Устройство для токовой защиты коллекторного электродвигателя

 

Использование: электротехника, в частности защита коллекторных двигателей от перегрузок. Сущность изобретения: устройство токовой защиты коллекторного двигателя содержит времязадающее устройство 5 на основе RC-цепочки, последовательно соединенные ключевое устройство 2, устройство сравнения 3 и исполнительное устройство , которое соединено с электродвигателем. Ключевое устройство 2 и устройство сравнения 3 представляют собой триггер Шмитта, собранный на двух транзисторах 7,8 и резисторах 9-12. К входу триггера подключен Т-образный мост, состоящий из резисторов 13-15, которые определяют порог срабатывания триггера, при этом резистор 13 соединен со статорной обмоткой электродвигателя, а резистор 15- с базой транзистора 7. В разрыв эмиттерной цепи транзистора 7 включен транзистор 16. К базе транзистора 16 через резистор 17 подсоединено времязадающее устройство 5, состоящее из последовательно соединенных резисторов 18 и 19 и конденсатора 20. Резистор 18 соединен с резистором 17 и 19 и со статорной обмоткой электродвигателя. Резистор 12 является общей эмиттерной нагрузкой транзисторов 8 и 16. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 Н 7/08, 3/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4919341/07 (22) 14.03,91 (46) 30.11.92, Бюл. и 44 (71) Минский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектно-конструкторского института механизированного и ручного строительно-монтажного инструмента, вибраторов и строительно-отделочных машин (72) Г.M.Ãoâoðêî, А.С, Кастевич и Ф.Л.Сиротин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1365218, кл, Н 02 Н 3/08, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ КОЛЛЕКТОРНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: электротехника, в частности защита коллекторных двигателей от перегрузок. Сущность изобретения: устройство токовой защиты коллекторного двигателя содержит времязадающее устройство

5 на основе RC-цепочки, последовательно

„, SU „„1778855 А1 соединенные ключевое устройство 2, устройство сравнения 3 и исполнительное устройство, которое соединено с электродвигателем. Ключевое устройство 2 и устройство сравнения 3 представляют собой триггер Шмитта, собранный на двух транзисторах 7, 8 и резисторах 9-12. К входу триггера подключен Т-образный мост, состоящий из резисторов 13 — 15, которые определяют порог срабатывания триггера, при этом резистор 13 соединен со статорной обмоткой электродвигателя, а резистор 15с базой транзистора 7. В разрыв эмиттерной цепи транзистора 7 включен транзистор 16.

К базе транзистора 16 через резистор 17 подсоединено времяэадающее устройство 5, состоящее из последовательно соединенных резисторов 18 и 19 и конденсатора 20. Резистор 18 соединен с резистором 17 и 19 и со статорной обмоткой электродвигателя. Резистор 12 является общей эмитгерной нагрузкой транзисторов 8 и 16. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.

1778855

Предлагаемое устройство относится к электротехнике, в частности к защите коллекторных двигателей от перегрузок.

Известно устройство для токовой защиты электросети с электродвигателем от перегрузки, содержащее датчик тока, снабженный выводами для подключения в цепь питания электросети и подключенный к входу выпрямителя, выход которого под,ключен к первому входу элемента сравнения, времязадающий контур иэ параллельно включенных конденсаторов и резистора, первый выход которого соединен с входом исполнительного органа, Для повышения надежности и эффективности защиты электросети в период пуска электродвигателя в него дополнительно введены источники исходного и конечного опорных напряжений и ключевой элемент, вход, выход и управляющий вывод которого подключены соответственно к выходу источника исходного опорного напряжения, второму входу элемента сравнения и выходу выпрямителя, выход источника конечного опорного напряжения соединен со вторым выходом времязадающего контура.

Принцип работы этого устройства основан на моделировании питания при превышении реальным током электродвигателя уставки, меняющейся в соответствии с моделируемой нагрузочной характеристикой.

Недостатком известного устройства я вляется ограниченная область применения устройства, так как предложенная защита может быть использована при работе двигателя с постоянной нагрузкой и известной перегрузочной характеристикой, Кроме того, недостатками этого устройства является сложность схемы, требующая двух источников опорного напряжения, датчик тока, выпрямитель и другие элементы, э также необходимость предварительного включения схемы защиты до подачи питания нэ двигатель.

Цель изобретения — расширение области применения и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для токовой защиты коллекторного двигателя, содержащем времязадающее устройство нэ основе RC-цепочки, последовательно соединенные ключевое устройство, устройство сравнения и исполнительное устройство, информация о потребляемой мощности снимается со статорной обмотки двигателя в виде падения напряжения на ней., для чего второй вход устройства сравнения и вход времязадающего устройства соединены со статорной обмоткой двигателя, э выход зависимости тока через обмотку электродвигателя от времени.

Устройство для токовой защиты коллекторного электродвигателя 1 (фиг.1) содержит последовательно соединенные ключевое устройство 2, устройство сравнения 3, испытательное устройство 4 и времязадающее устройство 5, выполненное на основе RC-цепочки. Выход статорной обмотки 6 электродвигателя 1 соединен с вы30 ходами устройства сравнения 3 и времязадающего устройства 5. Вход ключевого устройства 2 соединен с выходом времязадающего устройства 5. Выход устройства сравнения 3 соединен с входом исполнительного устройства 4, которое сое" динено с электродвигателем 1, Ключевое устройство 2 и устройство сравнения 3 (фиг.2) представляют собой триггер Шмитта, собранный на транзисторах 7, 8 и резисторах 9-12. К входу триггера (к базе транзистора 7) подключен Т-образный мост, состоящий из резисторов 13 — 15, которые определяют порог срабатывания триггера, при этом резистор 13 соединен со статорной обмоткой электродвигателя 6, а резистор 15 — с базой транзистора 7. В разрыв эмиттерной цепи транзистора 7 включен транзистор 16. К базе транзистора 16 через резистор 17 подсоединено времяза55 дающее устройство 5, состоящее из последовательно соединенных резисторов 18 и 19 и конденсатора 20. Резистор 18 соединен с резистором 17 и 19 и состаторноАобмоткой электродвигателя. Резистор 12 является общей эмиттерной нагрузкой транзисторов 8 и 16. времязадающего устройства соединен со входом ключевого устройства. Устройство сравнения и ключевое устройство выполнены в виде триггера Шмитта на двух транзи5 сторах, в эмиттерную цепь первого транзистора включен третий транзистор, причем эмиттернэя нагрузка третьего транзистора является общей с эмиттерной нагрузкой второго транзистора триггера

10 Шмитта, базовая цепь третьего транзистора через резистор соединена с времязадающей схемой, а базовая цепь первого транзистора триггера Шмитта через Т-образную схему из трех резисторов соединена со ста15 торной обмоткой двигателя и с входом времязэдающей схемы, а выход триггера

Шмитта соединен с исполнительным устройством.

На фиг,1 представлена структурная схе20 ма устройства для токовой защиты коллек-, торного двигателя; нэ фиг;2 принципиальная схема ключевого устройства, устройства сравнения и времязадающего устройства; на фиг.3 — график

1778855.

Работает устройство следующим образом. При включении электродвигателя напряжение со статорной обмотки, характеризующее потребляемый ток, поступает на вход устройства сравнения 3 и вре- 5 мязадающее устройство 5, При этом конденсатор 20 разряжен и на базе транзистора 16 нулевой потенциал, транзистор 16 закрыт в течение времени r (фиг,3), определяемого параметрами RC-цепи. В течение 10 этого времени времязадающее устройство

5 держит ключевое устройство 2 в закрытом состоянии, которое в свою очередь запирает устройство сравнения 3. Поэтому в течение времени r превышение пусковым 15 током допустимого значения! д, что анализируется устройством сравнения З,не приводит к срабатыванию защиты и отключению двигателя. После истечения времени т конденсатор 20 заряжается и 20 транзистор 16 открывается. При этом, если ток, потребляемый двигателем, будет больше какого-то допустимого значения

I » I„„, задаваемого пороговым устройством на резисторах 13-15, в какой-то 25 момент времени ц (фиг,3), то срабатывает триггер Шмитта на транзисторах 7, 8 и выдает сигнал на исполнительное устройство

4. Двигатель будет отключен.

Таким образом, данное техническое решение значительно упрощает конструкцию устройства из-за отсутствия источников опорного напряжения и датчика тока. Кроме того, не требуется предварительного вклю- 35 чения схемы перед включением электродвигателя, что также упрощает конструкцию устройства. Данное устройство токовой защиты может применяться как к двигателям, работающим на постоянную, так и на пере- 40 менную нагрузку.

В описанном устройстве схема защиты электродвигателя нечувствительна к величине тока только при включении электродвигателя, в дальнейшем схема реагирует на перегрузку практически мгновенно, что не дает возможности перегреваться двигателю и удлиняет срок его эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для токовой защиты коллекторного электродвигателя, содержащее времязадающий элемент на основе RC-цепочки, последовательно соединенные ключевой элемент, элемент сравнения и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения конструкции путем снятия информации о потребляемой мощности со статорной обмотки двигателя, вход времязадающего элемента на основе

RC-цепочки и второй вход элемента сравнения соединены с клеммой для подключения статорной обмотки электродвигателя, а выход времязадающего элемента на основе

RC-цепочки соединен с входом ключевого элемента.

2. Устройство no n.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что элемент сравнения и ключевой элемент выполнены в виде триггера Шмитта на двух транзисторах, в эмиттерную цепь первого транзистора включен третий транзистор, при этом эмиттерная нагрузка третьего транзистора является общей с эмиттерной нагрузкой второго транзистора триггера Шмитта, базовая цепь третьего транзистора с последовательно включенным резистором является входом ключевого элемента, базовая цепь первого транзистора триггера Шмитта с Т-образной схемой из трех резисторов является вторым входом элемента сравнения, а выход триггера Шмитта является выходом элемента сравнения.

1778855

Составитель Ф.Сиротин

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор П,Гереши

Редактор Т.Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4199 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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