Ограничитель момента на валу электродвигателя

 

::". «но.тц й. у

И С AÍÈ

Союз Советскик

Соцмаамстическмк

Республик (n)788073

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 241178 (21) 2687609/18-24 (5 ) М с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

G 05 В 9/00

Государственный комитет

С С С Р по делан изобретений н открытий

Опубликовано 151280. бюллетень Hо 46

Дата опубликования описания 15.12.80 (53) УДК 62-50 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.П.Сашкин, И.A.Ïðîøèí и П.К.Тукмаков

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ МОМЕНТА НА ВАЛУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ!

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при автоматизации процесса завертывания крепежных деталей.

Известен ограничитель момента на валу электродвигателя 11.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ограничитель момента на валу электродвигателя, содержащий коммутатор, трансформатор тока и трансформатор напряжения, включенные в статорную цепь электродвигателя, первый и второй преобразователи переменного напряжения в постоянное, соединенные с вторичными обмотками трансформатора напряжения и трансформатора тока соответственно, триггер, блок сравнения напряжения, первый вход которого связан с выходом второго преобразователя переменного напряжения B постоянное, а выход — с первым установочным входом триггера, формирователь импульсов, первый элемент И, первый вход которого связан с выходом триггера, второй установочный вход которого через формирователь импульсов соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения 2 .

Недостатком известного устройства является низкая точность работы при питании его от сети с нестабильным напряжением. е

Цель изобретения — повышение точности работы ограничителя момента на валу электрбдвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в известный ограничитель

i© момента на валу электродвигателя введены второй элемент И, интегратор, счетчик, блок задания кодов, генератор импульсов, причем выход первого преобразователя переменного

3$ напряжения в постоянное соединен а первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с рормирователем импульсов, а выход через интегратор — со вторым входом

39 блока сравнения напряжения, выход генератора импульсов соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика, второй вход которого

25 связан с выходом блока задания кодов, третий вход — с выходом блока срав-. нения, а выход — co входом коммутатора.

На фиг. 1 приведена схема ограни39 чителя момента на валу электродвига4ь

788073 теля, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Ограничитель момента содержит коммутатор 1, включенный в статорную цепь электродвигателя 2, трансформатор 3 напряжения и трансформатор 4 тока, первый преобразователь 5 переменного напряжения в постоянное и

Формирователь б импульсов, второй преобразователь 7 переменного напряжения в постоянное, второй элемент

И 8, интегратор 9, блок 10 сравне- IQ ния напряжений, триггер 11, счетчик

12, блок 13 задания кодов, первый элемент И 14, генератор 15 импульсов.

На Фиг. 2 введены следующие обозна. чения: U — напряжение в цепи стато ра, )- ток статора, U<, U — выходные напряжения первого и второго преобразователей переменного напряжения в постоянное; t — время, цифры слева от оси ординат — выходной сигнал соответствующего блока устройства.

Ограничитель момента работает следующим образом.

Асинхронный электродвигатель 2 рассматривается как измерительный йреобразователь, входной величиной которого является момент на валу электродвигателя 2, а выходной— ток в цепи статора электродвигателя 2.

С помощью трансформатора 3 на- 3О пряжения, трансформатора 4 тока и преобразователей 5 и 7 переменного напряжения в постоянное напряжение в статорной цепк электродвигателя 2 и ток в той же цепи преобразуется в 35 постоянное напряжение U и U, причем преобразователь 7 имеет прямую функцию преобразования, т.e. Up

f(U>>), а преобразователь 5 — обратную функцию преобразования, т.е. @)

0„ (< — ) прямо пропорционально тозх ку J в статорной цепи,, ..à U обратно пропорционально напряжению U в стаQ торной цепи.

Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора 3 напряжения поступает также на формирователь б импульсов. При поступлении прямоугольных импульсов с выхода формирователя 6 импульсов на вход триггера @

11 он устанавливается в единичное .состояние. Эти импульсы открывают также элемент И 8, и ко входу интегратора 9 подключается выход преобразователя 5 переменного напряжения в постоянное. При этом напряжение

U< интегрируется с помощью интегратора 9. Интегрирование осуществляется .до момента, когда напряжение с вы-, хода интегратора 9 не станет равным напряжению U . В этот момент блок 10 . @) сравнения выдает импульс на вход триггера 11, который устанавливает его в нулевое состояние. Таким образом, с выхода триггера 11 снимается импульс, длительность которого пропорциональна току 3 в статорной цепи электродвигателя 2 и, следовательно, моменту на его валу.

На время t открывается схема

И 14, и высокочастотные импульсы с генератора 15 опорной частоты поступают на вход счетчика 12, в котором ранее блоком 13 задания кодов записано в дополнительном коде число, соответствующее моменту срабатывания ограничителя.

Счетчик 12 считает число импульсов, поступивших с генератора 15 опорной частоты за время at, и при его переполнении, т.е. при моменте на валу двигателя 2 больше, чем заданный момент, на коммутатор 1 поступает импульс и коммутатор 1 отключает двигатель от питающей сети. Если количество импульсов, поступившее на счетчик 12 с выхода схемы И 14> меньше числа заданного блоком задания кодов, то импульсом с выхода блока 10 сравнения производится сброс показаний счетчика на ноль.

Особенностью предлагаемого ограничителя момента является повышение точности ограничения за счет компенсации влияния колебаний напряжения в питающей сети. Действительно, если, предположим,. напряжение в сети

U увеличилось, то ток статора уменьшится и интервал времени at должен тоже уменьшиться, т.е. двигатель в этом случае отключится при моменте на валу, меньше заданного.

Однако увеличение U вызывает уменьшение напряжения 0, что приводит к уменьшению крутизнй пилообразного напряжения с интегратора 9, но так .как U тоже уменьшилось, то интервал

+t остается неизменным.

Формула изобретения

Ограничитель момента на валу электродвигателя, содержащий коммутатор, трансформатор тока и трансформатор напряжения, включенные в статорную цепь электродвигателя, первый и второй преобразователи переменного напряжения в постоянное, соединенные с вторичными обмотками трансформатора напряжения и трансформатора тока соответственно, триггер, блок сравнения напряжений, первый вход которого связан с выходом второго преобразователя переменного напряжения в постоянное, а выход — с первым установочным входом триггера, формирователь импульсов, первый элемент

И, первый вход которого связан с выходом триггера, второй установочный вход которого через формирователь импульсов соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности ограничителя, в него введены второй элемент И, ин 88073

ВНИИПИ Заказ 8350/55 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная,4 тегратор, счетчик, блок задания кодов, генератор импульсов, причем выход первого преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход через интегратор — со вторым входом блока сравнения напряжения, выход генератора импульсов соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика, второй вход которого связан с выкодом блока задания кодов, третий вход .- с выходом блока сравнения, а выходс входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австрии 9 3 7365,. кл. 21 Н 61, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2640795/07(098917), © кл. 6 05 В 9/00, 1978.