Устройство для питания ручного переносного электроинструмента с защитой от включения под нагрузкой

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах питания ручного переносного инструмента , приводимого в действие асинхронным электроприводом, в строительстве, сельском хозяйстве vt других отраслях Цель изобретения - повышение эксплуатационной безопасности путем предотвращения несанкционированного включения электроинструментов . При подаче питания от сети включаются выпрямитель 8, инвертор 23, дополнительный источник 34 литания, реле 40 управления. На выходных выводах 5-7 устройства появляется напряжение, которым через коммутаторы 63 запитываются электродвигатели 1. Если перед подачей питания на устройство от сети хоти бы один злекгродвигэтепь 1 был подключен к выходным выводам 5-7 устройства соответствующим коммутатором 63, на выходе датчика 45 тока формируется сигнал, который через элемент 49 блокировки и пороговый элемент-повторитель 54 поступает на вход элемента 42 защиты. Последний срабатывает и шунтирует обмотку реле 40, которое возвращается в исходное состояние, размыкая контакт 41. Выключаются выпрямитель 8 и инвертор 23, что исключает возможность несанкционированного вращения электродвигателей 1 в момент подачи питания на устройство от сети. 1 ил. а (Л С сь Јь VJ g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s Н 02 Н 7/08, 7/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ы .а i E.:1А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О (21) 4659337/07 (22) 16.01.89 (46) 07,05.91. Бюл. М 17 (71) Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института llG автоматизированному электроприводу (72) В.А.Поцелуев, 6.П.Осипов, В.Ф,Кубасов, А;В.Холявин и Е.Н..Манохина (53) 621.316,925(088.8) (56) Рапутов Б. M. Злектропривод повышенной частоты для сельскохозяйсгвенных механизмов, — М,: Знергоатомиздат, 1985, с.

33-64.

Авторское свидетельство СССР

N 1422357, кл, H 02 Н 7/09, 1988. (54) УСТРОЙСТВО пЛЯ ПИТАНИЯ РУЧНОГО ПЕРЕНОСНОГО ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТА С ЗАЩИТОЙ ОТ ВКЛЮЧЕНИЯ ПОД

НАГРУЗ КОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах питания ручного переносного инструмента, приводимого в действие асинхронным электроприводом, в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях Цель

„„Я „„1647744 Al изобретения — повышение эксплуатационной безопасности путем предотвращения несанкционированного включения электроинструментов. При подаче питания от сети включаются выпрямитель 8, инвертор 23, дополнительный источник 34 питания, реле

40 управления. На выходных выводах 5 — 7 устройства появляется напряжение, которым через коммутаторы 63 запитываются электродви ател:, 1. Если перед подачей питания на устройств:,i i" T сети хотя бы один элекгродвигатель 1 бьin подключен к выходным выводам 5-7 устройства соответствующим коммутатором 63, на выходе датчика 45 тока формируется сйгнал, который через элемент 49 блокировки и пороговый элемент-повторитель 54 поступает на вход элемента 42 защиты. Последний срабатывает и

ыунтирует обмотку реле 40, которое возвращается в исходное состояние, размыкая контак 41. Выключаются выпрямитель 8 и инвертор 23, что исключает возможность несанкционированного вращения электродвигателей 1 е момент подачи питания на устройство от сети. 1 ил.

1647744

11эобрегение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах питания ручного переносного инструмента, приводимого в действие асинхронным электроприводом, в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной безопасности путем предотвращения несанкционированного включения электроинструмента.

На чертеже представлена схема устройства, Устройство для питания электроинструментов 1 с защитой от включения под нагрузкой содержит входные выводы 2-4 для подключения к питающей сети, выходные выводы 5 — 7 для подключения электроинструментов 1, полууправляемый мостовой трехфазный выпрямитель 8 с входными выводами 9 — 11, диодами 12-14 в первой группе вентилей, соединенной с первым выходным выводом 15 выпрямителя, и тиристорами 16 — 18 в второй группе вентилей, соединенной с вторым выводом 19 выпрямителя, причем тиристоры 16-18 снабжены диодно-резисторными цепями 20 — 22 управления, инвертор 23 для преобразования постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение заданной частоты, имеющий входные выводы 24 и 25, выходные выводы 26 — 28, управляющий вход 29 и сигнальный выход 30 "Защита". Кроме того, в устройстве имеются блок 31 управления инвертором, снабженный первым управляющим входом 32, предназначенным для формирования на выходных выводах 26 — 28 инвертора 23 трехфазного напряжения рабочей частоты в течение времени действия управляющего сигнала на первом управляющем входе 32, и выходами 33, дополнительный источник 34 питания с входными выводами 35 и 36 для подключения к питающей сети и. выходными выводами 37 — 39, реле 40 управления с замыкающим контактом 41, ключевой-исполнительный элемент

42 защиты с управляющим входом 43, выполненный в виде ключа с силовой цепью, отпирающейся при поступлении сигнала

"Защита" на управляющий вход 43 элемента 42 защиты, и резистор 44. Входные выводы 9 — 11 трехфазного выпрямителя 8 . подключены к входным выводам 2 — 4устройства, а выходные выводы 15 и 19 этого выпрямителя подключены к входным выводам

24 и 25 инвертора 23, первый 26 и второй 27 выходные выводы которого подключены к первому 5 и второму 6 выходным выводам устройства. Управляющие входы 29 инверторэ 23 подключены к выходам 33 блока 31 управления инвертором, а первый управля5

55 ющий вход 32 блока 31 управления инвергором подключен к выходным выводам 37 и 39 дополнительного источника 34 питания, между выходными выводами 38 и 39 которого включена также цепочка последовательно соединенных резистора 44 и обмотки реле 40 управления, шунтированной силовой цепью ключевого исполнительного элемента 42 защиты. Входные выводы 35 и 36 источника 34 питания соединены с входными выводами 2 и 3 устройства. B трехфазном выпрямителе 8 первые выводы диодно-резисторных цепей 20-22 управления соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров 16-18, вторые выводы этих цепей управления объединены и через замыкающий контакт 41 и 40 управ- . ления соединены с вторым выходным выводом 19 выпрямителя 8; а управляющий вход

43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты подключен к сигнальному выходу 30

"Защита" инвертора 23. В устройстве имеются пороговый датчик 45 тока с измерительными выводами 46 и 47 и пороговым выходом 48, ключевой элемент 49 блокировки со статическими входами 50 и 51 и информационным входом 52 и выходом 53, обеспечивающий передачу сигнала с информационного входа на информационный выход в течение заданного интервала времени с момента поступления сигнала на статический управляющий вход ключевого элемента 49 блокировки, пороговый элемент-повторитель 54 с входом 55 и выходом

56, обеспечивающий формирование сигнала на выходе 56 при превышении сигналом на входе 55 заданного порогового уровня, и формирователь 57 импульса заданной длительности. считая от момента поступления входного сигнала, выполненный со статическим управляющим входом 58, 59 и выходом

59, 60.

Блок 31. управления инвертором выполнен с вторым управляющим входом 61, предназначенным для формирования на выходных выводах 26 — 28 инвертора 23 трехфазного напряжения повышенной частоты e течение .времени действия управляющего. сигнала на втором управляющем входе 61 блока 31 управления инвертором 23. Пороговый датчик 45 тока измерительными выводами 46 и 47 включен между третьим выходным выводом "8 инвертора 23 и третьим выходным выводом 7 устройства, а пороговым выходом 48 подключен к информационному входу 51, 52 элемента 49 блокировки, информационный выход 51, 53 которого подключен к входу 55 порогового элемента-повторителя 54, выход 56 которого подключен к управляющему входу 43 клю1647 744

20 чевого исполнительного элемента 42 защиты по схеме ИЛИ с сигнальным выходом 30

"Защита" инвертора 23. Статические управляющие входы 50 и 51 элемента 49 блокировки и входы 58 и 59 формирователя 57 импульса подключены к выходным выводам

38 и 39 источника 34 питания, а выход 59, 60 формирователя 57 импульса подключен к второму управляющему входу 61 блока 31 управления инвертором.

Подача питания на устройство осуществляется входным коммутатором 62, а подключение электродвигателей 1 к выходным выводам 5 — 7 — коммутаторами 63.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к питающей сети напряжение через входные выводы 2 — 4 устройства подается на входные выводы 9 — 11 выпрямителя 8 и на входные выводы 35 и 36 дополнительного источника

34 питания, с выходных выводов 37 и 39 которого напряжение поступает на первый управляющий вход 32 блока 31 управления инвертором 23. Блок 31 включается и с выходов 33 выдает сигналы на управляющие входы 29 инвертора 23. Одновременно с выхода 38 источника 34 питания подается напряжение на обмотку реле 40 управления. Реле 40 срабатывает, замыкается контакт 41, что приводит к включению выпрямителя 8. Напряжение с выходных выводов 15 и 19 выпрямителя 8 поступает на входные выводы 24 и 25 инвертора 23.

Последний преобра. ует постоянное напряжение в переменное напряжение заданной частоты на выходных выводах 26 — 28 инвертора. В начальный момент включения устройства напряжение с выходных выводов

38 и 39 источника 34 питания подается на управляющий статический вход 58, 59 формирователя 57, с выхода 59. 60 которого импульс заданной длительности поступает на второй управляющий вход 61 блока 31 управления. Повышается частота выходных сигналов блока 31, подаваемых на входы 29 инвертора 23, и на выходах 26-28 инвертора формируется напряжение повышенной частоты. После окончания импульса формирователя 57 блок 31 формирует сигналы заданной частоты, и на выходах 26 — 28 инвертора 23 формируются переменные напряжения заданной рабочей частоты.

Одновременно на статический управляющий вход 50, 51 ключевого элемента 49 блокировки подается напряжение с выходных выводов 38 и 39 источника 34 питания.

Элемент 49 блокировки осуществляет передачу сигнала с информационного входа 51, 52 на информационный выход 51, 53 только

55 в течение заданного интервала времени с момента поступления напряжения на ста1ический управляющий вход 50 и 51 этого элемента.

Если перед включением питания устройства коммутатором 62 ни один из элек родвигателей 1 не был подключен к выходным выводам 5-7 соответствук>щим коммутатором 63, сигнал на выходе 48 датчика 45 тока отсутствует, и элемент 42 защиты остается в исходном закрытом состоянии, не оказывая влияния на работу реле 40 управления, которое запитывается напряжением источника 34 питания и срабатывает, замыкая контакт 41, что обеспечивает включение выпрямителя 8 и инвертора 23, на выходах 26-28 которого появляется напряжение, поступающее на выходные выводы

5-7 устройства. Это напряжение коммутаторами 63 подается на электродвигатели 1 электроинструментов, после включения которых на выходе 48 датчика 45 тока формируется выходной сигнал, который блокируется ключевым элементом 49 блокировки и в цепь управления 43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты не поступает, что обеспечивает возможность длительной работы электроинструментов.

В случае, когда при включении питания устройства коммутатором 62 оказывается включенным хотя бы один из коммутаторов

63, сразу же после включения коммутатора

62 на выходных выводах 26 — 28 инвертора 23 появляется ток, протекающий через подключенный электродвигатель 1, на выходе

48 датчика 45 тока формируется выходной сигнал, который поступает на информационный вход 51, 52 элемента 49 блокировки.

В течение заданного интервала времени этот сигнал проходит на информационный выход 51 и 53 элемента 49 и далее через пороговый элемент-повторитель 54 на управляющий вход 43 ключевого исполнительного элемента 42 защиты. Последний открывается, шунтирует обмотку реле 40 управления, которое возвращается в исходное состояние, размыкая контакт 41. В результате выпрямитель 8 и инвертор 23 выключаются, обесточивая подключенный электродвигатель 1. В течение времени, необходимого для защитного выключения выпрямителя 8 и инвертора 23, на выходе последнего Фоомируется напряжение повышенной частоты. при этом подключенные электродвигатели 1 развивают пониженный крутящий момент; не достаточный для проворота ходового вала электроинструмента, что исключает возможность несанкционированного вращения электродвигателей 1 в

25 управляющим входом и выходом, причем блок управления, инвертором выполнен с вторым у ".равля;Ощим входом, при этом пороговый p,„- чик тока измерительны;я вывовыводом инвертора и третьим выходным выводом устройства, а пороговым выходом подключен к информационному входу эл .мента блокировки, инфоомационнь:vt выход которого подключен к входу порогового элемента-повторителя, выход которого подключен к упомянутому входу ключевого исполнительного элемента защиты, статические управляющие входы элемента блокировки и формирователя импульса подключены к выходным выводам дополнительного источника питания, а выход формирователя импульса подкл счен к BTopoMv управляiощему входу блока управления инвертором.

Составитель О.Орлов

Техред М.Моргентал

Корректор О.Ципле

Редактор О.Головач

Заказ 1408 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и Открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 момент подачи питания на устройство от сети.

Формула изобретения

Устройство для питания ручного переносного электроинструмента с защитой от включения под нагрузкой, содержащее входные выводы для подключения к питающей сети, выходные выводы для подключения электроинструментов, полууправляемый мостовой трехфазный выпрямитель с входными выводами, диодами в первой группе вентилей, соединенной с первым выходным выводомм выпрямителя, и тиристорами во второй группе вентилей, соединенной с вторым выходным выводом выпрямителя, причем тиристоры снабжены диодно-резисторными цепями управления, инвертор для преобразования постоянного напряжения в переменное трехфазное напряжение заданной частоты с входными и выходными выводами, управляющими входами и сигнальным выходом "Защита", блок управления инвертором, снабженный первым управляющим входом и выходами, дополнительный источник питания, реле управления с замыкающим контактом, ключевой исполнительный элемент защиты с управляющим входом. выполненный в виде ключа с силовой цепью, и резистор, причем входные выводы трехфазного выпрямителя подключены к входным выводам устройства, а выходные выводы этого выпрямителя подключены к входным выводам инвертора, первый и второй выходные выводы которого подключены к первому и второму выходным выводам устройства, управляющие входы инвертора подключены к выходам блока управления инвертором, а первый управляющий вход блока управления инвертором подключен к

Выходным выводам дополнительного источника питания, между выходными выводами которого включена также цепочка последовательно соединенных резистора и oGMGTKvl реле управления, шунтированной силовой цепью ключевого испплнителы . т элемента защиты, при этом входные выводы дополнительного источника питания соединены с входными выводами устройства, в трехфазном выпрямителе первые выводы диоднорезисторных цепей управления соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров, вторые выводы этих цепей управления объединены и через замыкающий контакт реле управления "oe,qv e v с в. орым выходным выводом выпрямителя, а управляющий вход к,ючевого испол, кительного элемента згщить; . одкл;очен к r.игнальному выходу "Защита" инвертора, о - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной безопасности путем предотвращения несанкционированного включения электроинструментов, в устройство введены гороговый датчик тока с измерительными выводами и пороговым выходом, ключевой элемент блокировки со статическим входом и информационными входом и выходом, пороговый элемент-повторитель с входом и выходом и формирователь импульса заданной длительности с

30 дами вкл -:чен между третьим выходным