Устройство для предварительной токовой защиты электропривода постоянного тока

Устройство для предварительной токовой защиты электропривода постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

< >5628И

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2124520/07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 13.10.77 (51) Ч.Кл. - Н 02 Н 3/08

Н 02 Н 7/085

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Горбунов, В. К. Миролюбов и М. А. Ярошевский

Украинский государственный проектный институт

«Тяжпромэлектропроект» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОПРИ ВОДА ПОСТОЯ Н НОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, касается автоматизированного электропривода постоянного тока и предназначено для автоматического отключения электропривода при аварийных режимах, оно может быть использовано, в частности, в системах металлургического электропривода.

Известны устройства для предварительной токовой защиты электропривода постоянного тока, выходными элементами которых являются либо реле,,включаемые обычно на зажимы компенсационной обмотки и дополнительных полюсов двигателя, либо полупроводниковые устройства (1, 2, 3).

Известны также устройства, автоматически изменяющие величину уставки предварительной защиты в зоне выше основной скорости путем использования специального реле с дополнительной обмоткой, включенной в цепь датчика скорости (4).

Однако для них характерны: в случае и.пользования реле низкая степень надежности, бсльшое запаздызан I= и значительный разброс моментоз срабатывания, а з случае пр:менения полупроводниковых устройств — il возможность автоматического изменения величины уставк:l в зоне основной скорости и невозможность осуществления задержки запоми-iaiIIIII срабатызания предварительной защиты при мгновенном действии последней.

Одно пз известных устрсйств содержит элемент измерения тока перегрузки, соединенIbIH с датчиком якорного тока двигателя. Этот элемент подключен соединенные блоки выдержки времени с усилителем и блок мгновенноT0 снятия сигнала задания к исполнитель oìó реле.

Однако для этого устройства характерна задержка срабатызания, а не задержка за10 поминания срабатывания в зависимости от величины и длительности перегрузки по TQKv, что ilеобходимо, 3 частности, для электропрпзодов резерсизных обжимных станов, экскаваторов и т. д., в режимах работы которых

15 часто происходят кратковременные набросы у тарноЙ нагрузк.г и возникают при этом краткозременные импульсы тока. В этом случае запоминание срабатывания без задержки снижает производите IbHocTb пспо1нительного ме20 хгнизма, т. е. необходимо время для восстановления работоспособности систем управления, 3 то же зремя задержка срабатывания призод: т к недопустимому увелпчечию тока.

К недостаткам этого устройстза относится также незозмож-IGcTb автоматического изменения устазкп защlITbl B зоне выше основной скорости в соответствии с изменяющейся перегрузо I:Iî I способностью двигателя, зависяш и От . I3гчспс:IIIII е-.о скопостп. 1сп0.1ilительным "Ili о к;llo I1þùöì орга:.Ом системы

562891

ЗО

40

55 б0 защиты является электромагнитное реле, быстродействие и надежность которого значительно уступают полупроводниковым устройствам.

Для повышения надежности и быстродействия путем автоматического изменения уставки з зоне выше основной скорости в устройство дополнительно введен элемент измерения презышения скорости двигателя сверх основной, подклю-IFííûé к датчику скорости, связанному с валом двигателя, причем выход этого элемента подключен параллельно выходу элемента измерения тока перегрузки, à 3 усилитель введен, блок задержки запоминания срабатывания защиты.

На чертеже схематически изображено предло>кенное устройство, со"тоящее из элемента 1 измерения тока перегрузки, блока 2 задер>кки запоминания срабатывания, усилителя 8 с узлом сигнализации и индикации срабатывания защиты, исполнительного органа 4. Элемент 1 измерения тока псрегрузк< имеет два входа. Ко входу «1» подключен датчик якорного тока двигателя, ко входу

«и» датчик скорости, связанный с валом двигателя. Датчик тока соединен с диодным мостом 5, выход которого нагружен потенциометром 6 регулировки уставки тока предварительной защиты. Датчик скорости подключен к узлу измерения превышения скорости выше основной, состоящему из диодного моста 7, выход которого через стабилитрон 8 нагружен потенциометром 9 регулировки начала снижения уставки тока предварительной защиты при ослаблении поля двигателя.

Движки указанных потенциометров б и 9 через стабилитрон 10 (при его пробое) связаны через диод с базой транзистора 11 первого каскада усилителя 8 и после усиления — с базой транзистора 12 второго каскада, в цепи коллектора которого включена красная лампа 18 сигнализации срабатывания защиты. Через переход эмиттер-коллектор транзгистора 14 в блоке задержки включена катушка реле 15 индикации запоминания срабатывания. Далее цепь связана с базой выходного транзистора 16 усилителя, к коллектору которого подключены зеленая лампа 17 сигнализации нормального состояния устройства и эмиттеры транзистора 18 и 19 исполнительного органа 4, эмиттерно-коллекторные переходы которых включены последовательно на выхОд в цепь задающего сигнала системы управления приводом. Блок задержки на запоминание срабатывания состоит из цепи накопительного конденсатора 20, регулятора 21 времени задержки запоминания, стабилитрона 22 и транзисторов 28 и 14. Резистор 24 ог;>аничивает ток разряда конденсатора 25 з схеме усилителя 8 при снятии сигнала запоминания (деблокировке схемы). Дноlbl 26 и

27 с резистором 28 образуют цепь базового тока транзистора 11 через катушку реле 15.

В исходном состоянии после подачи питания транзисторы 11, 16, 18, .19 насыщены, а транзисторы 12, 14, 23 находятся в режиме отсечки. Цепь задающего сигнала системы управления приводом замкнута, горение лампы 17 сигнализирует о нормальном состоянии устройства защиты.

При работе привода на скорости ниже основной превышение током якоря двигателя значения тока уставки приводит,к пробою стабилитрона 10, сии>кению базового тока транзистора 11 до нуля и, следователbíо, и лереходу транзисторов 11, 16, 18, 19 в режим отсечки, а транзистора 12 — в режим насыщения. При этом исполнительный орган-ключ на транзисторах 18 и 19 размыкает цепь задающего сигнала, гаснет лампа 17 и зажигается лампа 13, сигнализируя о перегрузке двигателя. Одновременно начинается заряд конденсатора 20.

Если за время перегрузки он не успеет зарядиться до велиичны напряжения пробоя стабилитрона 22, с исчезновением импульса перегрузки на входе «1» транзисторы 11, 16.

18, 19 перейдут в режим насыщения, а транзи:тор 12 — в режим отсечки, цепь задающего сигнала восстановится, что индицируется зажиганием лампы 17 и гашением лампы 18.

Конденсатор 25 разряжается до исходного уровня через обмотку реле 15.

Таким образом, кратковременная перегрузка не приводит к запоминанию срабатывания предварительной защиты, хотя сигнал задания на время действия перегрузки снимается.

Если же за время перегрузки двигателя конденсатор 20 успевает зарядиться до напряжения пробоя стабилитрона 22, последний пробивается, что приводит к насыщению транзисторов 28 и 14 и срабатыванию реле

15, контакты которого замыкают цепь запоминания срабатывания защиты. В этом случае схема в исходное состояние не возвращается даже при снятии сигнала перегрузки

Ф так как разность потенциалов между эмиттером транзистора 11 и коллектором транзистора 14 оказывается близкой к нулю и транзистор 11 не может перейти в режим насыщения. В этом случае возврат схемы в исходное состояние осуществляется шунтированием конденсатора 25 блок-контактами командоаппарата системы управления приводом, либо иным бесконтактным устройством, срабатывающим при установке командоаппарата в ну. левое положение.

Превышение двигателем основной скорости приводит к пробою стабилитрона 8, и на вход усилителя последовательно с,напряжением, снимаемым с потенциометра б, дополнительно подается с потенциометра 9 напряжение, пропорциональное величине разности текущего и номинального значений скорости двигателя, что равноценно снижению уставки предварительной защиты пропорциональне снижению перегрузочной способности гдвигателя в функции повышения скорости последнего.

562891

Стабилитрон 8 выбирают с таким напряжением стабилизации, чтобы дополнительный сигнал воздействовал точно в момент начала увеличения скорости двигателя .выше основной.

Формула изобретения

Устройство для предварительной токовой защиты электропривода постоянного тока, содержащее элемент измерения тока перегрузки, соединенный с датчиком якорного тока двигателя и подключенный через параллельно соединенные блок выдержки времени, усилитель и блок мгновенного снятия сигнала задания к исполнительному реле, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности и быстродействия путем автоматического изменения уставки в зоне выше основной скорости, дополнительно введен элемент измерения превышения скорости двигателя сверк основной, подключенный к датчику скорости, связанному с валом двигателя, причем вы.;од этого элемента подключен параллельно выкоду элемента измерения тока перегрузки, а в усилитель введен блок задержки запоминания срабатывания защиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 166399.

МКИ Н 02 Н 7/085, 1970.

2. Патент ФРГ № 1167959, кл. 21с 68/60, 15 1971.

3. Патент США № 3604983, кл. 317 — 38, 1969.

4. Авторское свидетельство СССР № 156990, МКИ Н 02 Н 7/08, 1969.