Устройство для управления асинхронным электродвигателем

Авторы патента:

H02P3/22 - путем торможения коротким замыканием или путем резистивного торможения

G05D15/01 - с использованием электрических средств

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении многоскоростными асинхронными электроприводами грузоподъемных механизмов. Целью изобретения является повышение надежности. За счет введения в состав устройства контакта взвешивающего устройства 28, постоянного запоминающего устройства 27, третьего, четвертого и пятого логических элементов И 15, 16, 17, второго, третьего и четвертого логических элементов ИЛИ 19, 20, 21, логического элемента НЕ 22 и четырех элементов задержки 23 - 26 сокращается количество используемых элементов, исключается необходимость взаимоблокировок при переключении режимов, а также обеспечивается режим рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшей скорости на низшую только в направлении спуска груза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОШМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1582 1

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4401433/24-07 (22) 31.03.88 (46) 30.07,90. Бюл. В 28 (75) И.К.Черных, А,Е.Савельев, В.В,Будашко и И.Н.Николаев (53) 621.9-529(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 756368, кл. G 05 D 15/01, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N9 892421, кл. G 05 D 15/01, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННЬЖ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении многоскоростными асинхронными электроприводами грузо;подъемных механизмов. Целью изобре(5))5 Н 02 Р 3/22, G 05 D 15 01

2 тения является повышение надежности.

3а счет введения в состав устройства контакта 28. взвешивающего устройства, постоянного запоминающего устрой-. ства 27, .третьего, четвертого и пятого логических элементов И 5, 16, 17, второго, третьего и четвертого логических элементов ИЛИ 19, 20, 21, логического элемента НЕ 22 и четырех элементов задержки 23-26 сокращается количество используемых элементов, исключается необходимость взаимоблокировок при переключении режимов, а также обеспечивается режим рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшей скорости на низшую только в направлении спуска груза, 1 ил., 1 табл.

1582310

Изобретение относится к электрогехнике и может быть использовано при управлении многоскоростными асинхронными электроприводами грузоподъем"

5 ных механизмов.

Целью изо" ðåòåíèÿ является повышение надежности.

Па чертеже представлена структур1 ая схема устройства для управления асинхронным электродвигателем, устройство для управления асинхронным электродвигателем содержит команоаппарзт с семью контактами 1-7, четыре триггера 8-11, блок 12 прораммного контроля, пять логических

1 лементов И 13-17; четыре логических

gëåìåí7à ИЛИ 18-21, логический эле-! ..ент 11Е 22, четыре элемента 23-? 6 за держки„ постоянное запоминающее уст-!

1зойстно 27 и контакт 28 взвешивающе1"о устройства, Первый и второй входы первого тригf"åðà 8 соединены соответственно с третьим и четвертым выходами командо- 25 аппарата, первый, второй, третий, четвертый и гятый входы второго триггера 9 соединены соответственно с вторым, шестым, третьим, четвертым и пятым выходами командоаппарата, первый, второй,. третий, четвертый и пятый входы третьего триггера 10 соединены соответственно с первым, седьмьм, вторым, четвертым и шестым выходами командоаппарата. Первый и второй входы четвертого триггера 11 соединены соответственно с пятым и четвертым выходами командоаппарата, седьмой, шестой, пятый и четвертый . выходы которого соединены с входами блока 12 программного контроля. Выходы первого и чет.зертого триггеров

8-11 соединены с входами первого логического элемента ИЛИ 18, Третий и четвертый входы первого триггера.8 соединены соответственно с первым и вторым выходами командоаппарата, седьмой и шестой выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами четвертого триггера 11. Выход первого триггера 8 сое-. динен с первым входом первого логического элемента ИЛИ 18. Выход первого логического элемента ИЛИ 18 соединен с первым входом второго логического элемента И 14 и входом первого элемента 23 задержки, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов

И 15 и 16, Второй вход третьего логического элемента И 15 соединен с выходом второго триггера 9, Выход третьего логического элемента И 15 соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ 19, выход которого соединен через второй элемент

24 задержки с вторым входом четвертого логического элемента И 16, третий вход которого соединен с выходом третьего триггера 10. Выход четвертого триггера 11 соединен с первыми входами третьего логического элемента

ИЛИ 20 и пятого логического элемента

И 17, Первый и второй входы четвертого логического элемента ИЛИ 21 соединены соответственно с выходом блока

12 программного контроля и контактом

28 взвешивающего устройства, Выход четвертого логического элемента

ИЛИ 21 соединен с входом третьего элемента 25 задержки и вторыми входами первого и второго логических элементов И 13 и 14, третьи входы которых соединены с выходом логического элемента НЕ 22. Выход третьего элемента

25 задержки соединен с вторыми входами второго и третьего логических элементов ИЛИ 19 и 20 и пятого логического элемента И 17, выход которого соединен с четвертым элементом 26 задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего логического элемента

ИЛИ 20 и входом логического элемента

НЕ 22, Первый, второй и четвертый входы адреса постоянного запоминающего устройства 27 соединены соответственно с выходами первого, второго и четвертого логических элементов

И 14, 13 и 16, Третий и пятый входы адреса постоянного запоминающего устройства 27 соединены соответственно с выходами второго и третьего логи-. ческих элементов ИЛИ 19 и 20, Вход разрешения выборки постоянного запоминающего устройства 27 соединен с общей шиной. Выходы первого, второго и третьего разрядов постоянного запоминающего устройства 27 образуют выходы устройства соответственно

"Тормоз", "Подъем" и "Спуск", Выходы четвертого, пятого и шестого разрядов постоянного запоминающего устройства 27 образуют выходы устройства соответственно первой, второй и третьей скоростей, а выходы седьмого и восьмого разрядов постоянного запоминающего устройства - выходы устрой!

О 6 привод расторможен, разрешены включение направления "Спуск" и первой скорости) вЂ” привод разгоняется на первой скорости.

При следуюшем замыкании контакта

6 командоаппарата уровни "1" снимаются с выходов второго и четвертого триггеров 9 и 11 (остальные триггеры не меняют состояний своих выходов).

Уровень "1" поступает на вход третьего элемента И 15, и, если выдержка времени первого элемента 23 истекла, на его выходе появляется "!", т.е. на выходе второго элемента ИЛИ 19 возникает "1". Следовательно, код на входах ПЗУ 27 установится равньм 01101 (таблица, позиция 23). "l" формируются на выходах первого, второго и пятого разрядов, привод переходит на вторую скорость, При. включении контакта 7 (контакт

6 размыкается) "1" появляется на выходе третьего триггера 10 (на выходах триггеров 9 и ll также имеются "1"), .а на выходе первого триггера 8 вЂ” "0

На входах четвертого элемента И 16 появляются три "l": с выхода третьего триггера 10 по истечении выдержки времени первого элемента 23 задержки и с выхода второго элемента 21 задержки, следовательно, на выходе четвертого элемента И 16 также имеется "1". Код на входах адреса

ПЗУ 27 принимает значение 0111! (таблица, позиция 31), что соответствует уровням "1" на выходах первого, третьего и шестого разрядов вЂ” привод переходит на третью скорость.

При дальнейшем замыкании контакта

6 (контакт 7 размыкается) появляется код на входах адреса ПЗУ 27 01101, что соответствует переходу привода на вторую скорость, а при замыкании контакта 5 возникает код 01001, что соответствует переходу на первую скорость,.и.при дальнейшем замыкании контакта 4 код принимает значение

00000 вЂ” привод останавливается, Хотя с выхода БПК 12 при переходе замыканий контактов командоаппарата в последовательности 7-6-5-4 снимается уровень "0, управления процес-. сом рекуперативного торможения привода не происходит, так как груза на валу нет вЂ” контакт 28 взвешивающего устройства разомкнут, а с выхода четвертого элемента ИЛИ 24 снимается уровень "I".

5 15823 ства соответственно дополнительной первой и второй скоростей, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии замкнут нулевой контакт 4 командоаппарата, все остальные контакты разомкнуты. Груз на валу отсутствует. Уровень "0" с общей шины поступает на входы всех четырех триггеров 8-11 и формирует на их выходах уровни "0", на выходе блока 12 программного контроля (БПК)вЂ” уровень "1".

"0" с выхода, первого. триггера 8 !

5 поступает на вход первого элемента

ИЛИ 18, на его выходе вЂ” уровень "0", на выходе первого элемента ИЛИ 18 также присутствует "0", так как на его входах имеются уровни "0". При 20 этом на первом входе второго элемента

И 14 присутствует "0", следовательно, на его выходе имеется "0", На входах второго элемента ИЛИ 19 два "0" формируют "О" на его выходе, На выходе 25 четвертого элемента И 16 также имеется "0", На входах третьего элемента

ИЛИ 20 присутствуют "0": один с выхода четвертого триггера 11, второй с выхода четвертого элемента 26 задержки, третий с выхода элемента 25 задержки, следовательно, на его выходе также имеется "О". Таким образом, на все входы адреса постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 27 поданы уровни "0" (таблица включений, 35 позиция 1), следовательно, на всех восьми его выходах сформированы низкие уровни, что. свидетельствует о. за- . прете на включение, 40

При,замыкании контакта 5 командо" аппарата (контакт 4 размыкается)

И II

0 поступает на четвертый триггер

I1 и меняет его состояние так, что на его выходе формируется 1, кото- 45 рая меняет состояния выходов первого и третьего элементов ИЛИ 18 и 20, которые формируют на своих выходах

На выходе первого элемента

И IS остается "0" (триггеры 8, 9 и

10 не меняют своих состояний), а . на выходе второго элемента И 14 появляется единица, Второй элемент ИЛИ 19 . и четвертый элемент И 16 не изменяют своих состояний (уровни "0").

"Входная комбинация сигналов ДЗУ 27вЂ”

01001 (таблица, позиция 19) на выходах первого, третьего и четвертого разрядов вЂ” 1 (тормоз включаетсявЂ”

1582310

Груз на валу есть, контакт 28 взвешивающего устройства замкнут, При резкой перекладке рукоятки командоаппарата из нулевого положения в третье того же направления "Спуск" последовательно замыкаются (размыкаются) контакты 4, 5 и 6 до замыкания контакта 7. На выходах второго, третьего и четвертого триггеров 9, 10 10 и 11 формируются "1", на выходе

Б К 12 также присутствует "1", при э ом на входах адреса ПЗУ 27 устанав-.. л вается код 01001 вЂ” первая скоростьвЂ” и запускается вьдержка времени первого элемента 23, устанавливающая !

", 0" на его выходе, препятствующий включению второй скорости. По истечении выдержки времени первого элемент а 23 на входах адреса ПЗУ 27 формируется код 01101 -" вторая скоростьвЂ”

1 одновременный запуск вьдержки времени второго элемента 24, по истечении которой появляется код 01111 на входах адреса ПЗУ 27 вЂ” третья ско- 25 рость.

При обратной последовательности замыканий входных контактов 7-6-5-4

БПК 12 формирует на своем выходе 10". Контакт 6 замыкается (контакт 7 30 размыкается), на входах четвертого элемента ИЛИ 21 имеются два "0", на его выходе тоже присутствует "0".

Запускается выдержка времени третье-. о элемента 25, на выходе которого

"1", формирующая "1 на выходе второT о элемента ИЛИ 19, На входах адреса

ЙЗУ 27 возникает код 00101, что соответствует (таблица, позиция 21) perywpye»oMy рекуперативному торможению 40

Привода на второй скорости (груз на валу, направление Спуск") с выдержкой времени третьего элемента 25 вЂ” "l" на выходах первого, третьего и вось.мого разрядов. 45

При замыкании контакта 5 (контакт

6 разомкнут) и по истечении вьдержки времени третьего элемента 25 запускается четвертый элемент 26 задержки, формируя "1" на своем выходе. На выходе второго элемента ИЛИ 19 вЂ” "0", так как на его входах имеются "0", на выходах первого и второго элементов И 13 и 14 также присутствуют "0", а на выходе четвертого элемента 55

И 16 имеется "0", Только на выходе третьего элемента ИЛИ 20 вЂ” "1", следовательно, код на входах адреса

ПЗУ 27 принимает значение 00001 (таби лица, позиция 17) вЂ” регулируемое рекуперативное торможение на первой скорости вЂ” 1 на выходах первого, третьего и седьмого разрядов ПЗУ 27.

При дальнейшем замыкании контакта 4 командоаппарата происходит останов привода по истечении вьдержки времени четвертого элемента 26. Таким образом, при резкой перекладке рукоятки командоаппарата из положения, соответствующего третьей скорости направления "Спуск", в нулевое положение происходит принудительное регулируемое рекуперативное торможение привода в две ступени.

В направлении движения привода

"Подъем" БПК 12 участия в работе схемы не принимает и формирует на своем выходе уровень "1", при атом первым срабатывает первый триггер 8, формирующий "1" на своем, выходе. Схема работает аналогично описанному варианту в направлении "Спуск", только на входах адреса ПЗУ 27 формируется код

11000 (таблица, позиция 4), т,е. формируются "1" на. его выходах первого, второго и четвертого разрядов вЂ” первая скорость направления "Подъем".

При замыкании контакта 2 (контакт

3 разомкнут) появляется код 11100 на входах ПЗУ 27 и "1" на выходах его первого, второго и пятого разрядов (таблица, позиция 8) вЂ” вторая скорость.

При замыкании контакта 1 (контакт

2 размокнут) и по истечении вьдержки времени первого 23 и второго 24 элементов формируется код 11110 на входах адреса ПЗУ 27 (таблица,.позиция 16), что соответствует появлению на выходах первого, второго и шестого разрядов - третья скорость.

При обратном замыкании контактов в последовательности 1-2-3-4 схема вырабатывает коды на входах адреса

ПЗУ 27: 11100 вЂ” вторая скорость, 11000 вЂ” первая скорость, 00000 вЂ” останов, Таким образом, изобретение позволяет сократить количество используемых элементов, исключить необходимые в устройстве-прототипе взаимоблокировки при переключении режимов, а также обеспечить режим управляемого рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшей скорости на низшую и только в направ1582310

10 лении спуска груза, что дополнительно повышает быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления асин-. хронным электродвигателем, содержащее четыре RS-триггера, командоаппарат с семью выходами, блок программного контроля,. два логических элемента И и логический элемент ИЛИ, первый и второй входы первого триггера соединены соответственно с третьим и четвертым выходами командоаппарата, первый, Hторои, третий, f5 четвертый и пятый входы второго триггера соединены соответственно с вторым, шестым, третьим, четвертым и пятым выходами командоаппарата, первый, второй, третий, четвертый и пя- gg тый входы третьего триггера соедииены соответственно с первым, седьмым, вторым, четвертым и шестым выходами командоаппарата, первый и второй входы четвертого триггера соединены соответственно с пятым и четвертым выходами командоаппарата,. седьмой, шестой, пятый и четвертый выходы которого соединены с входами блока программного контроля, выходы перво- 30 го и четвертого триггеров соединены с входами логического элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены контакт взвешивающего устрой- З5 ства, постоянное запоминающее устройство, третий, четвертый и пятый логические элементы И, второй, третий и четвертый логические элементы ИЛИ, логический элемент НЕ и четыре эле- 4р мента задержки, третий и четвертый входы первого триггера соединены соответственно с первым и вторым выходами командоаппарата,,седьмой и шестой выходы которого соединены соот. вЂ” 45 ветственно с третьим и четвертым входами четвертого триггера, выход первого триггера соединен с первым входом первого логического элемента И, выход первого логического элемента

ИЛИ соединен с первым входом второго логического элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов И, второй вход третьего логического элемента И соединен с выходом второго

° . триггера, выход третьего логического элемента И соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ, вы-. ход которого соединен через второй элемент задержки с вторым входом четвертого логического элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего триггера, выход четвертого триггера соединен с первыми входами третьего логического элемента

ИЛИ и пятого логического элемента И, первый и второй входы четвертого логического элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом блока программного контроля и контактом взвешивающего устройства, включенным на общую шину, выход четвертого логического элемента ИЛИ соединен с входом третьего элемента задержки и вторыми входами первого и второго логических элементов И, третьи входы которых соединены с выходом логического элемента НЕ, выход третьего элемента задержки соединен с вторыми входами второго и третьего логических элементов ИЛИ и пятого логического элемента И, выход которога соединен с четвертым элементом задержки, выход которого соединен с третьим вхо дом третьего логического элемента

ИЛИ и входом логического элемента

НЕ, первый, второй и четвертый входы адреса постоянного запоминающего устройс-тва соединены соответственно с выходами первого, второго и четвертого логических элементов И, третий и пятый входы адреса постоянного запоминающего устройства соединены соответственно с выходами второго и третьего логических элементов ИЛИ, вход разрешения выборки постоянного запоминающего устройства соединен с общей шиной, выходы первого, второго и третьего разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно "TQDмоз", "Подъем" и "Спуск", выходы четвертого, пятого и шестого разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно первой, второй и третьей скоростей, а выходы седьмого и восьмого разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно дополнительной первой и второй скоростей..12

1582310

Таблица включений запоминающего устройства постоянного

Выходы разрядов.

Яэ

П/

Входы

О 1

О О

О 1

О О

О .1

Составитель .С,Гозднухов

Редактор А,Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Подписное

Тираж 455

Заказ 2095 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

"Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Производственно-издательский комбинат

11 .12

О О

О 1

1 О

1 1

О О

0 1

О 1

1 О

1 1 .1 1

О О

О 1

1 О

1 0

1 1

О О

О 1

1 О

1 1

1 .О

О О

1 О

О О

0 О

О О

О 1

О .О

О О

О 0

О О

0 О

О О

1 О

0 О

О О

О 1

О О

0 О

О О

О -О

О О

О О О

0 О О

О О О

0 «О О

О О О

1 О О

О 1 О

О О О

О О 1

О О О

1 О О

О О О

Устройство для управления асинхронным электродвигателем