Устройство для управления асинхронным двигателем со встроенным тормозом

 

союз сонетсних социАлистичесних

РЕСЪБЛИН (дц 4 Н 02 К 7/106

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, госудАРстненный номитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ("1) 3953374/24-07 (22) 11.07.85 (46) 07.01.87, Бюл. № - 1 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) Н.Н.Калинчук и И.В.Брякин (53) 621.323,313(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 609183, кл. H 02 К 7/106, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 548920, кл. Н 02 К 7/106, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ СО ВСТРОЕННЫМ ТОРМОЗОМ (57) Изобретение (И) относится к электротехнике и может быть использовано в эл-приводах механизмов, требующих быстрого и точного останова.

Особенность И состоит в том, что при

„„SU„„1282266 А1 питании обмотки встроенного эл-маги. тормоза (Т) током удержания кратковременные снижения питающего напряжения приводят к отключению Т, вследствие чего эл-двигатель работает при заторможенном роторе. Это приводит к перегреву двигателя и повышенному из- носу Т. Для устранения указанного недостатка в устр-во введены пороговый элемент 11 и элемент 10 задержки, включенные в диагональ измерительного моста, образованного резисторами 7, 8, 9 и обмоткой 5 Т. При снижении напряжения якорь Т отходит, увеличивается сопротивление обмотки 5, разбалансировывается указанный мост, и по- Я роговый элемент 11 отключает контактор с блоком 1 управления. В режиме форсировки элемент 10 задержки препятствует отключению двигателя от питающей сети. 1 ил.

1 128226

Изобретение относится к электротехнике и может быть HcIIQJII>çîâàöî н электроприводах механизмов, трибун>щих быстрого и точного осталова.

Цель изобретения — повышение HR дежности за счет зашиты двигателя от перегрена и снижение износа тормоза.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство для управления асин- 10 хронным двигателем со встроенным тормозом, содержит контактор, силовые контакты которого включены в цепь статорной обмотки двигателя, блок 1 управления контактором (на чертеже объединен с контактором), однофазный мостовой выпрямитель 2, тиристор 3, блок 4 управления тиристором 3 с узлом форсировки, обмотку 5 электромагнитного тормоза и шунтирующий ее диод20 б, положительный вывод однофазного мостового выпрямителя подключен к аноду тиристора 3, отрицательный вывод — к точке соединения одного вывода обмотки 5 электромагнитного тормо— за и анода диода б, первый, второй и третий переменные резисторы 7-9, "-,лемент 10 задержки, пороговый элемент

11, выход которого подключен к управляющему входу блока 1 управления кон"-Щ тактором, одни выводы первого и второго переменных резисторов 7 и о объединены и подключены к катоду тиристора 3, другой вывод первого переменного резистора 7 подключен к 35 входу элемента 10 зацержки и через третий переменный резистор 9 — к отрицательному выводу однофазного мостового выпрямителя 2, выход элемента

10 задержки через пороговый элемент

11 подключен к точке соединения других выводов второго переменного резистора 8, обмотки 5 электромагнитного тормоза и катоду диска 6, вхоц однофазного мостового выпрямителя 2 подключен к одной фазе статорной обмотки 12 двигателя.

В электромагнитный тормоз, кроме обмотки 5, входят якорь, пружины, подвижный и неподвижный тормозные ци- 50 ски (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При замыкании силовых контактов контактора на обмотку 5 электромагнитного тормоза через тиристор 3 подается повышенное (форсированное) напряжение, что приводит к срабатыванию то1>моза и раст(>рмажина зию нала > некв тродвигателя. После срабатывания электромагнита иа его обмотку 5 через тиристор 3 подается пониженное напряжение, необхопимое для удержания якоря электромагнита тормоза., В этом у-становившемся режиме работы электромагнита через обмотку 5 протекает ток удержания, который значительно меньше тока срабатывания электромагнита тормоза.

Мост, состоящий из резисторов 7-9 и обмотки 5 электромагнита тормоза сбалансирован так, что н установившемся режиме работы электромагнита тормоза напряжение н диагонали моста между точками А и В равно нулю, поэтому сигнал на выходе порогового элемента

11 отсутствует, Для предотвращения ложного срабатывания порогового элемента 11 в режиме форсировки он включен в диагональ мостовой схемы через элемент 10 задержки. В результате этого сигнал на пороговый элемент 11 подается после окончания режима форсировки B установившемся режиме работы обмотки 5 электромагнита тормоза.

В случае изменения напряжения питающей сетя в сторону его уменьшения (снижение может произойти и при резком увеличении нагрузки на валу электродвигателя) ток обмотки 5 электромагнита тормоза также уменьшается, вместе с ним уменьшается электромагнитное усилие, удерживающее якорь притянутым к ярму. Под,действием механических сил пружин тормоза якорь электромагнита отходит от ярма и тормозной диск прижимается к неподвижному диску, н результате чего происходит внезапное затормаживание вала электродвигателя. Если н это время не отключить статор цвигателя от сЕти, то двигатель будет работать с заторможенным валом, что приводит к перегреву электродвигателя и преждевременному износу тормозных дисков.

При восстановлении напряжения питающей сети расторможивание вала двигателя не происходит, так как для притягивания якоря электромагнита к ярму (перевода электромагнита в исходное состояние) требуется обесточить блок 4 управления тиристором 3 и затем создать форсированный режим

его работы.

Когда вал электродвигателя расторможен (якорь электромагнита приU и)1, 3 12Р22 тянут Y ярм " воздушный злаop Q меж ду корем и ярмом равен нулю) то мостовая схема, состоящая из резисторов 7-9 и обмотки 5 электромагнита тормоза, сбалансирована, напряжение в диагонали меж:;;у точками А и В равно нулю, При внезапном срабатывании тормоза (вал электродвигателя заторможен) воздушный зазор о между якорем и ярмом электромагнита становится 10 максимальным. Ток, текущий через обмотку 5, определяется из соотношения:

),,2 у ! о где U — напряжение, питающее обмотку (в даннбм случае напряжение, подаваемое от выпрямителя 2); о — частота пульсирующего тока, 20 питающего обмотку, w — число витков обмотки, Sg — площадь сечения воздушного зазора, д — абсолютная магнитная прониО цаемость; — величина воздушного зазора.

Из (1) следует, что с увеличением воздушного зазора b ток, текущий через обмотку электромагнита, увеличи- 30 вается, так как уменьшается реактивное сопротивление обмотки с магнитопроводом. С увеличением тока обмотки

5 мостовая схема разбалансируется, в результате чего в диагонали между точками А и В.появляется напряжение и на, пороговый элемент 11 через элемент 10 задержки подается входной сигнал. Если сигнал на входе порогового элемента 11 равен или больше по-40 рога его срабатывания, то на выходе элемента 11 появляется выходной сигнал, подаваемый в блок 1 управления, который отключает статорную обмотку электродвигателя от сети. 55

Таким образом, благодаря введению порогового элемента, элемента задержки и трех переменных резисторов, образующих мостовую схему вместе с об- 50 меткой элен.-ромагнитного тормоза, обеспечивается отключение двигателя от сети при снижении питающего напряжения, что позволяет исключить работу двигателя при заторможенном роторе и тем самым уменьшить его нагрев и износ тормоза.

Формула и з обретения

Устройство для управления асинхронным двигателем со встроенным тормозом, содержащее контактор, силовые контакты которого предназначены для подключения статорной обмотки двигателя к сети, блок управления контактором, однофазный мостовой выпрямитель, тиристор, блок управления тиристором с узлом форсировки, обмотку электромагнитного тормоза и шунтируюший оо-å "": д иHоaд, вход однофазного мостового выпрямителя предназначен для подключения к одной фазе статорной обмотки двигателя, положительный вывод однофазного мостового выпрямителя подключен к аноду тиристора, отрицательный вывод указанного выпрямителя подключен к точке соединения одного вывода обмотки электромагнитного тормоза и анода диода, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет защиты двигателя от перегрева и снижения износа тормоза, в него введены три переменных резистора, элемент задержки, пороговый элемент, выход которого подключен к управляющему входу блока управления контактором, одни выводы первого и второго переменных резисторов объединены и подключены к катоду тиристора, другой вывод первого переменного резистора подключен к входу элемента задержки и через третий переменный резистор — к отрицательному выводу однофазного мостового выпрямителя, выход элемента задержки через пороговый элемент подключен к точке соединения других выводов второго переменного резистора, обмотки электромагнитного тормоза и катода диода.