Устройство для управления электродвигателем

 

Использование: может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность: в данном устройстве повышение надежности обеспечивается за счет образования двух каналов останова электродвигателя, работающих в функции сигналов датчика скорости и внешнего управляющего контакта Работа. Оба канала подключены к элементу И, который управляет ключом в цепи регулятора скорости . При этом второй канал для улучшения четкости работы имеет триггерную связь между элементами И-НЕ. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839431/07 (22) 15;06.90 (46) 23,04.93. Бюл, М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский; проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) В,Л.Арзамасов, А.Г.Иванов, М.Н.Масло. ва и В.Л,Саевич (56) Авторское свидетельство СССР

N 1211842, кл. Н 02 P 5/06, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехни-. ке и может найти применение в электроприводах постоянного и переменного тока.

Цель изобретения — повыщение надежности электродвигателя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства управления электродвигателем; на фиг, 2 — временные диаграммы его работы, Устройство содержит регулятор 1 скорости, ключ 2, датчик 3 скорости, задатчик 4 скорости, внешний управляющий контакт

"Работа" 5, контакт 6 включения задающего . напряжения, принадлежащий реле 18, источники 7, 8 питания, компаратор 9, элементы И-НЕ 10 и 14, элементы выдержки времени 11 и 15, выпрямитель 12, элементы

НЕ 13 и 16, элемент И 17.

Элементы 5, 13, 15. 16 образуют канал 1, а элементы 9, 10. 11, 12, 14 — канал II.

Ключ 2 включен между выходом и суммирующей точкой регулятора 1 скорости к

„„5UÄÄ 1810977 А1 (57) Использование: может быть использовано в злектроприводах общепромышленных механизмов. Сущность: в данном устройстве повышение надежности обеспечивается за счет образования двух каналов останова электродвигателя, работающих в функции сигналов датчика скорости и внешнего управляющего контакта "Работа". Оба канала подключены к элементу иИ", который управляет ключом в цепи регулятора скорости. При этом второй канал для улучшения четкости работы имеет триггерную связь между элементами И-НЕ. 2 ил, одному входу регулятора 1 подключен датчик 3 скорости. Управление устройством осуществляется управляющим контактом 5, соединенным с источником питания 7, обмоткой.реле.18 и входом элемента 13 НЕ.

Задатчик 4 через контакт 6 реле 18 соединен QQ со вторым входом регулятора 1, а также под- а ключен к источникам 7, 8. Выход компарато- (. ра 9 соединен с.первым входом элемента 10

И-НЕ, выход которого подключен к входу элемента 11 выдержки времени, а вход компаратора 9 соединен с выходом выпрямите- 4 ля 12; вход которого соединен с датчиком скоростИ 3. Выход аоемента 13 HE соединен )йе с первым входом элемента 14 И-НЕ, второй з вход которого. подключен к выходу элемента

11 выдержки времени, при этом выход эле-. мента 14 И-НЕ соединен со вторым входом элемента 10. И-Н Е: Вход элемента 15 выдержки времени подключен к выходу элемента

13 НЕ; выход элемента 15 — к входу элемента

16 НЕ; выходы элементов 14 и 16 соединены с входами элемента 17 И, а выход последне1810977 го по„включен к управляющему входу ключа

2, На фиг, 2 приняты следующие обозначения:

Up< — выходное напряжение на регуляторе 1; г

Us — напряжение после контакта 5 (на входе элемента 13);

0з — напряжение на датчике 3. которое пропорционально скорости и вращения двигателя;

014, 0м, 017 — соответствующие сигналы на выходе элементов 14, 16, 17, Устройство работает следующим образом. В исходном рабочем состоянии внешний управляющий контакт 5 замкнут, реле

18 замыкает контакт 6. В результате на вход регулятора 1 поступает задающее напряжение с задатчика 4. На вход элемента 13 поступает сигнал логической "1", в результате на выходах элементов 14 и 16 имеем сигнал

"1", на выходе 17 имеем "1" и ключ 2 находится в разомкнутом состоянии, т.е. сигнал

Up О и электродвигатель вращается со скоростью ll. Этому соответствуют диаг раммы (см. фиг. 2) на интервале времени

О- t to. При этом на выходе 12 имеется напряжение, пропорциональное модулю .скорости, на выходе 9 — логическая "1", на выходе 10 и 11. как и на выходе 13, — логический "О".

Далее приведены два возможных случая при останове (торможении) электродвигателя, 1, Регулятор скорости функционирует нормально (не имеет дрейфа и неисправностей). В этом случае при команде на останов электродвигателя, что осуществляется размыканием управляющего контакта 5 (см. фиг, 2 при t to), срабатывает 18 и контакт

6 размыкается, снимается задающее напряжение с входа регулятора 1, а также снимается напряжение со входа элемента 13. В результате сигнал Upc за счет сигнала 0з датчика 3 изменяет свою полярность, что вызывает торможение и останов электродвигателя: скорость и спадает до нуля, При торможении до точки "б" на криврй Ua(t) =

= n(t) на выходе 10 имеется логический "О", а Далее из-за недостаточной чувствительности компаратора 9, на выходе 10 — "1". Однако из-за наличия выдержки времени t2 на выходе 11 в течение времени t2 удерживается сигнал логического "О". При этом на выходе элемента 13 имеется сигнал "1". В результате на отрезке времени "оа" сигнал на выходе 14 (канал II) равен "1". то же имеется и на выходе 16 (см. фиг. 2). В результате сигнал на выходе 17 равен единице и ключ 2 разомкнут вплоть до останова электропривода (до точки а, где и = О), Выдержка времени tz составляет несколько десятков миллисекунд и зависит от чувствительности компаратора 9. При бесконечной чувствительности компаратора 9 tg = О. Выдержка времени t> практически составляет 2-5 с и выбирается в зависимости от мощности двигателя, махового момента и тормозного

"О момента привода.

При n = О (точка "а") двигатель останавливается, сигнал на выходе 11 становится равным "1", на выходе 14 появляется сигнал

"О", на выходе 17 — "0" и ключ 2 замыкается, Upc = О, Триггерная связь между выходом 14 и входом 10 обеспечивает устойчивую фиксацию элемента 14 в положении "О", при достижении сигнала из нулевого значения, несмотря на возможные возмущения вала

20 двигателя со стороны механизма. Это обеспечивает при снятии внешнего сигнала "работа" (контакты . 5; 6 размыкаются), возможность поворота вала двигателя в требуемое положение (режим "мягкого" вала).

При необходимости иметь режим "жесткого" вала при нулевой скорости двигателя . управляющий внешний контакт 5 "работа" не размыкается, а отключаются источники 7.

8 от задатчика 4. В результате за счет того, 30 что на вход 13 поступает сигнал "1", на выходе 17 получают сигнал "1" и ключ 2 разомкнут, 0РС W 00, что обеспечивает автоматическое удержание электродвигателя в положении нулевой скорости (так называемое силовое удержание, когда через двигатель протекает ток. а скорость равна нулю).

2. Регулятор скорости функционирует ненормально: имеет место смещение нуля

40 регулятора 1 или указанный регулятор вышел из строя и находится в положении максимального выходного напряжения Upc =Орсмакс и электродвигатель вращается с неуп.равляемой скоростью. В этом случае при команде на останов отличаются контакты 5, 6. Однако из-за наличия неисправности в регуляторе скорость двигателя на участке

"оа" до нуля не спадает(пунктир на кривой

Оз(т)). Поэтому канал It не может выдать не-.

50 обходимый сигнал для останова электродвигателя ("1" — на выходе 14), в результате на интервале времени "оа" ключ 2 разомкнут. Для остенова электродвигателя в этом случае образован канал 1, который после размыкания контакта 5 запускает выдержку времени t> (сигнал 0>g на фиг. 2). В результате, если за время t1 электропривод не остановится, то по истечении т1 на выходе

16 появляется сигнал "О" и ключ 2 замыкается, шунтируя регуЛятор 1. т.е. 0рс = О, В

1810977 результате от точки d (участок de происходит торможение двигателя на свободном выбеге до его полного останова. Этому случаю соответствуют пунктирные линии на фиг, 2.

Та ким образом, п редл а гае мое устройство обеспечивает останов двигателя в любом случае при получении внешней команды (размыкание внешнего контакта

5).

Повышение надежности достигается за счет образования двух каналов останова электродвигателя, работающих в функции сигналов датчика скорости и внешнего уп-. равляющего контакта "Работа", Оба канала подключены к элементу И, который управляет ключом в цепи регулятора скорости. При этом второй канал для улучшения четкости работы имеет триггерную связь между элементами И-Н Е, Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем, содержащее регулятор скорости, входы которого соединены с датчиком скорости электродвигателя и задатчиком скорости, а выход предназначен для подключения к якорной цепи электродвигателя, ключ в цепи обратной связи регулятора скорости, два управляющих контакта, один из которых соединен с задатчиком скорости и регулятором скорости. а второй соединен систочником питания,,компаратор. выпрямитель, элемент И-НЕ. первый и вто5 рой элементы НЕ, выход которого соединен с элементом выдержки времени. о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены второй элемент выдержки времени, второй

10 элемент И-НЕ и элемент И, один вход которого через первый элемент НЕ соединен с выходом первого элемента выдержки времени, вход второго элемента HE соединен с вторым управляющим контактом и с обмот15 кой реле первого управляющего контакта, . второй вход элемента И соединен с выходом первого элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента

НЕ, а второй вход соединен с выходом

20 второго элемента выдержки времени, вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, один вход второго элемента

И-НЕ соединен с выходом первого элемента

И-НЕ, а другой через последовательно со25 единенные компаратор и выпрямитель подключен к датчику скорости электродвигателя, выход элемента И соединен с управляющим входом ключа в цепи обратной связи регулятора скорости.

1810977 д IE

Составитель А,Иванов

Редактор Г.Мельникова Техред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля

Заказ 1450 Тираж 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