SE440165B - Overbelastningsskyddskrets - Google Patents

Description

780131741 2 påverkas i beroende endast av ström med motsatt polaritet, och två i beroende av ljus påverkbara omvandlare, vilka är operativt tilldelade varsitt av nämnda ljusutgângsorgan för att åstadkomma var sin styrsignal när utgångsljuset från ifrågavarande organ är sådant, att det anger en överbelastningsström med motsvarande polaritet, och att styrorganet är operativt såsom gensvar på den ena eller andra av nämnda styrsignaler för att därvid bryta överbelastningsströmmen men tillåta strömmen att flyta på nytt sedan utgângsljuset och styrsignalen har upphört. _ En överbelastningsskyddskrets som utgör en utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas såsom ett exempel under hänvisning till bifogade schematiska ritning som utgör ett kopp- lingsschema över kretsen.

Såsom framgår av figuren är en elektrisk motor 10, som skall skyddas mot överbelastningar, inkopplad i en energitillförsel- krets som omfattar en ledning 12 med spänningen noll volt, en led- ning 14 med en första positiv spänning och en ledning 16 med en andra positiv spänning, varvid den sistnämnda ledningens spänning är mindre än spänningen på ledningen 1N (t.ex. hälften av spänningen på ledningen 1U). Motorns ena uttag är anslutet till ledningen 16 och dess andra uttag är via en strömkrets 18 och en ledning 19 an- slutet till en styrenhet 20 som har formen av en omkopplingskrets som är styrd av en styrsignal på ledningen 22. I överensstämmelse med värdet hos nämnda styrsignal ansluter omkopplingskretsen 20 ledningen 19 antingen till ledningen 12 eller till ledningen 14, beroende på den önskade rotationsriktningen hos motorn, varvid motorn magnetiseras och roterar på korresponderande sätt. Omkopp- lingskretsen 20 ansluter ledningen 19 till ledningarna 12 och ïfl via de respektive omkopplingselementen 2U och 26, vilka normalt är tillslagna.

Motorn 10 kan t.ex. bestå av en motor som driver ett manöverdon, och den överbelastning mot vilken motorn skall skyddas kan utgöras av en överbelastning som förorsakas genom att manöver- donet kärvar.

Strömkretsen 18 innefattar ett seriemotstånd 27 med ett jäm- förelsevis lågt värde, t.ex. 0,5 ohm, samt två ljusemitterande dioder _,__._.......__......._..__.> ...___ 78013174: 3 (LED) 28 och 30, vilka är parallellkopplade med motståndet 27 men är kopplade med motsatta strömriktningar i förhållande till varandra.

Den resulterande verkan blir således att LED 28 aktiveras av spän- ningen som alstras över motståndet 27 (varvid LED 30 inte aktiveras) när motorn lO roterar i den ena riktningen, under det att LED 30 aktiveras av spänningen som alstras över motståndet 27 (och LED 28 inte aktiveras) när motorn roterar i motsatt riktning.

Strömkretsen 18 utgör en del av skyddskretsen för motorn , och återstoden av skyddskretsen innefattar två identiska ström- kretsar 32 och 34, bland vilka endast kretsen 32 är visad i detalj.

Kretsen 32 kan matas från ledningarna 12 och l4, och ett motstånd 55, en zenerdiod åö och en kondensator 38 tillför en jäm- förelsevis jämn och stabil matningsspänning över en fototransistor 40 via ett belastningsmotstånd 41. Utgångssignalen från fototransis- torn matas via ett motstånd 42 och över en kondensator 43 till en komparator 44, där den jämförs med en referensspänning från en spänningsdelare som omfattar motstånden 45, 46 och 47. Det sist- nämda motståndet styr en transistor 48, över vilken en tidsför- dröjningskondensator 49 är ansluten, vilken i sin tur styr en ut- gångsomkopplingstransistor 50. Tillståndet hos den sistnämnda styr nivån på en utgångsledning 52A.

Kretsen 34 är likartad kretsen 52 och har en utgångsledning 52B.

Ledningen 52A är så inkopplad, att den styr omkopplings- elementet 24, och ledningen 52B är så inkopplad, att den styr omkopp- lingselementet 26.

Medelst ett lämpligt optiskt arrangemang, t.ex. genom att man inkluderar fiberoptik, bringas ljusutgångssignalen från LED 28 att styra strömledningen hos fototransistorn 40 i kretsen 32, medan ljusutgångssignalen från LED 30 är anordnad att styra strömledningen hos fototransistorn 40 i kretsen 54. på nlotorn är i drift arbetar den 1 en förutbestäm riktning; i överensstämmelse med signalen på ledningen 22. I enlighet med motorns rotationsriktning kommer antingen LED 28 eller LED 30 att bli aktiverad och därvid att bringas att utsträla ljus. Om emeller- tid motorn inte är överbelastad kommer den emitterado eller ut- strålade ljusintensiteten inte att bli tillräcklig för att den skall ha någon större betydelse för strömledningen hos fototransistorn 40 i den motsvarande kretsen 30 resp. 32. Fototransistorn förblir si- ledes väsentligen oledande, och under dessa betingelser kommer kompa- 7801317-4 y _ .. Ä . ratorn 44 att hålla transistorerna 48 och 50 oledande. Eftersom den andra LED emitterar praktiskt taget intet ljus under dessa betingel- ser kommer transistorerna 48 och 5O i den andra av de båda kretsarna 52 och 34 också att hållas öledande. Ledningarna 52A och 525 kommer därför väsentligen att ha spänningen noll volt, och de båda omkopp~ larna 24 ooh 26 hålls tillslagna.

Om motorn skulle komma att överbelastas ökar ljusutgångs- signalen från den strömledande LED (t.ex. LED 28), varvid fototransis- torn 40 i kretsen 52 bringas att börja leda ström. Efter en fördröj- ning som har införts av kondensatorn 45 (så att kretsen blir okäns- lig för transientöverbelastningar), kommer det resulterande spännings- fallet att detekteras av komparatorn 44, vilken tillslår transistorn 48 och så småningom transistorn 50. Strömmen på ledningen yra ökar således i positiv riktning, varför omkopplingselementet 24 frånslås.

Detta innebär att strömmatningen till motorn kommer att avbrytas.

Genom att motorströmmen bryts avaktiveras LED 28, varpå fttotransistorn to Sesam följa av detta återtar sitt tillstànd tea. stor impedans ooh komparatorn 44 bringar transistorn 46 att bli oledande. Kondensatorn 49 säkerställer emellertid att transistorn 50 förblir strömledande under ytterligare en förutbestämd tidsför- dröjning, och följden blir att omkopplingselementet 24 inte tillslås på nytt förrän denna tidsfördröjning är slut. Omfattningen av tids- fördröjningarna som införs av kondensatorerna 43 och 49 är sd vald att man säkerställer att ingen komponent (t.ex. en komponent som håller på att drivas av motorn) kommer att skadas av överbelast- ningen.

Om motorn roterar i motsatt riktning kommer det givetvis att bli LED 30 som detekterar ett tillstånd av överbelastning och som via fototransistorn 40 och kondensatorn 44 i kretsen 54lfrånslår omkopp- lingselementet 26 så att motorströmmen bryts.

Det torde vara uppenbart att energitillförselkretsen för motorn 10 kan modifieras alltefter önskan i enlighet med den tillämp- ning för vilken motorn utnyttjas, och det skall framhållas att den visade kretsen endast utgör ett exempel. Om vidare motorn är anordnad att endast rotera i den ena riktningen behöver man naturligtvis bara anordna ett enda kopplingsarrangemang.

Den visade skyddskretsen är inte begränsad till användning då det gäller att skydda elektriska motorer mot överbelastning, utan den kan också utnyttjas för'att skydda annan elektrisk utrustning mot överbelastningar. 7801317-4 I stället för ljusemitterande dioder kan andra elektriskt aktiverbara ljusutgångssignalorgan användas. På likartat sätt kan fototransistorerna 40 ersättas med andra ljuskänsliga elektriska organ. Emellertid är det inte nödvändigt att dessa organ skall ge ljusutgångssignaler resp. skall vara ljuskänsliga. De kan 1 stället utgöras av organ som arbetar på grundval av någon annan form av energi, varvid exempelvis ljusutgångssignalorganen skulle kunna er- sättas med organ som alstrar magnetfält resp. de ljuskänsliga organen skulle kunna ersättas av organ som är påverkbara i beroende av dylika magnetfält.

Claims (5)

78013174; _6 Patentkrav

1. Överbelastningsskyddskrets för att skydda elektrisk ut- rustning, och eventuell mekanisk utrustning som är driven av nämnda elektriska utrustning, mot överbelastningar, vilken krets innefattar ett elektriskt påverkbart ljusutgàngsorgan (28 eller 30) inkopplat till den elektriska utrustningen (10) för att bli påverkbarti beroende av en överbelastningsström i denna och för att åstadkomma utgångsljus i motsvarighet till denna ström, vida- re en i beroende av ljus påverkbar elektrisk omvandlare (30) som är påverkbar i beroende av nämnda utgångsljus för alstring av en motsvarande elektrisk styrsignal, och ett styrorgan (24 eller 26) som är påverkbart 1 beroende av nämnda styrsignal för att vid dy- lik påverkan bryta överbelastningsströmmen, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den elektriska utrustningen matas med likström med den ena eller andra polariteten, att kretsen innefattar två elektriskt påverkbara ljusutgångsorgan (28, 30). av vilka det ena organet (28) är anordnat att påverkas i beroende endast av ström med en förutbestämd polaritet medan det andra organet (30) är an- ordnat att påverkas i beroende endast av ström med motsatt pola- ritet, och två i beroende av ljus påverkbara omvandlare (40), vilka är operativt tilldelade varsitt av nämnda ljusutgångsorgan (28, 30) för att åstadkomma var sin styrsignal när utgàngsljuset från ifrågavarande organ är sådant, att det anger en överbelast- ningsström med motsvarande polaritet, och att styrorganet (24) eller 26) är operativt såsom gensvar på den ena eller andra av nämnda styrsignaler för att därvid bryta överbelastningsströmmen men tillåta strömmen att flyta på nytt sedan utgångsljuset och styrsignalen har upphört. '

2. Skyddskrets enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d där- av, att de båda ljusutgångsorganen utgörs av ljusemitterande dioder.

3. 5. Skyddskrets enligt krav l eller 2, k ä n nde t e c k - nad av tidsfördröjningskretsar (49) som blir verksamma såsom gen- svar på de respektive styrsignalerna för att hålla överbelast- ningsströmmen bruten under åtminstone en förutbestämd tidsför- dröjning.

4. Skyddskrets enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k- n a d av tidsfördröjningskretsar (43) för att hindra vartdera 78013174» 7 av de av ljus påverkbara organen (40) från att ge gensvar pä ifrågavarande utgàngsljus tills nämnda utgångsljus har kvar- stått under åtminstone en förutbestämd tid.

5. Skyddskrets enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att utgángsljuset från vartdera av ljus- utgángsorganen (28, 30) matas till det motsvarande av ljus pá- verkbara organet (40) via var sin fiberoptik.