Устройство защиты от аварийных режимов управления реверсивного электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления и защиты реверсивных электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет исключения всех видов аварийных режимов управления. Устройство защиты от аварийных режимов управления реверсивного электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения содержит управляющие входы 1, 2, элементы 2И - НЕ 3, 4, резисторы 5, 6, поляризованное реле 7 с обмотками 8, 9 с первой контактной группой с перекидными контактами 10 - 12, с второй контактной группой с перекидными контактами 13 - 15, два элемента 2И 16, 17, элемент 2ИЛИ 18, управляемый силовой ключ 19, реверсивный электродвигатель 20 с обмотками 21, 22 возбуждения, шины 23, 24 питания. 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления и защиты реверсивных электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения. Известен электропривод постоянного тока с блоками управления и защиты, содержащий электродвигатель последовательного возбуждения, один конец якорной обмотки которого подключен к положительному зажиму источника питания, а другой - к точке соединения двух обмоток возбуждения, и блок управления на транзисторах, базы которых соединены с источником опорного напряжения, компаратор и реле с размыкающими контактами, причем один вход компаратора подключен к источнику питания, другой вход - к источнику опорного напряжения, а выход компаратора соединен с обмоткой реле и базами транзисторов, эмиттеры которых соединены с подвижными контактами размыкающих контактов, а неподвижные контакты указанных контактов соединены с обмотками возбуждения. Это устройство не защищает электродвигатель от одновременной подачи напряжения питания на обе обмотки возбуждения при пробое транзисторов, включенных в цепи питания этих обмоток, что снижает надежность его работы. Известно устройство для защиты реверсивного электродвигателя постоянного тока от аварийного режима управления, содержащее блок управления и присоединенные к его выходам исполнительные органы направления вращения электродвигателя, подключаемые к первой и второй обмоткам возбуждения, два инвертора, а исполнительные органы выполнены в виде блоков с двумя входами по схеме И, причем первый вход первого исполнительного органа подключен к первому выходу блока управления и через первый инвертор - к второму входу второго исполнительного органа, первый вход которого подключен к второму выходу упомянутого блока управления и через второй инвертор - к второму входу первого исполнительного органа, причем якорь электродвигателя включен между общей точкой обмоток возбуждения и корпусом электроустановки по однофазной схеме. Однако и это устройство не защищает электродвигатель от одновременной подачи напряжения питания на обе обмотки возбуждения при коротком замыкании управляющего ключа в цепи обмотки возбуждения. Известно устройство защиты реверсивного электродвигателя от короткого замыкания управляемого силового элемента, содержащее источник питания, подключаемый к первой и второй обмоткам возбуждения электродвигателя через первый и второй управляемые силовые элементы, управляющие входы которых подключены соответственно к выходу первого и второго элементов И, одни входы которых подключены к одному из выходов блока управления инвертором, а другие входы элементов И подключены через инвертор к другому выходу блока управления инвертором, первый и второй дополнительные инверторы, первый и второй элементы 2И-НЕ, первый и второй дополнительные управляемые силовые ключи, включенные между обмотками возбуждения и вторыми силовыми элементами, соединенными с одним входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом второго дополнительного силового элемента, а управляющий вход второго силового элемента через второй дополнительный инвертор подключен к другому входу второго элемента И-НЕ, причем первый дополнительный силовой элемент включен между первой обмоткой электродвигателя и первым силовым элементом, соединенным с одним входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом первого дополнительного силового элемента, а управляющий вход первого упомянутого силового элемента соединен через первый дополнительный инвертор с другим входом первого элемента И-НЕ. Это устройство обеспечивает защиту реверсивного электродвигателя при коротком замыкании управляемого силового элемента, но не защищает электродвигатель от одновременной подачи напряжения питания на обе обмотки при отказе в целях управления, например появление ложной единицы на выходе первого или второго элементов И при наличии сигнала управления на другом выходе одного из этих элементов приведет к появлению напряжения одновременно на обеих обмотках возбуждения электродвигателя. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет исключения всех видов аварийных режимов управления. Цель достигается тем, что устройство защиты от аварийных режимов управления реверсивного электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, содержащее первый и второй управляемые силовые ключи, подключенные к первой и второй обмоткам возбуждения электродвигателя, третий управляемый силовой ключ, соединенный одной шиной питания, первый и второй элементы 2И-НЕ, первый и второй элементы 2И, первый и второй управляющие входы, снабжено двумя резисторами и элементом 2ИЛИ, а первый и второй управляемые силовые ключи выполнены в виде нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов первой контактной группы двухобмоточного поляризованного реле, подключенной перекидным контактом к третьему управляемому силовому ключу, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента 2И, подключенного одним входом к выходу второго элемента 2И и другим - к выходу элемента 2ИЛИ, один вход которого соединен непосредственно с первым управляющим входом и первым входом первого элемента 2И-НЕ и через резистор - с вторым его входом и нормально замкнутым контактом второй контактной группы, второй вход элемента 2ИЛИ соединен с вторым управляющим входом и первым входом второго элемента 2И-НЕ и через другой резистор - с вторым входом его и нормально замкнутым контактом той же группы, соединенной перекидным контактом с первой шиной питания, вторая шина питания через обмотки реле подключена к точкам соединения выходов упомянутых элементов 2И-НЕ с входами первого элемента 2И. На чертеже приведена функциональная схема устройства защиты от аварийных режимов управления электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения. Она содержит управляющие входы 1, 2, элементы 2И-НЕ 3, 4, резисторы 5, 6, поляризованное реле 7 с обмотками 8, 9 с первой контактной группой с перекидными контактами 10-12, с второй контактной группой с перекидными контактами 13-15, два элемента 2И 16, 17, элемент 2ИЛИ 18, управляемый силовой ключ 19, реверсивный электродвигатель 20 с обмотками 21, 22 возбуждения и шины 23, 24 питания. Устройство работает следующим образом. При наличии напряжения питания на шинах 23, 24 и отсутствии на входах 1, 2 управляющих напряжений устройство может находиться в одном из двух состояний, которые характеризуются положением перекидных контактов 12, 14 первой и второй контактных групп поляризованного реле 7. Они могут быть замкнуты соответственно с контактами 10, 13, как показано на чертеже, либо с контактами 11, 15 соответственно. Их положение определяется последовательностью поступавших управляющих сигналов на входы 1, 2. Положение, указанное на чертеже, является следствием воздействия управляющего сигнала на вход 2. При этом логические элементы 2И-НЕ 3, 4, 2И 16 будут находиться в состоянии высокого выходного уровня, обмотки 8, 9 реле 7 обесточены, а логические элементы 2ИЛИ 18, 2И 17 - в состоянии низкого выходного уровня, в результате чего ключ 19, который выполнен электронным (бесконтактным), закрыт, а обмотка 21 возбуждения электродвигателя 20 обесточена. При поступлении управляющего сигнала на вход 2 состояние логических элементов 2И-НЕ 3, 4, 2И 16 не изменится, следовательно, не изменится и состояние контактов 12, 14, а на выходе логического элемента 2ИЛИ 16 появится высокий уровень сигнала, который переведет логический элемент 2И 17 в состояние высокого выходного уровня и ключ 19 замкнется, подключив напряжение питания на обмотку 21 возбуждения реверсивного электродвигателя 20, обеспечив его вращение в соответствующем направлении до тех пор, пока на входе 2 действует управляющее напряжение. Реверс электродвигателя обеспечивается подачей управляющего напряжения на вход 1 после отключения управляющего напряжения с входа 2. Подача управляющего напряжения на вход 1 приводит к появлению на выходе элемента 2И-НЕ 3 низкого логического уровня, что вызывает переход логического элемента 2И 16 и соответственно логического элемента 2И 17 в состояние низкого логического уровня, поэтому ключ 19 остается закрытым несмотря на высокий выходной уровень логического элемента 2ИЛИ 18. Одновременно состояние низкого логического уровня логического элемента 2И-НЕ 3 вызывает включение обмотки 8 реле 7 и контакты 12, 14 первой и второй групп размыкаются с контактами 10, 13 и замыкаются с контактами 11, 15 соответственно. После замыкания контакта 14 с контактом 15 второй контактной группы обмотка 22 возбуждения электродвигателя 20 подключается к ключу 19, который в процессе переключения остается закрытым, и замыканием контакта 12 с контактом 11 первой контактной группы напряжение управления входа 1 с второго входа логического элемента 2И-НЕ снимается и элемент переходит в состояние высокого логического уровня. В результате этого обмотка 8 реле 7 обесточивается, логический элемент 2И 16 переходит в состояние высокого логического уровня, а появление высокого логического уровня на выходе логического элемента 2И 17 открывает ключ 19, подключая напряжение питания на обмотку 22 электродвигателя 20, и электродвигатель 20 вращается в противоположную сторону. Повторное включение и выключение управляющего напряжения на входе 1, как и в случае, описанном выше, для управляющего входа 2 не вызывает срабатывания реле 7 и изменения положения его контактов. Так как контакт 14 может быть замкнут либо с контактом 13, либо с контактом 15 независимо от состояния ключа 19, одновременная подача напряжения на обе обмотки 21, 22 возбуждений электродвигателя 20 при любой неисправности элементов электропривода полностью исключается.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ, содержащее первый и второй управляемые силовые ключи, подключенные к первой и второй обмоткам возбуждения электродвигателя, третий управляемый силовой ключ, соединенный одной шиной питания, первый и второй элементы 2И - НЕ, первый и второй элементы 2И, первый и второй управляющие входы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет исключения всех видов аварийных режимов управления, оно снабжено двумя резисторами и элементом 2ИЛИ, а первый и второй управляемые силовые ключи выполнены в виде нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов первой контактной группы двухобмоточного поляризованного реле, подключенной перекидным контактом к третьему управляемому силовому ключу, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента 2И, подключенного одним входом к выходу второго элемента 2И и другим - к выходу элемента 2ИЛИ, один вход которого соединен непосредственно с первым управляющим входом и первым входом первого элемента 2И - НЕ и через резистор - с вторым его входом и нормально замкнутым контактом второй контактной группы, второй вход элемента 2ИЛИ соединен с вторым управляющим входом и первым входом второго элемента 2И - НЕ и через другой резистор - с вторым входом его и нормально замкнутым контактом той же группы, соединенной перекидным контактом с первой шиной питания, вторая шина питания через обмотки реле подключена к точкам соединения выходов упомянутых элементов 2И - НЕ с входами первого элемента 2И.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002
Извещение опубликовано: 20.05.2002
