Устройство для токовой защиты двигателя постоянного тока

 

О П И C АН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>917256 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220980 (21) 2983586/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 300382 Бюллетень МЯ 12

Дата опубликования описания 30.03.82

Р М g> з

Н 02 Н 7/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (Щ УДК 621, 316, .925(088 ° 8) (72) Авторы изобретения

А.A.Ïðoêîïåíêî, М.Е.Гольц и Н,С.Литвин! г, I (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательс станков и инструментов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в . электроприводах,с коллекторными двигателями.

Известно устройство для предварительной токовой защиты электропривода постоянногс тока, содержащее элемент измерения тока перегрузки, датчик якорного тока двигателя, блок выдержки, времени, уси- литель, блок мгновенного снятия сиг- нала задания, элемент измерения превышения скорости двигателя сверх основной, подключенный к датчику скорости, блок задержки запомина.ния срабатывания защиты, исполнительное реле. (1).

Недостатком данного устройства является низкая надежность при кратковременных перегрузках, Для ограничения тока используется прерывание сигнала задания, однако в режимах притормаживания и торможения прерывание сигнала задания не влияет на ограничение тока якоря двигателя.

Наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому устройство токовой защиты двигателя постоянно-го тока от перегрузки, содержащее датчик тока, функциональный преобразователь, интегратор, пороговый элемент, измерительный шунт тока якоря двигателя, индикатор скорости двигателя, исполнительное реле (2).

Недостатком данного устройства является низкая надежность во время переходных процессов. В коллекторных двигателях (в;частности высокомоментных) необходимо снижать уставку токоограничения при увеличенииiчастоты вращения. Для высокомоментных двигателей такое изменение осуществляется по определенному закону, позволяющему в полной мере использовать двигатель по коммутационной способности. В упомянутом устройстве функциональный преобразователь формирует сигнал токоограничения, зависимый от частоты вращения таким () образом, что при малых частотах вращения тОк отсечки меньше, чем при средних и высоких. Кроме того, при длительном превышении током якоря допустимой величины отключение преобразователя на малых частотах вращения происходит быстрее, чем на средних и высоких, что снижает надежность устройства. Для формирования необходимой для коллекторных

ЗО двигателей (в частности высокомомент-, 917256 йых) зависимости тока отсечки от частоты вращения в переходных режимах, а также зависимости длительно допустимого тока от частоты вращения в установившихся режимах следует вводить дополнительный блок (функциональный преобразователь), что усложняет устройство.

Цель изобретения - упрощение устройства.

tO

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для токовой защиты двигателя постоянного тока, содержащем формирователь импульсов управления, соединенный с якорной цепью двигателя, к которой также подключен датчик тока якоря, к валу двигателя подключен датчик частоты вращения, функциональный преобразователь, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам датчика тока якоря и датчика частоты вращения, а выход через последовательно соединенные интегратор и пороговый блок — к одному из управляющих входов формирователя. импульсов управления, к другому его управляющему входу подключен выход блока токоограничения, выход функционального преобразователя подключен к блоку токоограничения, при этом функциональный преобразователь выполнен в виде датчика модуля тока и датчика модуля частоты вращения, входы которых подключены соответ0 ственно к выходам датчика тока яко- 35 ря и датчика частоты вращения, а выходы — к входам блока деления, выход последнего является выходом функционального преобразователя.

На фиг. 1 представлена функцио- 4(} нальная схема предлагйемого устройства; на фиг. 2 — то же, функционального преобразователя.

Устройство для токовой защиты электродвигателя постоянного тока содержит формирователь 1 импульсов управления соединенный с якорной цепью двигателя 2, к которой также подключен датчик 3 тока якоря, к валу двигателя 2 подключен датчик

4 частоты вращения, функциональный преобразователь 5, к выходу которого подключены блок токоограничения б и последовательно соединенные интегратор 7 и пороговый блок 8.

Функциональный преобразователь 5 выполнен в виде датчика 9 модуля тока, датчика 10 модуля частоты вращения и блока 11 деления.

Устройство работает следующим образом. 60

В режиме пуска электродвигателя сигнал на входе формирователя 1 импульсов управления максимальный, он вырабатывает управляющие импульсы максимальной длительности для пи- 65 тания якорной цепи двигателя 2. Двигатель 2 еще неподвижен, ток якоря возрастает, и сигнал на выходе датчика 3 тока, пропорциональный току якоря, через функциональный Преобразователь 5 поступает на входы блока б токоограничения и интегратора 7 с зоной нечувствительности. Блок б токоограничения срабатывает, и на выходе его появляется сигнал, поступающий на управляющий вход формирователя 1 импульсов управления, прерывая прохождение импульсов на якорь двигателя 2. Ток якоря. двигателя 2 уменьшается, устройство 6 токоограничения возвращается в исходное состояние, импульсы снова поступают на, якорь двигателя 2. Ток якоря вновь увеличивается, и процесс повторяется.

Таким образом, ток якоря поддерживается на заданном уровне, определяемом настройкой устройства б токоограничения. В это время двигатель

2 разгоняется, и на выходе датчика

4 частоты вращения появляется сигнал, пропорциональный частоте вращения.

Сигнал поступает на управляющий вход функционального преобразователя 5, а именно на вход датчика 10 модуля частоты вращения, который изменяет коэффициент блока:11 деления таким образом, что сигнал на выходе функционального преобразователя 5 (или делителя 11) увеличивается при практически неизменном сигнале на выходе датчика 9 модупя тока. Сигнал на выходе устройства 6 токоограничения возрастает, и токоограничение уменьшается. Для улучшения коммутации зависимость токоограничения от частоты вращения выбирается по необходимому для эксплуатации двигателя закону.

Зона нечувствительности интегратора 7 выбирается большей величины сигнала с выхода функционального преобразователя 5 при работе двигателя 2 в установившемся режиме с длительно допустимым током якоря.

Для коллекторных двигателей (в частности высокомоментных) величина длительно допустимого тока изменяется по закону, аналогичному закону коммутации во время переходных процессов . При превышении током якоря определенной допустимой величины, зависящей от частоты вращения, интегратор 7 начинает интегрировать с постоянной. времени, равной тепловой постоянной двигателя. При достижении порога срабатывания порогового блока

8 последний вырабатывает сигнал блокировки, поступающий на управляющий вход формирователя 1 импульсов управления. Прохождение импульсов блокируется, и двигатель 2 отключается от источника питания.

917256

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1898/72 Тираж 670 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При торможении (реверсе) процесс ограничения тока якоря коллекторного двигателя протекает аналогично выше изложенному.

Таким образом, сигнал токоограничения и сигнал блокировки при превышении током якоря допустимой величины в установившемся режиме изменяется в функции частоты вращения.

Формирование такой зависимости осуществляется с помощью одного функционального преобразователя, что упрощает устройство для токовой защиты электродвигателя постоянного тока.

Устройство для токовой защиты двигателя постоянного тока, содержащее формирователь импульсов управления, 2О соединенный с якорной цепью двигателя, к которой также подключен датчик тока якоря, к валу двигателя подключен датчик частоты вращения, функциональный преобразователь, пер- 5 вый и второй входы которого подключены соответственно к выходам дат чика тока якоря и датчика частоты вращения, а выход через последовательно соединенные интегратор и пороговый блок — к одному из управляющих входов формирователя импульсов управления, к другому его управляющему входу подключен выход блока токоограничения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, выход функционального преобразователя подключен к блоку токоограничения, при этом функциональный преобразователь выполнен в виде датчика модуля тока и датчика модуля частоты вращения, входы которых подключены соответственно к выходам датчика тока якоря и датчика частоты вращения, а выходы — к входам блока деления, выход последнего является выходом функцио.нального преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 562891, кл. Н 02 Н 7/085, 1975 .

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 655012, кл. Н 02 Н 7/08,. 1976.