Устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления асинхронными трехфазными электродвигателями общепромышленного назначения. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит блок 3 управления вентилями коммутатора 1, триггеры 4 - 7, логические элементы 2И 8 - 12, логические элементы 4И 15 - 17, ячейки 21, 22 фазирования. Введение в устройство логических элементов 3И 13, 14, логических элементов НЕ 18,19 и одновибратора 20 позволяет осуществить блокировку одновременного прохождения команд на включение вентилей групп противоположного вращения либо вращения торможения, а также аппаратно определить время динамического торможения двигателя. Кроме того, путем коммутации лишь двух сигналов обеспечивается реверс как с промежуточным динамическим торможением, так и без него. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 02 Р 1 40

g"ä, ÿèçÌ3

11Ц,", 1 )-, ., !, i .. Ig è Ì .

Б: 19481Есд, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвтоияому СеиДктельСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4338668/24-07 (22) 08.12.87 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (72) А.П. Блинов и Г.П. Новиков (53) 621.313.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 657552, кл. Н 02 Р 1/40, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 657551, кл. Н 02 Р 1/40, 1979.

ÄÄSUÄÄ 1534709 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ТРЕХФАЗНЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к злектротехнике и может быть использовано для управления асинхронными трехфазными электродвигателями общепромппленного назначения. Цель изобретения — повышение надежности. Устройст .

1534709 во содержит блок 3. управления венти-, лями коммутатора I, триггеры 4-?, ло» гические элементы 2И 8-.12, логичесие элементы 4И 15-1 7, ячейки 21, 2 фазирования. Введение в устройсто логических элементов ЗИ 13, 14, огических элементов НЕ 18, 19 и од овибратора 20 позволяет осуществить блокировку одновременного прохожде . -с

Изобретение относится к области f5 э ектротехники и может быть использовано для управления асинхронными т ехфазными электродвигателями общепромышленного назначения.

Целью изобретения является повыше- 20 н е надежности.

На фиг.l приведена структурная схема устройства для управления а синхронным трехфазным электродвигатрепем; па фиг. 2 и 3 -. диаграммы, по- 25 йсняющие работу устройства.

Устройство содержит реверсивный управляемяй вентильный коммутатор 1, ( выходы которого предназначены дн одключения к выводам статорной оботки электродвигателя 2, а входы соединены с клеммами для подключея к питающей сети, блок 3 управлевентилями коммутатора I три упвляющих триггера 4-6, вспомогатель- 3 триггер 7, пять логических элементов 2И 8-12, два логических элеента ЗИ 13 и 14, три логических элеента 4И 15-17, два логических эле-. ента НЕ 18 и 19, одновибратор 20 с 40 огическим элементом 2И на входе и ве ячейки 21 и 22 фазирования, вхо ды которых объединены и соединены с

Клеммой для подключения к нереверсируемой фазе сети. Прямой выход перво- 45 го управляющего триггера 4 соединен с первым входом блока 3 управления в.вентилями коммутатора I H с Б-входом вспомогательного BS-триггера 7„ вход которого соединен с пряьым выходом второго управляющего триггера 5 и вторым входом блока 3 управления вен» тилями коммутатора l, третий и четвер тый входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов 2И 8 и 9, первые входы которых < объединены и подключены к .прямому выходу третьего управляющего триггера 6. Вторые входы ния команд на включение вентилей групп противоположного вращения либо вращения торможения, а также аппаратноо опр еделить вр емя динамиче с ко ro торможения двигателя. Кроме того, путем коммутации лишь двух сигналов обеспечивается реверс как с промежуточным динамическим торможением, так и беэ него. 3 ил. первого и второго логических элементов 2И 8 и 9 соединены соответственно с прямым и инверсным выходами вспомогательного BS-триггера 7. Выходы первого, второго и третьего логических элементов 4И 15--17 соединены с S-входами соответственно первого, второго и третьего управляющих триггеров 4-6.

Выход первой ячейки 21 фазирования соединен с первыми входами первого, второго и третьего логических элемен" тов 4И 15-17, вторые входы которых соединены с первыми входами соответственно третьего четвертого и пятого логических элементов 2И 10-12, вторые входы которых объединены и подключены к выходу второй ячейки 22 фазирования и к второму В-входу третьего управляющего триггера 6. Инверсный выход первого управляющего триггера

4 соединен с третьими входами второго и третьего логических элементов 4И

16 и 17. Инверсный выход второго управляющего триггера 5 соединен.с третьим входом первого логического элемента 4И 15 и с четвертым входом третьего логического элемента 4И 17.

Инверсный выход третьего управляющего триггера 6 соединен с четвертыми входами первого и второго логических элементов 4И 15 и 16. Выходы третьего и четвертога логических элементов2И IÎ и 11 соединены с первыми Н-входами соответственно второго и первого управляющих триггеров 5 и 4, вторые В-входы которых объединены и подключены к выходу пятого логического элемента 2И 12. Первый вход логического элемента 2И одновибратора 20 соединен с первым входом первого логического элемента ЗИ 13 и с выходом первого логического элемента НЕ IS, вход которого объединен с первым входом второго логического элемента ЗИ 14 и предназначен для подачи

5 153 сигнала управления "Вперед". Второй вход логического элемента 2И одновибратора 20 соединен с вторым входом второго логического элемента ЗИ

14 и с выходом второго логического элемента НЕ 19, вход которого объединен с вторым входом первого логического элемента ЗИ 13 и предназначен дпя подачи сигнала управления "Назад".

Выходы первого и второго логических элементов ЗИ 13 и 14 соединены с первыми входами соответственно четвертого и третьего логических элементов

2И 16 и 15. Прямой. выход одновибра" .тора 20 соединен с первым входом пятого логического элемента 2И 12. Инверсный выход одновибратора 20 соединен с третьими входами первого и второго логических элементов ЗИ 13 и 14 и с первым R-входом третьего управляющего триггера 6.

Устройство для управления асинхронным электродвигателем работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры выключены, вследствие чего отсутствует генерация отпирающих импульсов блоком 3 управления вентилями коммутатора 1, и вентили Т 1 — Т 7 зак" рыты.

При пуске двигателя, например

"вперед", сигнал управления поступает на первый вход второго логического элемента ЗИ 14 и через первый логический элемент НЕ 18 — на первый вход первого логического элемента ЗИ

13, блокируя его работу и прохождение сигнала управления "Назад". С выхода второго логического элемента ЗИ 14 сигнал поступает на входы первого логического элемента 4И 15 и третьего логического элемента 2И 10 и в момент прихода очередного импульса от первой ячейки 21 фазирования на . первый вход первого логического элемента 4 и 15 происходит включение первого управляющего триггера 4, разрешающего генерацию импульсов, отпирающих вентили Tl Т2, Т3, через которые двигатель подключается к сети.

Для осуществления реверса без промежуточного торможения подается сигнал "Назад", при этом прохождение сигнала "Вперед" через второй логический элемент ЗИ 14 блокируется низким уровнем на выходе второго логического элемента НЕ 19, а прохвкдение сигнала "Назад" через первый логи4709 6 ческий элемент ЗИ 13 блокировано низким уровнем на выходе первого логического элемента НЕ 18, а затем снимается сигнал управления "Вперед".

По заднему фронту сигнала управления

"Вперед" снимается блокировка первого логического элемента ЗИ 13 и сигнал управления "Назад" поступает на входы второго логического элемента

4И 16 и четвертого логического элемента 2И 11. По блажайшему импульсу от второй ячейки 22 фазирования, поступающему на второй вход четвертого логического элемента 2И 11, выключается первый управляющий триггер 4, с выхода которого при этом подается сигнал на третий вход второго логического элемента 4И 16, после чего становится возможным включение второго управляющего триггера 5 по очередному сигналу, поступающему на первык вход второго логического элемента 4И

16 от первой. ячейки 21 фазирования.

25 При выключении первого управляющего триггера 4 снимается разрешение на генерацию импульсов, управляющих вентилями группы "вперед", а при включении второго управляющего триггера

5 поступает разрешение на генерацию импульсов, управляющих вентилями группы "назад", в результате чего двигатель реверсируется. Диаграмма режима реверса без динамического торможения

35 приведена на фиг.2.

При снятии сигнала управления

"Назад" и при отсутствии сигнала управления "Вперед" с выходов первого и второго логических элементов НЕ 18 и 19 поступают сигналы высокого уровня на входы одновибратора 20, который вырабатывает импульс с длительностью, определяемой параметрами RC-цепочки.

Импульс логического "0" с инверсного выхода одновибратора 20 поступает на третьи входы логических элементов

ЗИ 13 и 14 и блокирует прохождение через них сигналов управления во время торможения двигателя. Импульс логи50 ческой "1" с прямого выхода одновибратора 20 поступает на входы третьего логического элемента 4И 17 и пятого логического элемента 2И 19. Аналогич— но реверсу по сигналу с второй ячейки

22 фазирования происходит выключение второго управляющего триггера 5, затем по сигналу первой ячейки 21 фазирования происходит включение третьего управляющего триггера 6. При этом

1534709 сиимается разрешение на генерацию управляющих импульсов вентилей группы

"назад" и поступает разрешение на генерацию ул авляющих импульсов вентн11 11 5 тилей группы "торможение

Интервал времени между переключением триггеров всегда одинаков и равен 0,01 с, а время исполнения

Команды на реверс или торможение

Двигателя является величиной случайНой, изменяющейся очевидно в предеах 0,01с-0,03с в зависимости от моента прихода команды относительно анряжения нереверсируемой Фазы., Сос- 15 тояние вспомогательного триггера 7, переключаемого первым и вторым управляющими триггерами 4 и 5, в зависимости от направления вращения комму 1ирует сигнал с ВыхОда третьегО уп 20 равляющего триггера 16 через первый

@ли второй логические элементы 2И и 9 на третий или четвертый вход флака 3 управлення вентилями, что определяет полярность тока торможения. 25

После сброса одновибратора 20 в сходное состояние с инверсного выда последнего сигнал логической

1" поступает на входы логических

Ьлементов ЗИ 13 и 14, разрешая их работу, и на первый В-вход третьего управляющего триггера б, который вык- лючается при поступлении на второй

В-вход очередного импульса со второй ячейки 22 фазирования, что делает

35 возможным прохождение сигнала через первый и второй логические элементы 4И 15 и 1б.

Устройство возвращается в исходное состояние.

Реверс с промежуточным динамическим торможением осуществляется путем выключения сигнала управления "Вперед и.включения сигнала управления

Назад с промежуточной задержкой, 45 величина которой меньше времени торможения. При этом в момент выключения сигнала управления "Вперед" происхо" дит включение режима торможения, а по окончании торможения происходит отработка сигнала управления "Назад".

Диаграмма режима реверса с промежуточным динамическим торможением приведена на фиг,З.

Таким образом, введение логических элементов ЗИ 13 и 14, логических элементов НЕ 18 и 19 и одновибратара

20 позволяет. повысить надежность устройства за счет осуществления блое кировки одновременного прохождения команд на включение вентилей групп противоположного вращения либо вращения и торможения, а также аппаратна определить время динамического торможения двигателя. Кроме того, путем коммутации всего двух сигналов с становится возможным осуществление реверса как с промежуточным динамическим торможением, так и без тормо- жения.

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем, .Одержащее реверсивный управляемый вентильный коммутатор, выходы которого предназначены для подключения к выводам статорной обмотки электродвигателя, а входы соединены с клеммами для подключения к питающей сети, блок управления вентилями коммутатора, три управляющих триггера с одним

8-входом и двумя R-входами каждый, вспомогательный BS-триггер, пять логических элементов 2И, три логических элемента 4И, две ячейки фазирования, входы которых объединены и соединены с клеммой для подключения к нереверсируемой фазе сети, прямой выход перВого управляющего триггера соединен с первым входом блока управления вентилями коммутатора и с R-входом вспо- могательного BS-òðèããåðà, 8-вход ко— торого соединен с прямым выходом второго управляющего триггера и вторым входом блока управления вентилямн . коммутатора, третий и четвертый входы которого соединены с выходами со-ответственно первого и второго логических элементов 2И, первые входы

Я которых объединены и подключены к прямому выходу третьего управляющего триггера, Вторые входы первого и второго логических элементов 2И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами вспомогательного

Н8-триггера, выходы первого, второго и третьего логических элементов 4И соединены с Я-входами соответственно первого, второго и третьего уцравляющих триггеров, выход первой ячейки фазирования соединен с первыми входа-. ми первого, второго.и третьего логических элементов 4И, вторые входы которых соединены с первыми входамй соответственна третьего, четвертого ,и;пятого логических элементов 2И.

1534709

Фиг.2 вторые входы которых объединены и подключены к выходу второй ячейки фазирования, инверсный выход первого управляющего триггера- соединен с третьими входами второго и третьего логических элементов 4И, инверсный выход второго управляющего триггера соединен с третьим входом первого логического элемента 4И и с четвертым входом третьего логического эле. мента 4И, инверсный выход третьего управляющего триггера соединен с четвертыми входами первого и второго логических элементов 4И, выходы третьего и четвертого логических

С элементов 2И соединены с первыми

В-входамй соответственно второго и первого управляющих триггеров, вторые В-входы которых объединены и

20 подключены к выходу пятого логического эпемента 2И, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два логических элемента ЗИ, два логических 25 элемента HE.и одновибратор с прямым и инверсным выходами и логическим элементом 2И на входе, первый вход которого соединен с первым входом первого логического элемента ЗИ и с

ыходом первого логического элемента вход которого объединен с первым входом второго логического элемента

ЗИ и предназначен для подачи сигнапа управления "Вперед", второй вход логического элемента 2И одновибратора соединен с вторым входом второго логического элемента ЗИ и выходом вто" рого логического элемента HE вход, которого объединен с вторым входом первого логического элемента ЗИ и . предназначен для подачи сигнала управления "Назад", выходы первого и второго логических элементов ЗИ соединены с первыми входами соответственно четвертого и третьего логических элементов 2И, прямой выход одновибратора соединен с первым входом пятого логического элемента 2И, инверсный выход одновибратора соединен с третьими входами первого и второго логических элементов ЗИ и с первым

В-входом третьего управляющего тригге. ра, второй В-вход которого соединен с выходом второй ячейки фаэирования.

1534709

Редактор В. Бугреикова

Заказ 54 Тиоаж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 две еЮ

Саелмвпсе дУиеаююю

Составитель С. Поздиуков

Техред М.Ходанич Корректор Т. Малец