Устройство для токовой защиты коллекторного электродвигателя

ого научно- о-конструкованного и ого инстру- но-отделочФ.Л.С 85.ВОЙ ЗАЩ ОДВИГАТ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Минский филиал Всесоюэисследовательского и проекттарского института механизиручного строительно-монтажнмента, вибраторов и строителных машин(56) Авторское свидетельство СМ 1365218, кл, Н 02 Н 3/08, 19(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОТЫ КОЛЛЕКТОРНОГО ЭЛЕКТРЛЯ(57) Использование: электротехника, в частности защита коллекторных двигателей от перегрузок. Сущность изобретения; устройство токовой защиты коллекторного двигателя содержит времязадающее устройство 5 на основе ЯС-цепочки, последовательно(я)5 Н 02 Н 7/08, 3/О соединенные ключевое устройство 2, устройство сравнения 3 и исполнительное устройство, которое соединено с электродвигателем, Ключевое устройство 2 и устройство сравнения 3 представляют собой триггер Шмитта, собранный на двух транзисторах 7, 8 и резисторах 9-12. К входу триггера подключен Т-образный мост, состоящий из резисторов 13 - 15, которые оп-ределяют порог срабатывания триггера, при этом резистор 13 соединен со статорной обмоткой электродвигателя, а резистор 15- с базой транзистора 7. В разрыв эмиттерной цепи транзистора 7 включен транзистор 16. К базе транзистора 16 через резистор 17 подсоединено времяэадающее устройство 5, состоящее из последовательно соединенных резисторов 18 и 19 и конденсатора 20, Резистор 18 соединен с резистором 17 и 19 и со статорной обмоткой электродвигателя. Рези- .стор 12 является общей эмитгерной нагрузкой транзисторов 8 и 16, 1 з,п. ф-лы, 3 ил.Предлагаемое устройство относится к электротехнике, в частности к защите коллекторных двигателей от перегрузок.Известно устройство для токовой защиты электросети с электродвигателем от перегрузки, содержащее датчик тока, снабженный выводами для подключения в цепь питания электросети и подключенный к входу выпрямителя, выход которого под,ключен к первому входу элемента сравнения, времязадающий контур иэ параллельно включенных конденсаторов и резистора, первый выход которого соединен с входом исполнительного органа, Для повышения надежности и эффективности защиты электросети в период пуска электродвигателя в него дополнительно введены источники исходного и конечного опорных напряжений и ключевой элемент, вход, выход и управляющий вывод которого подключены соответственно к выходу источника исходного опорного напряжения, второму входу элемента сравнения и выходу выпрямителя, выход источника конечного опорного напряжения соединен со вторым выходом времязадающего контура,Принцип работы этого устройства основан на моделировании питания при превышении реальным током электродвигателя уставки, меняющейся в соответствии с моделиоуемой нагрузочной характеристикой, Недостатком известного устройства я вляется ограниченная область применения устройства, так как предложенная защита может быть использована при работе двигателя с постоянной нагрузкой и известной перегрузочной характеристикой, Кроме того, недостатками этого устройства является сложность схемы, требующая двух источников опорного напряжения, датчик тока, выпрямитель и другие элементы, а также необходимость предварительного включения схемы защиты до подачи питания на двигатель,Цель изобретения - расширение области применения и упрощение конструкции устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для токовой защиты коллектор- ного двигателя, содержащем времязадающее устройство на основе ЙС-цепочки, последовательно соединенные ключевое устройство, устройство сравнения и исполнительное устройство, информация о потребляемой мощности снимается со статорной обмотки двигателя в виде падения напряжения на ней., для чего второй вход устройства сравнения и вход времязадающего устройства соединены со статорной обмоткой двигателя, а выход времязадающего устройства соединен со входом ключевого устройства. Устройство сравнения и ключевое устройство выполнены в виде триггера Шмитта на двух транзисторах, в эмиттерную цепь первого транзистора включен третий транзистор,причем эмиттерная нагрузка третьего транзистора является общей с эмиттерной нагрузкой второго транзистора триггера10 Шмитта, базовая цепь третьего транзисторачерез резистор соединена с времязадающей схемой, а базовая цепь первого транзистора триггера Шмитта через Т-образнуюсхему из трех резисторов соединена со ста 15 торной обмоткой двигателя и с входом времязадающей схемы, а выход триггераШмитта соединен с исполнительным устройством.На фиг,1 представлена структурная схв 20 ма устройства для токовой защиты коллек-,торного двигателя; на фиг;2принципиальная схема ключевого устройства, устройства сравнения и времязадающего устройства; на фиг,3 - график25 зависимости тока через обмотку электродвигателя от времени.Устройство для токовой защиты коллекторного электродвигателя 1 (фиг.1) содержит последовательно соединенные30 ключевое устройство 2, устройство сравнения 3, испытательное устройство 4 и времязадающее устройство 5, выполненное наоснове ВС-цепочки. Выход статорной обмотки 6 электродвигателя 1 соединен с вы 35 ходами устройства сравнения 3 ивремязадающего устройства 5, Вход ключевого устройства 2 соединен с выходом времязадающего устройства 5. Выходустройства сравнения 3 соединен с входом40 исполнительного устройства 4, которое сое"динено с электродвигателем 1,Ключевое устройство 2 и устройствосравнения 3 фиг.2) представляют собойтриггер Шмитта, собранный на транзисто 45 рах 7, 8 и резисторах 9-12. К входу триггерак базе транзистора 7) подключен Т-образный мост, состоящий из резисторов 13 - 15,которые определяют порог срабатываниятриггера, при этом резистор 13 соединен со50 статорной обмоткой электродвигателя 6, арезистор 15 - с базой транзистора 7. В разрыв эмиттерной цепи транзистора 7 включен транзистор 16. К базе транзистора 16через резистор 17 подсоединено времяза 55 дающее устройство 5, состоящее из последовательно соединенных резисторов 18 и 1и конденсатора 20. Резистор 18 соединен срезистором 17 и 19 и состаторноАобмоткойэлектродвигателя. Резистор 12 является общейэмиттерной нагрузкой транзисторов 8 и 16.Работает устройство следующим образом. При включении электродвигателя напряжение со статорной обмотки, характеризующее потребляемый ток, поступает на вход устройства сравнения 3 и вре мязадающее устройство 5, При этом конденсатор 20 разряжен и на базе транзистора 16 нулевой потенциал, транзистор 16 закрыт в течение времени х (фиг,З), определяемого параметрами ВС-цепи. В течение 10 этого времени времязадающее устройство 5 держит ключевое устройство 2 в закрытом состоянии, которое в свою очередь запира. ет устройство сравнения 3. Поэтому в течение времени т превышение пусковым 15 током допустимого значения доп, что анализируется устройством сравнения З,не приводит к срабатыванию защиты и отключению двигателя. После истечения времени т конденсатор 20 заряжается и 20 транзистор 16 открывается. При этом, если ток, потребляемый двигателем, будет больше какого-то допустимого значения1 доп, задаваемого пороговым устройством на резисторах 13-15, в какой-то 25 момент времени ц (фиг,З), то срабатывает триггер Шмитта на транзисторах 7, 8 и выдает сигнал на исполнительное устройство 4. Двигатель будет отключен.30Таким образом, данное техническое решение значительно упрощает конструкцию устройства из-за отсутствия источников опорного напряжения и датчика тока. Крометого, не требуется предварительного вклю чения схемы перед включением электродвигателя, что также упрощает конструкцию устройства, Данное устройство токовой защиты может применяться как к двигателям, работающим на постоянную, так и на переменную нагрузку. В описанном устройстве схема защиты электродвигателя нечувствительна к величине тока только при включении электродвигателя, в дальнейшем схема реагирует на перегрузку практически мгновенно, что не дает возможности перегреваться двигателю и удлиняет срок его эксплуатации.Формула изобретения 1, Устройство для токовой защиты коллекторного электродвигателя, содержащее времязадающий элемент на основе ЙС-цепочки, последовательно соединенные ключевой элемент, элемент сравнения и исполнительный орган, о т.л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения конструкции путем снятия информации о потребляемой мощности со статорной обмотки двигателя, вход времязадающего элемента на основе ВС-цепочки и второй вход элемента сравнения соединены с клеммой для подключения статорной обмотки электродвигателя, а выход времязадающего элемента на основе ЯС-цепочки соединен с входом ключевого элемента,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что элемент сравнения и ключевой элемент выполнены в виде триггера Шмитта на двух транзисторах, в эмиттерную цепь первого транзистора включен третий транзистор, при этом эмиттерная нагрузка третьего транзистора является общей с эмиттерной нагрузкой второго транзистора триггера Шмитта, базовая цепь третьего транзистора с последовательно включенным резистором является входом ключевого элемента, базовая цепь первого транзистора триггера Шмитта с Т-образной схемой из трех резисторов является вторым входом элемента сравнения, а выход триггера Шмитта является выходом элемента сравнения.1778855 Составитель Ф,СиротТехред М,Моргентал едактор Т,Коля ереши оррек ж Подписноомитета по изобретениям и открыосква, Ж, Раушская наб 4/5 тельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводст вен н Заказ 4199 ТираеВНИИПИ Государственного к тиям при ГКНТ СССР113035, М