышает порог срабатывания порогового элемента 1, гго приводит к срабатыванию указанного элемента 1 и включению исполнительного элемента 2, который осуществляет отключение исполнительного двигателя от преобразователя и обеспечивает режим аварийного торможения двигателя (динамическое торможение либо механический тормоз).

Б п..реходных режимах, вызванных изменением величины (знака) напряжения задания, для исключения ложных срабатываний защиты при торможении ïîäòîðìàæHванин), когда имеет место неравенство

I1 - ь/>/(-) з ма /, узел 6 блокировки блокирует пороговый элемент 1.

Узел 6 блокировки форм ирует временную задержку, пропорциональную, в первом приближении, длительности переходного процесса, вызванного приращением задания.

При этом сигнал задания от источника задания электропривода поступает через конIIeifcarop 19»а входы Операционного усилителя 18, охвач<-нного Отрицательной обратной связью посредством резистора 27. При положительном значение сигнала производной напряжения задания поступает через

1246316

Формула изобретения

20 резистор 24 и диод 21 на прямой вход операционного усилителя 18, а отрицательное значение сигнала производной задания поступает через резистор 22 и диод 20 на инверсный вход операционного усилителя 18.

Таким образом, выходной сигнал операционного усилителя 18 представляет собой модуль производной напряжения задания, поступающий на вход порогового элемента 1 и блокирующий последний на время процесса торможения (подтормаживания).

Для повышения чувствительности устройства к малым сигналам, устранения в некоторой степени нелинейности, вносимой диодами 20 и 21, последние приоткрываются посредством подачи смещения от источника питания блока управления электроприводом через резисторы 23 и 26. Резистором 25 устанавливается нуль операционного усилителя 18.

В случае, если к энергоприводу предьявляются высокие точности требования, то узел 6 блокировки целесообразно выполнять в виде датчика торможения, содержащего четыре однополярных усилителя, два трехвходовых элемента И, элемент ИЛИ и датчик модуля тока с зоной нечувствительности.

Датчик ЭДС двигателя формирует на выходе операционного усилителя 8 сигнал, пропорциональный ЭДС двигателя, в соответствии с формулой

1- — Itt Ra, где Еав — — ЭДС двигателя;

Us. — напряжение на якоре двигателя;

IttRa — падение напряжения на якорной цепи.

Причем сигнал, пропорциональный падению напряжения на якорной цепи, поступает»а инверсный вход операционного усилителя 8 от датчика тока электропривода через резистор 12. Сигнал, пропорциональный напряжению на якоре двигателя, представляет собой среднее значение выходного напряжения импульc»oro регулятора электропривода. Для его формирования сигналы с выходов импульсного регулятора через последовательно соединенные диод 9 и резистор 11, а также диод 10 и резистор 13 поступают соответственно на инверсный и прямой входы операционного усилителя 8, который для получения срЕднего значения, поступающего от импульсного регулятора сигнала, охвачен отрицательной обратной связью посредством параллельно соединенных резистора 14 и конденсатора 15. Для установки нуля операционного усилителя 8 служит потенциометр 17 и резистор !6.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности привода и механизма за счет срабатывания защиты не только при обрыве цепи тахогенератора, но и при нарушении логики работы схемы управления электропривода.

55! . Устройство для защиты электропривода постоянного тока, содержащее последовательно соединенные пороговый элемент с памятью и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены датчик ЭДС двигателя, блок выделения модуля ЭДС двигателя, блок выделения модуля сигнала задания, узел блокировки, узел сравнения. причем выход датчика ЭДС двигателя соединен с входом блока выделения модуля ЭДС двигателя, выход которого соединен с первым входом узла сравнения, вход блока выделения модуля сигнала задания соединен с входом узла блокировки, и с выходом блока задания, а выход блока выделения модуля сигнала задания соединен с вторым входом узла сравнения, выходы узлов блокировки и сравнения соединены с входами порогового элемента с памятью.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что датчик ЭДС содержит операционный усилитель, два диода, резисторы и конденсатор, причем к инверсному входу операционного усилителя подключены последовательно соединенные первый резистор и первый диод в прямом направлении и второй резистор, другой вывод которого образует первый вход датчика ЭДС двигателя, к прямому входу операционного усилителя подключены последовательно соединенные третий резистор и второй диод в прямом направлении, аноды обоих диодов образуloT второй вход датчика ЭДС двигателя, а операционный усилитель охвачен отрицательной обратной связью посредством параллельно соединенных четвертого резистора и конденсатора.

3. Устройство по п. l, отличающееся тем, что узел блокировки содерж1гг операционный усилитель. два диода, шесть резисторов и конденсатор, причем к инверсному входу операционного усилителя подключен первый резистор, второй вывод которого подключен к аноду первого диода и к второму резистору, второй вывод которого предназначен для подключения к положительному полюсу источника питания, к прямому входу операционного усилителя подключен третий резистор и четвертый резистор, второй вывод которого предназначен для подключения к положительному полюсу источника питания, второй вывод третьего резистора подключен к катоду второго диода и пятому резистору, второй вывод которого предназначен для подключения к отрицательному полюсу источника питания, катод первого диода соединен с анодом второго диода и с выводом конденсатора, второй вывод которого предназначен для подключения к блоку зада1246316

/1 датчику тока

К блоку Выделения мофлр щС

Фиг.. 2,оогодому

ЕИту

К ист за дан

Составитель М. Кряхтунова

Техред И. Верее Корректор М. Максимишинец

Тираж 53! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Бобкова

Заказ 4018/53 ния электропривода, операционный усилитель охвачен отрицательной обратной связью посредством шестого резистора, а его выход образует выход узла блокировки.