Устройство для отключения электродвигателя при перегрузке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) Н 02 Р 8/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ССР 82. ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ)(56) Авторское свидетельство С У 974492, кл. Н 02 Н 7/085, 19Радио, 1983, У 8, с. 40, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ (57) Изобретение относится к электротехнике, к управлению электрическими машинами, и может быть использовано в шаговом электроприводе работающем при изменяющихся в широких пределах нагрузках на валу, Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем отключения шагового двигателя (ЩД), Устройство состоит из диска 1 с отверстиями, закрепленного на оси полумуфты 3 фрикционной муфты, вторая полумуфта 4 которой закреплена на валу ШД 5, и двух оптопар из светодиодов 6 и 7 и фотодиодов 8 и 9, сигналы с которых обрабатываются электронной схемой. Расположение оптопар под углом+ 3 или 180-(й, в (3 ). где- угловой шаг электродвигате-ляВ - угловой размер отверстия, угловой шаг которых " 2(Ы +) позво- ляет электронной схеме при возникновении перегрузки на валу ШД 5, приводящей к вибрациям вала в пределах уг- дЯ лового шага, выработать сигнал блокировки, запрещающий подачу импульсов на электродвигатель, 5 ил.С13561 30 На фиг.3 показано расположение оптопар для малых углов( 10 ).Здесь оптопары (для простоты показасны только зачерненные фотодиоды 8 45 и 9) расположены под углом 180в (М + ). Фотодиоды 8 и 9 оптопар через усилители 10 и 11 подключены к входам КБ-триггера 12 (фиг,4), Выход триггера 12 соединен с первым входом 5 о схемы ИЛИ 13, второй вход которой подключен к источнику 14 импульсов сброса, а выход соединен с входам сброса счетчика 15 импульсов, Выход счетчика 15 подключен к первому входу элемента И 16, к второму входу которого подключен источник 17 управляющих импульсов шаговой частоты Й,причем выход элемента И 16 соединен Изобретение относится к электротехнике, к управлению электрическими машинами и может быть использовано при разработке шагового электроприВ вода, работающего при изменяющихся в широких пределах нагрузках на валу.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем отключения шагового электродвигателя.На фиг.1 показан диск с отверстиями, используемый при большом шаге двигателя; на фиг.2 - то же, вид сбоку;на фиг,3 - то же, но при малом шаге двигателя; на фиг.4 - блоксхема устройства; на фиг.5 - временные диаграммы работы устройства.Устройство состоит из непрозрачного диска 1 с отверстиями 2, расположенными по окружности диска (фиг.1). Диск 1 жестко закреплен на ведомом валу сцепной полумуфты 3, приводимой в движение полумуфтой 4, закрепленной на валу шагового электродвигателя 5, Уголмежду отверстия ми диска выбирается из соотношения 2(М +), где Ж - угловой шаг шагового электродвигателя 5,- угловой размер отверстия в диске 1, С одной стороны диска 1 установлены светодиоды 6 и 7, с другой - фотодиоды 8 и 9 основной и дополнительной оптопар. Дополнительная оптопара расположена под углом 6, + 3 к основной.На фиг.". приведен .пример расположения оптопар, когда угол достаточно велик для того, чтобы оптопары можно было расположить рядом. При уменьшении углагабариты светодиодов и фотодиодов оптопар могут помешать тако.- 40 му их расположению.75 2со счетным входом счетчика 15 и является выходом устройства, откуда импульсы Г поступают на устройство управления шаговым электродвигателем 5.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии элемент И 16 открыт и пропускает импульсы 18 шаговой частоты 1 (фиг,5) на шаговый электродвигатель 5, который вращает полумуфты 3 и 4 и вместе с ними диск 1. При отсутствии перегрузки с выходов фотодиодов 8 и 9 снимаются импульсы 19 и 20, усиливаемые усилителями 10 и 11 и,подаваемые далее на входы Б и К триггера 12 (фиг,5), Так как отверстия 2 расположены под углом " а оптопары - под углом (сС+ ), то период следования Т импульсов 19 и 20 соотносится с периодом следования Т импульсов 18 так же, как соотносятся углы Ф и , длительность р импульсов 19 и 20 определяется углома их временной сдвиг - углом (с+ 3).Под воздействием импульсов 19 и 20 триггер 12 периодически изменяет свое состояние и на его выходе вырабатываются импульсы 21, которые, .проходя через элемент ИЛИ 13, периодически сбрасывают счетчик 15 в исходное "нулевое" состояние. Емкость счетчика 15 выбирается такой, чтобы при известном соотношении частот импульсов 21 и 18 он успевал устанавливаться в нулевое состояние до переполнечля,При возникновении перегрузки на ведомом валу шаговый электродвигатель 5 выпадает из синхронизма и его вал начинает совершать колебательные движения в пределах углового шага 6, что приводит к соответствующим колебаниям полумуфт 3, 4 и диска 1. Так как оптронные пары расположены под углом о +а отверстия - под углом, то колебания диска вызывают появление импульсов только на одном фотодиоде оптопар - 8 или 9. Это приводит к тому, что триггер 12 "останавливается" и на вход счетчика 15 импульсы не поступают. Счетчик 15 переполняется импульсами 18, на его выходе появляется запрещающий сигнал 22, элемент И 16 закрывается и импульсы 23 с его выхода перестают3 13561 поступать на шаговый электродвигатель 5, что ведет к его остановке.Для выхода устройства из указанного состояния достаточно подать на счетчик 15 импульс сброса от источ 5 ника 14 импульсов сброса, Импульсы сброса генерируются в моменты времени, определяемые алгоритмом работы того электромеханического устройства, в котором используется шаговый 10 электродвигатель. Устройство позволяет эффективно останавливать шаговый электродвигатель при возникновении перегрузок, чем и достигается цель изобретения. 15 Формула изобретения Устройство для отключения электродвигателя при перегрузке, содержащее 20 установленный на валу диск с отверстиями, оптопару, взаимодействующую с отверстиями диска,. усилитель, сое.диненный с выходом оптопары, и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью расширения 75 4функциональных возможностей путем отключения шагового двигателя, в него дополнительно введены второй усилитель, КБ-триггер, элемент ИЛИ, элемент И, вторая оптопара, смещенная относительно первой на угол (ь. + 1" ) либо 1180 - ( М -), где К - угловой шаг ротора двигателя 9 - угловой размер отверстия в диске, угловой шагкоторых равен или превышает величину 2 ( К +), фотодиоды оптопар через усилитель подключены к входам КБ-триггера, выходом соединенного с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к источнику импульсов сброса, а выход - к входу сброса счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом.элемента И, а выход последнего - со счетным входом счетчика импульсов, при этом второй вход элемента И является клеммой для соединения с источником управляющих импульсов, а выход элемента И - клеммой для соединения с распределителем импульсов защищаемого электродвигателя..Черн б 59 дписное митета ССС и открыти скан наб,д. 4/5 Ж зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 5808/52 ВНИИПИ Г по де 113035, Иоосуда лам и сква,нного тенийРауш Усрмесно та птуиу