Устройство для защиты от перегрузки электродвигателя постоянного тока

Устройство для защиты от перегрузки электродвигателя постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()951541

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27. 06. 80 (2 l ) 2946499/24-07 (51)М. Кл. с присоелинением заявки №

Н 02 Н 7/08

3Ъоударственный комнтет

СССР (23) П риоритет ао делаы нзабретеннй н открытий

О убликовано 15 08 . 82 . Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 17 . 08 . 82 (53) Уд К 621 ° 316. .925(088.8) Ю. Г. Почуев, В.Я. Офицеров, Л.И. Не амкаЪ;.:еЮтЦ .,1 Гапубе

А.В. Болдецов, В.A. Серов и И.Ю. По ев

Ф.к у.р,й,. и / „в,к.„„„ .г

Подмосковный научно-исследовательский и"тйрйЬк1йо- ( конструкторский угольный институт (72) Авторы изобретения (7E) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для защиты электродвигателей посто. янного тока при перегрузках.

Известно устройство для защиты электродвигателя от перегрузки, содержащее датчик тока перегрузки, выполненный на магнитном усилителе, подмагничиваемом магнитным полем то о коведущей шины, выход которого подключен к реагирующему органу защиты, выполненному в виде регулируемого источника питания (1).

Недостатками устройства являются ограниченный диапазон регулирования тока перегрузки и сложность устройства, вызванная применением магнитноro усилителя, подмагничиваемого полем токоведущей шины. го

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты от перегрузки ° электродвигателя постоянного тока, 2 содержащее регули руемый источник питания с блоком управления, электромагнит, сердечник которого снабжен двумя основными обмотками, одна иэ которых снабжена выводами для подключения к цепи якоря электродви" гателя 32).

Недостатки известного устройства заключаются в отсутствии воэможности снижения тока перегрузки путем изменения (уменьшения )механического момента на валу электродвигателя и в контактной коммутации при снижении тока перегрузки.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты путем обеспече" ния снижения механического момента на валу электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем. что в устройство введены дополнительный источник питания с двумя выходами, два выпрямительных моста, два резистора, два стабилитрона и тирис3 9515 тор, вторая основная обмотка подключена через указанный тиристор к входу дополнительного источника питания, а сердечник электромагнита снабжен двумя дополнительными обмотками, каждая из которых через соответствующий выпрямительный мост подключена к одному из выходов дополнительного источника питания, ко второй диагонали выпрямительного моста первой, дополни- >о тельной обмотки подключен первый резистор, один вывод которого непосредственно, а другой " через стабилитрон подключены к блоку управления регулируемого источника питания, ко второй диагонали выпрямительного моста вто poA дополнительной обмотки подключен второй резистор, параллельно которому через стабилитрон подключен управляющий переход указанного тиристора.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - конструкция электромагнита.

Устройство для защиты от перегруз- ки электродвигателя постоянного тока содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к регулируемому источнику 2 питания с блоком 3 управления, электромагнит, сер" дечник которого снабжен двумя основ" ными обмотками 4 и 5, обмотка 5 подключена через тиристор 6 к входу дополнительного источника 7 питания, а сердечник электромагнита снабжен до35 полнительными обмотками 8 и 9, каждая из которых через выпрямительный мост 10 и 11 соответственно подключена к выходам дополнительного источника 7, ко второй диагонали выпрями" о тельного моста 10 подключен резистор 12, один вывод которого непосредственно, а другой - через стабилитрон 13 подключен к блоку 3 управления, ко второй диагонали выпрямительного с моста 11 подключен резистор 14, параллельно которому через стабилитрон 15 подключен управляющий переход тиристора 6. Основная обмотка 5 шунтирована диодом 16.

Электромагнит (фиг. 2) содержит магнитопровод, состоящий из корпуса 17 и якоря 18, связанного с гидрозолотником (клапаном ) 19, установленным в стакане 20. В корпусе расположены основная обмотка 5 и основная обмотка 4. В концентрических расточках корпуса размещены дополнительные обмотки 8 и 9. Магнитопровод кор41 4 пуса разомкнут немагнитной вставкой 21. Якорь установлен во втулке 22. Ферромагнитный шунт 23 имеет возможность перемещаться в осевом направлении, перекрывая немагнитную вставку 21 для изменения зазора 24 от нуля до заданного значения. Ход гидрозолотника определяется неизменным воздушным зазором 25 между якорем и корпусом электромагнита, Обмотки 5 и 4 создают соответственно магнитные потоки 26 и 27, направленные навстречу друг другу. В магнитной цепи для потоков 26 и 27 имеются два воздушных зазора - один постоянный, равный ходу якоря, другой - переменный, определяемый положением ферромагнитного шунта 23 относительно втулки 22.

Устройство работает следующим образом, Ток электродвигателя 1, протекающий через обмотку 4, создает магнитный поток 27, величина которого определяется двумя воздушными зазорами: постоянным 25 и переменным 24.

С изменением зазора 24 магнитный поток 27 изменяется. Для одного значения тока обмотки 4 изменением положения ферромагнитного шунта 23 можно регулировать величину магнитного потока 27 в магнитопроводе. Это позво-. ляет получить заданную величину магнитной индукции в якоре и на участке магнитопровода с обмотками 8 и 9 при различных токах, протекающих через обмотку 4, путем изменения положения ферромагнитного шунта 23 при постоянном зазоре 25. Электромагнитная сила притяжения якоря определяется, кгс, в р (500 где В - магнитная индукция постоянного поля в якоре, Гс;

5 - сечение якоря, см .

Для данного устройства сила притяжения якоря однозначно определяется величиной магнитной индукции постоянного поля. Сила, необходимая для притяжения гидрозолотника, неизменна, поэтому магнитная индукция, создаваемая обмоткой 4 для притяжения якоря, имеет одну определенную величину. Индуктивность обмоток 8 и 9 при заданных параметрах электрических и магнитных цепей также однозначно определяется величиной магнитной индукции поФормула изобретения

5 951 стоянного поля, создаваемого обмоткой 4.

Обмотка 4 включена в цепь электродвигателя 1 постоянного тока, напряжение на который подается с регулируемого источника 2 питания. Она выполняет две функции: подмагничивает обмотки 8 и 9 и является источником создания электромагнитной силы притяжения якоря при перегрузке. Обмотка 5 to включена в силовую цепь тиристора 6 и по отношению к обмотке 4 включена встречно. Обмотка 5 служит для отключения электромагнита после притяжения якоря и уменьшения механического момента к валу электродвигателя.

Ампервитки обмотки 5 выбирают из условия равенства их ампервиткам обмотки 4, соответствующих максимальному зазору 24. Обмотки 3 и 9 питаются пе- gp ременным напряжением от источника 7.

Обмотка 8 служит для уменьшения напряжения на выходе РегулиРуемого источника 2 питания при перегрузке. Обмотка 9 служит для включения обмот- д ки 4 после притяжения якоря. Резисторы 12 и 14 через выпрямительные мосты 10 и 11 включены последователь но соответственно с обмотками 8 и 9.

Напряжение, снимаемое с резистора 12 эв через стабилитрон 13, подается в цепь управления регулируемого источника 2 питания и является напряжением отрицательной .обратной связи. Напряжение с резистора 14 через стабилитрон 15

35 подается в цепь управления тиристором 6. Диод 16 служит для уменьшения пульсирующей составляющей тока.обмотки 5 °

При номинальном токе электродвига- 4О теля 1 создаваемая обмоткой 4 магнитная индукция В в магнитопроводе неном достаточна для притяжения якоря. Постоянное подмагничивание В„о,снижает индуктивность обмоток 8 и 9, но напря-4 жения, получаемые на резисторах 12 и

14, недостаточны для пробоя стабилитронов 13 и 15.

При заданном проценте перегрузки магнитная индукция В,„„увеличивается

50 настолько, что индуктивность обмотки 8 уменьшается, а падение напряжения на резисторе 12 повышается до величины пробоя стабилитрона 13, в результате чего напряжение регулируе55 мого источника ? питания уменьшается, -а ток электродвигателя снижается до номинальной величины. Магнитная индукция В „, соответствующая заданно541 б му проценту перегрузки, меньше значения магнитной индукции D,при которой происходит срабатывание электромагнита (включение гидрозолотника).

При превышении током двигателя заданного процента перегрузки, вызван" ного, например, повышением осевого усилия на буровой став, заклиниванием вращателя станка, магнитная индукция постоянного поля возрастает до величины В и происходит включение гидрозолотника. В результате гидравлическое давление, определяющее механический момент на валу электродвигателя 1, снижается. После притяжения якоря магнитная индукция, соэдавае" мая обмоткой 4, возрастает, а индук" тивность обмотки 9 уменьшается настолько, что падение напряжения на резисторе 14 увеличивается до значения пробоя стабилитрона 15 и включения тиристора 6. Так как обмот" ка 5 включена встречно с обмоткой 14, то возрастающий постоянный магнитный поток 26 уменьшает магнитный поток 27 до минимального значения (до нуля) и якорь отбрасывается. Клапан отключается, механический момент на валу двигателя уменьшается. Ток электродвигателя снижается до номинальной величины.

Бсли ток нагрузки снова превысит заданный процент перегрузки, то вновь происходит включение гидрозолотника с последующим отключением его.

Таким образом, применение данного устройства, B котором электромагнит является одновременно датчиком тока перегрузки с возможностью регулирования тока электродвигателя, устраняет необходимость разработки ряда устройств для защиты электродвигателей от перегрузки на ограничен" ные пределы тока и обеспечивает эффективную защиту электродвигателей, снижая механический момент на валу электродвигателя.

Устройство для защиты от перегруз ки электродвигателя постоянного тока, содержащее регулируемый источнгк питания с блоком управления, электромагнит, сердечник которого снабжен двумя основными обмотками, одна из которых снабжена выводами для подключения к цепи якоря электродвигателя, о т95154 1 личающееся тем, что, сцелью повышения эффективности защиты путем обеспечения снижения механического момента, в него введены дополнительный источник питания с двумя выходами, два выпрямительных моста, два резистора, два стабилитрона и тиристор, вторая основная обмотка подключена через указанный тиристор к входу дополнительного источника питания, а сер- 10 дечник электромагнита снабжен двумя дополнительными обмотками, каждая из которых через соответствующий выпрямительный мост подключена к одному из выходов дополнительного источника питания, ко второй диагонали выпрямительного моста первой дополнительной обмотки подключен первый рези стор, один вывод которого непосредственно, а другой " через стабилитрон подключены к блоку управления регулируемого источника питания, ко второй диагонали выпрямительного моста второй дополнительной обмотки подключен второй резистор, параллельно которому через стабилитрон подключен управляющий переход указанного тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 616680, кл. Н 02 H 7/1О, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

N" 156990, кл. Н 02 Н 7/08, 1939.

951541

22

21

8

17

Составитель И. Кряхтунова

Редактор И. Бандура Техред Ж.Кастелевич Коооектоо Г ° ОгаР

»» 7 » у» ю»»» 3

Заказ 5964/67 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303 МоскВа Ж-35 Раушская наб.> 8. 4/5

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