Многодвигательный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах обпхепромышленных механизмов. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей за счет снижения энергопотребления. Указанная цель достигается путем измерения в цепи статорных обмоток электродвигателей 1 и 2 активной составляющей тока посредством трансформатора 6 тока, датчика 22 нагрузки, узла 21 сравнения и выработки управляюищх сигналов на первом и втором входах узла 16 коммутации, управляющего работой контактов 3 и 4 в цепях статорных обмоток электродвигателей 1 и 2. В зависимости от величины сигнала обратной связи, пропорционального активной составляющей тока электродвигателей 1 и 2, происходит подключение к сети одного из двух электродвигателей 1 и 2 посредством контактов 3 и 4. Участие в работе логических элементов 7-15 обеспечивает поочередное отключение электродвигателей от источника напряжения в случае повторно-изменяющейся нагрузки ниже значения 0,75 от номинальной. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (g1) 4 Н О? Р 7/74

aCVr gpqq

: 3 ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4041142/24-07 (22) 24.03.86 (46) 15 ° 03 ° 88. Бюл. М 10 (71) Донецкий политехнический институт (72) И.И.Коваленко, В.И.Черньш)ен и О.И,Коваленко (53) 621,335.025 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 961082, 1980.

Шапиро N.Ì. и др. Устройство автоматического управления двухдвигательным электроприводом конвейера. — Горный журнал, 1983. У 5, с. 40-41. (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Цель изобретения — улучшение энергетических показат)лей за счет снижения энергопотребления.

Указанная цель достигается путем измерения в цепи статорных обмоток электродвигателей 1 и 2 активной составляющей тока пбсредством трансформатора 6 тока, датчика 22 нагрузки, узла 21 сравнения и выработки управляющих сигналов на первом и втором входах узла 16 коммутации, управляющего работой контактов 3 и 4 в цепях статорных обмоток электродвигателей

1 и 2. В зависимости от величины сигнала обратной связи, пропорционального активной составляющей тока электродвигателей 1 и ?, происходит подключение к сети одного из двух электродвигателей 1 и 2 посредством контактов 3 и 4. Участие в работе логических элементов 7-15 обеспечивает поочередное отключение электродвигателей от источника напряжения в случае повторно-изменяющейся нагрузки ниже значения 0,75 от номинальной. 1 ил.

1381681

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. 5

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей за счет снижения энергопотребления.

На чертеже представлена принципиальная схема электропривода. 1О

Двухдвигательный электропривод содержит два трехфазных асинхронных электродвигателя 1 и 2, статорные обмотки каждого иэ которых через свои коммутационные элементы 3 и 4 15 пофазно объединены и подключены к одним выводам контактов разъединителя 5, другие выводы которого пред,назначены для подключения к фазам источника питания, трансформатор 6 тока, два триггера 7 и 8, блок 9 коммутации, реверсивный счетчик 10, логический.элемент И 11,счетчик 12 цик" лов, инвертор 13, два логических элемента 2И вЂ И 14 и 15, узел 16 ком25 мутации, пусковое реле 17, кнопка 18 управления, два реле 19 и 20 времени, узел 21 сравнения, датчик 22 нагрузки, дна стабилитрона 23 и 24, три диода 25-27, три днухполупериодных выпрямительных моста 28-30, два двухпозиционных выключателя 31, 32 и трансформатор напряжения, первичные обмотки 33 которого соединены по схеме звезда и подключены к 35 общим фазным выводам статорных обмоток электродвигателей 1 и 2, а три из четырех вторичных обмоток 34-36 трансформатора напряжения подключены к выводам соответствующих двух- 40 полупериодных выпрямитетелей 28-30 со стороны переменного тока, анодный вывод первого двухполупериодного выпрямителя 30 соединен с подвижными выводами обоих двухпозиционных 45 выключателей 31 и 32 и с первым гходом блока 9 коммутации, одни неподвижные выводы обоих двухпозиционных выключателей 31 и 32 соединены с первыми входами соответствующих триг- 50 герон 7 и 8, другие входы которых соединены с другими неподвижными выводами соответствующих двухпоэиционных выключателей 31 и 32 и вторым входом блока 9 коммутации, два выхода которого соединены с первым и вторым входами реверсивного счетчика

10, с третьим и четвертым входами которого соединены соотнстстнеHHQ выходы каждого из триггеров 7 и 8> третий выход блока 9 коммут, соединен с первым входом счетчика 1? циклов, второй вход которого соединен с выходом логического элемента И 11, два входа которого соединены с первым и вторым выходами реверсивного счетчика 10, первый иэ которых соединен с первыми входами трехнходовых входных ячеек логических элементов

2И-ИЛИ 14 и 15> второй выход реверсивного счетчика 10 соединен с вторыми входами трехвходовых и с пер-выми входами двухвходоных входных ячеек логических элементов 2И-ИЛИ

14 и 15 соответственно, третий вход трехвходовой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 соединен с вторым входом двухнходовой входной ячейки второго логического элемента 2И-ИЛИ 15 и подключен к выходу счетчика 12 циклон, соединенного с входом инвертора 13, выход которого подключен к общей точке ,соединения второго входа днухвходовой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 и третьего входа трехвходовой входной ячейки второго логического элемента 2И-ИЛИ

15, выходы обоих логических элементов

14 и 15 подключены соответстне .но к первому и второму выводу узла 16 коммутации, третий вывод которого соединен соотнетственно с первыми выводами первого и второго реле 19 и 20 времени соответственно, с анодным выводом второго двухполупериодного выпрямителя 29 и с подвижным выводом первого замыкающего контакта кнопк

18 управления, неподвижный вывод которого через обмотку пускового реле

17 соединен с катодом первого диода

27 и с неподвижным выводом v.".îpîão замыкающего контакта кнопки 18 управления, подвижный вывод которого соединен с четвертым выводом узла 16 коммутации и с вторыми выводами рел .

19 и 20 времени, с первым вьгхадом узла 21 сравнения и с анодным выводом второго двухполупериодного выпрямителя 29, третьи выводы первого и второго реле 19 и 20 времени через второй и третий диоды ?5> 26 соответственно подключены к катодам первого и второго стабилитронон 24 и 23, аноды кото" рых подключены к четвертым входам второго и первого реле 20 и 19 времени соответственно, катоды стабилитро1381681 нов 23 и 24 соединены соответственно с вторым и третьим выходами узла 21 сравнения, первый и второй входы которого соединены с анодным и катодным выводами третьего двухполупериодного выпрямителя 28, выводы четвертой вторичной обмотки 37 трансформатора напряжения подключены к двум входам датчика 22 нагрузки, третий вход ко10 торого соединен с одним из выводов обмотки трансформатора тока 6, включенной в одну из объединенных фаз статорных обмоток электродвигателей

1 и 2, другой вывод трансформатора 6

15 тока соединен с четвертым входом узла 21 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Включают разъединитель 5 в трехфазной сети и на обмотки трансформа20 тора напряжения поступает напряжение сети.

Если двухдвигательный электропривод работает в автоматическом режиме, то пусковое реле 17 с диодом 27 включается в цепь автоматического управления на пусковую полярность.

В режиме местного управления кратковременно нажимается кнопка "Пуск" 18 и пусковое реле 17 включается на

30 напряжение, поступаемое от двухполупериодного выпрямителя 29. Пусковое реле 17 управляет работой блока 9 крммутации, с одного выхода которо1 го подается "1" на первый вход па- 35 раллельной записи реверсивного счетчика 10 и с другого выхода которого подается "0" на второй вход, разрешающий параллельную запись реверсивного счетчика 10.

Импульсы, поданные на входы параллельной записи, появляются на выходах реверсивного счетчика 10 независимо от состояния входного счетного импульса, На выходе реверсивного 45 счетчика устанавливается число 111 т.е. на обоих выходах появляются и 11!

На выходы реверсивного счетчика

10 через логический элемент И 11 включен счетчик 12 циклов. При двух

"t" на входе элемента И 11 проходит сигнал и на выходе счетчика 12 циклов устанавливается "1", на выходе через . интертор 13 устанавливается "0", Логические элементы 2И-ИЛИ 14, 15

55 подключены на выходы реверсивного счетчика 10 на выход счетчика 12 циклов и на выход инвертора 13.

В этом режиме на всех трех входах трехвходовой ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 присутствуют

1 и с выхода этого логического элемента управляющий сигнал поступает на первый вывод узла 16 коммутации, в результате чего производят замыкание контактов 3 в цепи статорной обмотки электродвигателя 1.

На оба входа двухвходовой входной ячейки второго логического элемента 2И-ИЛИ 15 поступают "1", с его выхода — сигнал на второй вход узла

16 коммутации, в результате чего произойдет замыкание контактов 4 в цепи статорной обмотки второго электродвигателя 2 ° В результате оба двигателя 1 и 2 включаются одновременно.

Нагрузка электропривода контролируется узлом 21 сравнения, включенным на трансформатор 6 тока через датчик 22 нагрузки и на двухполупериодный выпрямитель 28. Ток с трансформатора 6 тока через датчик 22 нагрузки проходит только в течение одного полупериода, когда напряжение на вторичной обмотке 37 имеет одну полярность. Поскольку электродвигатели создают нагрузку активно-индук— тивного характера, когда ток отстает от напряжения на угол(p то в первую часть измеряемого полупериода ток идет в одном направлении, во вторую часть полупериода — в противоположном направлении. Интегральная сумма токов первой и второй части полупериода пропорциональна активной составляющей тока нагрузки.

С выхода двухполупериодного выпрямителя 28 на первый и второй входы узла 21 сравнения поступает опорное напряжение..

При нагрузке близкой к номинальной напряжение на выходах узла сравнения нжке напряжения пробоя стабилитронов 23 и 24 и электропривод работает с двумя электродвигателями 1 и 2. При нагрузке ниже 0,75 от номинальной пробивается стабилитрон 23, срабатывает первое реле 19 времени и своим двухпозиционным выключателем

32 через триггер 8 присос,чиняет на двухполупериодный выпрямитсль 30 вход в режиме вычитания реверсивного счетчика 10, изменяя на его выходе число

11 íà 10, т.е. на первом выходе устанавливается "0", на втор и выходе

"1". Это включение выполнлстся через

RS-триггер, так как при прямом замы1381681 кании контакта в цели ввода в реверсивный счетчик возможно дребезжание контакта реле и реверсивный счетчик начнет эти дребезги пересчитывать и выдает ложное число. В RS-триггере, состоящем из двух элементов 2И-HE в исходном состоянии на его прямом выходе уровень "1" ° Счетный триггер в это время сохраняет состояние, в котором он оказался в момент включения. Дребезг контактов уже не изменит его действие и только при выключении реле вновь подается уровень

"0".

В этом режиме на выходе реверсивного счетчика 10 получается число

10. Сигналы "1" и "0" не проходят через элементы И 11 и на выходе счетчика 12 циклов сохраняется "1", на инверсном — "0".

На первый вход трехвходовой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 подается 0 и на вход закрывается. С выхода логического элемента 14 на вход узла коммутации поступает низкий логический уровень напряжения и в результате узел коммутации отключает контакты 3 в статорной схеме электродвигателя 1, а также обеспечивает необходимую коммутацию элементов в узле 21 сравнения для снижения напряжения на выходе узла 21 сравнения ниже напряжения пробоя стабилитронов 23.

При появлении нагрузки вновь близ- 35 кой к номинальной на выходе узла 21 сравнения появляется напряжение выше напряжения пробоя стабилитрона 24, в результате чего срабатывает второе реле 20 времени. Это реле двухпозиционным выключателем 31 через триггер

7 присоединяет на выпрямитель 30 вход в режиме сложения реверсивного счетчика 10.

На выходе реверсивного счетчика

10 изменяется число с 10 па 11, т,е, на обоих выводах появляются "1".

Этот импульс проходит через логический элемент И 11, на выходе счетчика

12 циклов "1" изменяется на "0", а 50 на выходе инвертора 13 появляется

"1"

На первом и втором входах двухвходовой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 появляются "1" с выхода инвертора 13 и с второго выхода реверсивного счетчика 10, поэтому снова на выходе логического элемента 14 появится сигнал, который поступит на первый вход узла коммутации, и в результате замкнутся контакты 3 в цепи статорной обмотки электродвигателя 1. Двигатель 1 включится и снова работают в два двигателя. При повторном снижении нагрузки срабатывает первое реле времени, переключает двухпозиционный выключатель 32 в режиме вычитания реверсивного счетчика 10 и на выходе его устанавливают число 10, т.е. на первом выходе 0, на втором

"1". Закрывается второй логический элемент 2И-ИЛИ 15, так как на его входах присутствуют "0". В результа-.е исчезает сигнал на выходе логического элемента 15 и срабатывает узел 16 коммутации, отключая контакты 4 в цепи статорной обмотки электродвигателя 2.

Формула изобретения

Иногодвигательный электропривод, содержащий два трехфазных асинхрон" ных электродвигателя, статорные обмотки каждого из которых через свои коммутационные элементы пофазно объединены и подключены к одним выводам контактов разъединителя, другие выводы которого предназначены для подключения к фазам источника питания, трансформатор тока, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей за счет снижения энергопотребления, в него введены два триггера, блок коммутации, реверсивный счетчик, логический элемент И, счетчик циклов, инвертор, два логических элемента 2И-ИЛИ, узел коммутации, пусковое реле, кнопка управления, два реле времени, узел сравнения, датчик нагрузки, два стабипитрона, три диода, три двухполупериодных выпрямительных моста, два двухпозиционных выключателя и трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соединены по схеме "звезда и подключены к общим фазным выводам статорных обмоток электродвигателей, а три из четырех вторичных обмоток трансформатора напряжения подключены к выводам соответствующих двухполупериодных выпрямителей со стороны переменного тока, вводный вывод первого двухполупериодного выпрямителя соединен с подвижными выво/

1 Ы1б01

Состав1!тсль з ° Грапонов

1 ехред М.УОданич Корректор М.Максимишгп>еп

Ðp.фактор О.Спесив>ьх

3аь.аз 1192,>54

Тира»; 583 Подписное

В1>11>1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

ПроизвО: . T E HH > полиграфическое прсдприЯтис > r . УжгорОД > ул,! >роек l . I;III -> д;1ми обоих (>B Ho 3H>tèoHHI lã . гыкГ11(, >1а те.1ей и с первым входе м блока ксммутапии, Очни неподвиж>1ые в>и;Оды обоих двухпозиционных выклю 1ателей соединены с первыми входами соответствую>1>пх триггеров, другие входы которых соединены с другими неподвижными выводами соответствуюп1их двухпозиционных выключателей и с вторым

10 входом блока коммутации, два выхода которого соединены с первым и вторым

p... oäà ÿ реверсивного счетчика, с третьим и четвсртым вхочами которого соединены соответственно выходы кажд О Г О и 3 т р11 Г Г е 1> О в T p E т и и В! ГУ О> Д б л Ока коммутации соединен с первы>-. в:-от>ом счетчика циклов, второй вход ко— торого соединен с выходом логичес«ого элемента И, два входа кото1>ого

OneHIIHe»Il С ДВУМЯ ВЫХОДаМИ РЕВЕРСИВ20 ного с1ет яка, первый из котор.>х соедин н с первыми в одами трехвходо.вых в одных ячеек логических элемен— тов 2И-ИТ11 ., второй вывод реверсивно25 г . счетчика соединен с вторь.л вход»ми трехвходовых и с первыми входа>>и двухвходовых входных ячеек логических .-.=>Ip.>тов 2И-ИЛИ, третий вход трехвходогой входной ячейки -: ергоrn логического элем нта 2И-1П1! сопли>1ен с вторыми входами двухнх долой входНой ЯЧЕЙКИ HTOpni n ЛОГИ >ЕСКОГО Э.10—

2И-И >>1 H сче1 1ик» Il, 1клов, соедине>. .ногO с pнходом инвертора, выход которого под — 35 кл>»чен к Об>дей точке соединения второго входа двухвходовай вход; »,й я 1ейки первого логического элемента 2ИII.III и -,ре>-.-его входа тр хвходовкl входной Ячейки второго логического 40 элемента 2И-ИЛИ, выходы обоих логических элементов подклк >сны сс ответствеHHo к первому и второму вывод>1м узла коммутации, третий вывол которого соединен соответственно с первыми выводами первого и второго реле времени, с анодным выводом второго двухполупериодного выпрямителя и с подвижным выводом первого замыкаю>цего контакта кнопки управления, неподвижный вывод которого через обмотку пускового реле соединен с катодом первого диода и с неподвижным выводом второго замыкающего контакта кнопки угравления, подвижный вывод которого соединен с четверть1м выводом узла коммутации и с вторыми выводам1» реле времени, с первым выходом узла сра1>пения и с анодным BbIBQIToM второго двухполупериодного выпрямителя, третьи выводы первого и второго реле времени через второй и третий диоды соответственно подключены к катодам первого и второго стабилитронов, анолы которых подключены к четвертым входам второго и первого реле 1>ремени соответственно, катоды стабилитронОВ соединены соответственно с вторым и третьим выходами узла срав,>1ения, первый и второй входы которого соединены с анодным и католным выводами третьего двухполупериодного вь:прямителя, выводы четвертой вторичHnII обмотки трансформатора напряжения подключень: к двум входам датчика нагрузки, третий вход которого сое,чинен с одним из выводов обмотки трансформатора тока, включенной в

Одну из объединенных фаз статорных обмоток электродвигателей, другой вывод трансформатора тока соединен с четвертым входом узла сравнения,