Устройство сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты электродвигателя

 

Использование: в электрических аппаратах , в частности в устройствах защиты двигателей на базе микропроцессорной техники . Сущность изобретения: в устройство, содержащее микропроцессор с аналогоцифровым преобразователем, конденсатор, ключ с входом управления и двумя выводами , дополнительно введен второй ключ с входом управления и двумя выводами. При этом вход управления соединен с выходом микропроцессора, первый вывод ключа подключен к первому выводу конденсатора; а второй - к общему проводу источника питания . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4943080/07 (22) 06.06.91 (46) 07.01.93, Бюл, N; 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) В.С.Генин и С.К.Яковлев (73) Всесоюзный научно-исследовательский, и роектно-конструкторский и технологический институт релестроения (56) Авторское свидетельство СССР

М 1631654, кл. Н 02 Н 5/04, 1989, Патент ФРГ N. 3137496, кл. Н 02 Н 7/08, 1987.

Изобретение относится к электрическим аппаратам и может быть использовано в устройствах защиты двигателей на базе микропроцессорной техники.

Известное устройство сохранения состояния при временном исчезновении напряжения питания микропроцессорного реле перегрузки 3VB1 фирмы "Siemens" (каталог формы SA2 за 1989 г.) обеспечивает сохранение состояния микропроцессорной тепловой защиты двигателя на время не более 0,3 с, что в ряде случаев может оказаться недостаточным.

Известно устройство сохранения состояния цифрового расцепителя максимального тока с электропитанием от защищаемой цепи с использованием RC-элемента, которое выбрано в качестве прототипа. Принци пиальная схема известного устройства

„,5U 1787302 А3 (л)5 Н 02 H 5/04, 7/08, Н 01 Н 69/01 (54) УСТРОЙСТВО СОХРАНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕПЛОВОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: в электрических аппаратах, в частности в устройствах защиты двигателей на базе микропроцессорной техники. Сущность изобретения: в устройство, содержащее микропроцессор с аналогоцифровым преобразователем. конденсатор, ключ с входом управления и двумя выводами, дополнительно введен второй ключ с входом управления и двумя выводами, При этом вход управления соединен с выходом микроп роцессора, первый вывод ключа подключен к первому выводу конденсатора; а второй — к общему проводу источника питания. 2 ил. представлена на фиг.1. Устройство содержит микропроцессор 1 с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 2, конденсатор 3, ключ 4, управляемый микропроцессором 1, и подключенную параллельно конденсатору

-разрядную цепь-резистор 5. v

При исчезновении напряжения питания 6д содержимое оперативного запоминающего. Ql устройства (ОЗУ), отражающее тепловое со- Я стояние нагрузки на момент исчезновения напряжения питания, преобразуется микропроцессором 1 в пропорциональное зарядное напряжение конденсатора 3 путем его заряда через управляемый от микропроцессора 1 ключ 4. При восстановлении электропитания микропроцессор 1 осуществляет с помощью АЦП 2 обратное преобразование напряжения на конденсаторе 3 в соответствующее цифровое содержимое ОЗУ, отображающее текущее тепловое состояние

1787302

50 нагрузки на момент восстановления электропитания, Однако известное устройство имеет недостаточную надежность по отношению к сбоям, возникающим при работе микропроцессорного устройства защиты, обусловленную тем, что при сбоях не обеспечивается сохранение содержимого рабочих ячеек ОЗУ, отражающих тепловое

"СОстояние йагрузки, что приводит к нарушению работоспособности устройства.

Кроме того, известное устройство нуждается в дополнительных аппаратных и программных средствах контроля напряжения питания, так как преобразование содержимого ОЗУ в пропорциональное зарядное напряжение осуществляется только после исчезновения напряжения питания, что также сни>кает его надежность, Целью предлагаемого решения является повышение надежности устройства по отношению к сбоям.

Поставленная цель достигается тем, что в ус ройство сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты электро, двигателя с электропитанием от цепи питанйя защищаемого двигателя, Содержащее микропроцессор с аналого-цифровым преобразователем, конденсатор, первый вывод которого соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, а второй предназначен для подключения к общему проводу источника питания, ключ с входом управления и двумя выводами, при этом вход управления соединен с одним из выходов микропроцессора, первый вывод ключа подключен к первому выводу конденсатора, а второй — к клемме для подключения источника питания, резистор, подключенный параллельно к конденсатору, параллельно конденсатору и разрядному резистору дополнительно введен второй ключ с входом управления и двумя выводами, при этом вход управления соединен с другим выходом микропроцессора, первый вывод ключа подключен к первому выводу конденсатора, а второй предназначен для подключения к общему проводу источника питания.

Повышение надежности устройства достигается за счет периодического подзаряда или разряда конденсатора и йбддер>кания напряжения на нем, соответствующего текущему тепловому состоянию нагрузки — защищаемого двигателя. Благодаря этому, содер>кание ячеек ОЗУ, в которых отобра>кается тепловое состояние защищаемой нагрузки, может быть в любой момент восстановлено после крэтковре5

45 менного исчезновения напряжения питания устройства или сбоя в его работе.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты электродвигателя параллельно конденсатору и разрядному резистору дополнительно введен второй ключ с входом управления, подключенным к другому выходу микропроцессора.

Устройство сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты, периодически корректируя напряжение на конденсаторе путем его заряда или разряда, создает в виде напряжения "копию" содер>кимого рабочих ячеек ОЗУ, отражающих тепловое состояние нагрузки.

"Копия" в виде напра>кения на конденсаторе в случаях кратковременного пропадания напряжения питания или при сбоях в работе микропроцессорного устройства используется микропроцессором для восстановления содержимого рабочих ячеек

ОЗУ, отражающих тепловое состояние нагрузки, Изменение теплового состояния двигателя во времени зависит как от нагрузки, так и от того, вращается он или остановлен, т.е. напряжение на конденсаторе, соответствующее тепловому состоянию электродвигателя, должно изменяться с разной скоростью. Прототип не позволяет осуществлять управляемый разряд конденсатора, так как имеется оцна, причем неуправляемая, разрядная цепь.

На фиг,2 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты двигателя с электропитанием от цепи питания защищаемого двигателя, Устройство содержит микропроцессор

1 с аналого-цифровым преобразователем 2, конденсатор 3, зарядную цепь — ключ 4, управляемый микропроцессором 1, резистор 5 — разрядную цепь, ключ G, управляемый микропроцессором 1.

В устройстве сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты электродвигателя, содержащем микропроцессор 1, первый вывод конденсатора 3 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 2, а второй предназначен для подключения к общему проводу источника питания, вход управления ключа 4 соединен с одним из выходов микропроцессора, один вывод ключа 4 подключен к первому выводу конденсатора 3, а второй — к клемме для подключения источника питания, резистор

5 подключен параллельно к конденсатору 3, параллельно конденсатору 3 и резистору 5 дополнительно подключен второй ключ 6, 1787302 вход управления которого соединен с другим выходом микропроцессора.

Микропроцессор, измеряя ток, потребляемый двигателем, вычисляет температуру его перегрева, сохраняя рассчитанное зна- 5 чение температуры в ОЗУ. Если напряжение на конденсаторе 3 меньше соответствующего содержания ОЗУ, отражающего тепловое состояние нагрузки, происходит заряд конденсатора 3 через управляемый микропро- 10 цессором ключ 4 до соответствующего значения напряжения. Если напряжение на конденсаторе 3 больше соответствующего содержимого ОЗУ, происходит разряд конденсатора 3 через управляемый микропро- 15 цессором ключ 6 до необходимого значения напряжения, В случае временного исчезновения напряжения в сети, от которой запитан защищаемый двигатель и микропроцессорное 20 устройство защиты, микропроцессор не работает, и охлаждение электродвигателя моделируется разрядом конденсатора 3 на подключенный параллельно резистор 5.

При восстановлении электропитания на- 25 пряжение на конденсаторе 3 с помощью

АЦП преобразуется в код, который заносится в ОЗУ и используется микропроцессором в качестве начального значения перегрева защищаемого двигателя. 30

При возникновении сбоя в работе микропроцессорной защиты и последующем восстановлении ее работоспособности после, например, срабатывания устройства, контролирующего появление сбоев ("сто- 35 рож"), напряжение на конденсаторе 3, соответствующее текущему тепловому состоянию нагрузки, с помощью АЦП преобразуется в код. который заносится в ОЗУ и используется микропроцессором в качестве текущего значения перегрева защищаемого двигателя.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность работы микропроцессорной тепловой защиты электродвигателя, а также исключить необходимость в дополнительных аппаратных и . программных средствах для контроля напряжения питания, Формула изобретения

Устройство сохранения состояния микропроцессорной тепловой защиты электродвигателя, содержащее микропроцессор с аналого-цифровым преобразователем, конденсатор, первый вывод которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а второй предназначен для подключения к общему проводу источника питания, ключ с входом управления и двумя выводами, при этом вход управления соединен с одним иэ выходов микропроцессора, первый вывод ключа подключен к первому выводу конденсатора, а второй — к клемме для подключения источника питания, резистор. подключенный параллельно к конденсатору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства защиты по отношению к сбоям, дополнительно введен второй ключ с входом управления и двумя выводами, при этом вход управления соединен с другим выходом микропроцессора, первый вывод ключа подключен к первому выводу конденсатора, а второй предназначен для подключения к общем проводу источника питания.

1787302

Составитель B.Генин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор

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

Заказ 274 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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