NO133169B - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår generelt en strømkrets med en sikkerhetskrets, for pulsdrevne elektromotorer.

Som det er vel kjent, styres en pulsdreven elektromotor vanlig-

vis av tyristorer eller andre elektroniske eller halvledende ventiler, som mates med arbeidspulser og derved opphakker strøm-forsyningen til motoren i intermitterende pulser. Den elektriske krets for styring av en slik motor må normalt omfatte en sikkerhetskrets som hindrer driften av motoren hvis det opptrer en eller annen særlig feil.

Skjønt det kan inkorporeres mange ulike sikkerhetskretser, blir

det et alvorlig problem tilbake ved at selve sikkerhetskretsen kan være eller blir beheftet med feil og unnlater å detektere en feil i den krets som den overvåker eller svikter med hensyn til å gjøre motoren strømløs.

De hovedtilstander som må overvåkes av en sikkerhetskrets, be-.står vanligvis av en altfor stor ankerstrøm, og overledning i bryterelementene i opphakningskretsen.

Nærmere bestemt angår således denne oppfinnelse en strømkrets av den type som omfatter en motor, en styrbar likeretter i serie med motoren, en pulsmatekrets forbundet med den styrbare likeretter for å gjøre denne intermittent ledende for energisering av motoren med strømpulser, en sikkerhetskrets som er i stand til å oscillere, et relé for avenergisering eller utkobling av motoren og en avfølingskrets innrettet til å gi et utgangssignal som an-gir størrelsen av motorens ankerstrøm, hvilket relé er innrettet til å avenergisere motoren ved fravær av oscillasjon i den oscillerende sikkerhetskrets. Teknikkens stand kan ansees represen-tert ved US patent 3 5o5 581 som beskriver en styrekrets for en likestrømmotor for deteksjon av svikt i hovedtyristoren, spesi-elt når denne er i ledetilstand, hvilken svikt vil bevirke at motoren tilføres ukontrollert effekt.

Det nye og særegne ved strømkretsen ifølge foreliggende oppfinnelse består i første rekke i at sikkerhetskretsen omfatter to alternative høyfrekvens-oscillasjonssløyfer av hvilke den ene settes ut av funksjon når den styrbare likeretter er ledende og den annen settes ut av funksjon når utgangssignalet fra avfølingskret-sen for ankerstrømmen oppnår et forutinnstilt nivå, og at når begge oscillasjonssløyfer settes ut av funksjon slutter sikkerhetskretsen å oscillere.

Signaler med relativt høy frekvens kan således bare gjennomløpe sløyfen hvis komponentene og selve sikkerhetskretsen er i korrekt operativ tilstand. Disse signaler vil ikke på ugunstig måte på-virke den normale drift av motoren og dens krets. Skulle det opptre én eller annen feil, også i selve sikkerhetskretsen, stopper oscillasjonene og releet vil bevirke at motoren stanser.

Oppfinnelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning

til den skjematiske tegning, hvor:

Fig. 1 er et diagram for en typisk, pulsstyrt motor med tilhøren-de drivkrets, og

fig. 2 er et blokkdiagram for en utførelsesform for en sikkerhetskrets som inngår i strømkretsen ifølge oppfinnelsen, til bruk i forbindelse med kretsen på fig. 1.

Fig. 1 viser i hovedsaken en vel kjent utførelsesform for en motor og styrekretsen for denne. Et batteri 1 kan avgi strøm til en serieviklet motor 2 bestående av et anker 3 og to motstående serie-feltviklinger 4 og 5. For hver av motorens bevegelsesret-ninger, frem eller tilbake, energiseres én av disse feltviklinger. Det er to spoler 6 og 6a i serie med ankeret for å tilveiebringe magnetfelter svarende til ankerstrømmen for respektive regulerings-kretser som beskrives i det følgende. Et relé 7, vanligvis kalt linjekontaktor, har sine kontakter i serie med batteriet. Hver

feltvikling 4 og 5 er forbundet med henholdsvis styrekretser 8

og 9 som er identiske. Disse opphakningskretser omfatter hver en opphakningsdel 10, en triggerkrets 11 og en strømavfølingskrets 12 av hvilken en av spolene 6 eller 6a utgjør en del.

Opphakningsdelen 10 består i det vesentlige av en tyristor 13

som gjøres ledende av en puls til dens port for å tillate at det føres ankerstrøm til motoren, og av en annen tyristor 14 som gjøres ledende på samme måte samt av en kondensator 15 som er forbundet mellom anodene i tyristorene og bevirker slukking av den ene tyristor når den annen gjøres ledende og vice versa. Til dette formål er det ønskelig å lade kondensatoren mot batteriets spenning når tyristoren 13 er ledende, og følgelig omfatter kretsen en transformator hvis primærvikling 16 er i serie med tyristoren 13 og hvis sekundærvikling 17 er i serie med en diode 18 i en gren parallell med tyristoren 14.

I strømavfølingskretsene tilveiebringer de respektive spoler 6 eller 6a magnetisk fluks gjennom en magnetisk følsom motstand anordnet i en spenningsdelerkrets som energiseres ved hjelp av en konstant spenning. Triggerkretsen 11 er påvirkbar av spen-ningen over en del av den nevnte spenningsdelerkrets og utvikler en arbeidspuls fulgt av en slukkepuls som respektivt mates til tyristorene 13 og 14 i den samhørende opphakningsdel 10 når den avfølte spenning faller under en verdi (f.eks. 12 volt), som er assosiert med en forholdsvis lav ankerstrøm.

Den krets som så langt er beskrevet som eksempel, svarer til de relevante deler av den krets som er beskrevet i det britiske patent nr. 1.191.391, til hvilket det kan refereres for ytterligere detaljer om nødvendig.

Kretsen på fig. 1 omfatter også et relé 19 i hvilket spolen 20 normalt er strømførende for å holde releet åpent. Reléet er lukk-bart for å kortslutte de ender av feltvikiingene som vender bort fra ankeret 3. Enhver strøm som sirkulerer i den derved tilveie-bragte sløyfe med to viklinger, vil forårsake like store, men motsatte dreiemomenter på ankeret, slik at motoren da effektivt stoppes.

På fig. 2 er sikkerhetskretsen vist. Den omfatter en firkant-bølgetransistoroscillator 21 som for opprettholdelse av oscillasjonene krever et uhindret forløp av signaler rundt i det minste den ene av to tilbakekoblingssløyfer 22 og 23. Den ene sløyfe 22 er komplettert ved hjelp av en transistorforsterkerkrets 24 som er forbundet til en forspenningskrets 25. Denne er via en ELLER-krets 26 forbundet til anodene i hovedtyristorene 13 i hver opphakningskrets og tjener til å sperre den tilknyttede oscillasjonssløyfe ved å blokkere transistorkretsen hvis spen-ningen ved anodeforbindelsen er lav. En kontinuerlig lav spenning på dette sted er en tilstand som kan forårsake kontinuerlig energisering av en motorkrets med lav motstand og derved enten skade på denne krets eller løpsk-kjøring av en truck som drives av motoren eller begge deler. Den annen sløyfe er komplettert ved hjelp av en transistorforsterkerkrets 27 som er forbundet til en forspenningskrets 28. Den sistnevnte krets energiseres fra utgangen fra ankerstrømavfølingskretsen 12, og hvis anker- k strømmen når en grense bestemt ved en utgang på seksten volt fra avfølingskretsen, blokkerer forspenningskretsen transistorkretsen og sperrer derved den tilknyttede sløyfe.

Begge oscillasjonssløyfer som er simplifisert på fig. 2 for å lette forståelsen, inkluderer effekttransistoren 29. Denne transistor driver spolen 7a, 20 i linjekontaktoren 7 og releét 20 i parallell. Disse spoler er felles i serie med normalt sluttede kontakter 30 i et normalt strømførende relé 31 som styres av oscillatoren. Reléet forblir energisert forutsatt at oscillatoren 21 forblir oscillerende. Denne funksjon kan simpelthen oppnås ved å plassere reléets spole 32 i serie med kollektor/emitter-kretsen av en svitsje-transistor i oscillatoren og anordne en friløpsdiode 33 over spolen, slik at forutsatt at transistoren kobler inn fortløpende i samsvar med funksjonen av oscillatoren, vil spolen motta tilstrekkelig strøm til å holde sine kontakter sluttet. Ulike passende arrangementer til dette formål vil lett kunne tenkes for personer som er kjent med denne teknikk.

Således er sikkerhetskretsen i hovedsaken anordnet for å sikre mot en tilstand av kontinuerlig ledende tyristorer og høy anker-strøm. Skulle denne tilstand opptre, sperres begge de mulige oscillasjonssløyfer, effekttransistoren og oscillatoren kobler ut og spolene gjøres strømløse. Ingen strøm kan nå motoren og enhver gjenværende strøm i denne forårsaker minimalt dreiemoment på grunn av at de motstående feltviklingene kortsluttes sammen.

Det vil forstås at sperringen av sløyfene ikke er avhengig av noen spesiell utformning av ankerstrømavfølingskretsen eller bruk av noen særlig opphakningskrets, man bare ligger i avfølingen av en passende arbeidsspenning. På denne måte kan hovedprinsip-pet ved sperring av en sløyfe utstrekkes til nesten enhver del av motoren eller dens tilhørende krets.

Vanligvis varer de pulser som energiserer motoren hver ca. ett millisekund. Firkantbølge-oscillatoren kan f.eks. utvikle pulser som varer 120 yusek. separert av pauser på mellom 10 og 40 ^usek. Disse sistnevnte pulser har således en frekvens som er høy i for-hold til motorens puls-driftfrekvens.

Claims (2)

1. Strømkrets omfattende en motor, en styrbar likeretter i serie med motoren, en pulsmatekrets forbundet med den styrbare likeretter for å gjøre denne intermittent ledende for energisering av motoren med strømpulser, en sikkerhetskrets som er i stand til å oscillere, et relé for avenergisering eller utkobling av motoren og en avfølingskrets innrettet til å gi et utgangssignal som an-gir størrelsen av motorens ankerstrøm, hvilket relé er innrettet til å avenergisere motoren ved fravær av oscillasjon i den oscillerende sikkerhetskrets, karakterisert ved at sikkerhetskretsen omfatter to alternative høyfrekvens-oscillasjons-sløyfer (22,24; 23,27) av hvilke den ene (22,24) settes ut av funksjon når den styrbare likeretter (13) er ledende og den annen (23,27) settes ut av funksjon når utgangssignalet fra avfølings-kretsen for ankerstrømmen oppnår et forutinnstilt nivå, og at når begge oscillasjonssløyfer settes ut av funksjon slutter sikkerhetskretsen å oscillere.

2. Strømkrets ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte relé normalt er åpent og energisert og er innrettet til, når det er lukket, å kortslutte sammen endene av to motstående seriefeltviklinger i motoren.