Многодвигательный асинхронный электропривод с автоматическим управлением и защитой при опрокидывании

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам автоматики и релейной защиты. Цель изобретения - увеличение надежности. Цель достигается введением в устройство RS-триггеров 13 - 16, функционально соединенных двоично-десятичного счетчика 17 и дешифратора 13, двух эл-тов И 19,20. Провод цепи управления через замыкающие кнопки 22,23 управления подключен соответственно к входам первого RS-триггера 13, прямой выход которого подключен к первому входу эл-га И 9« К второму входу эл-та И 19 прогод подключен через последОБателънс соединенные размыкающий контакт 24 релз и эл-т 25 задержки. Выход первого эл-та И подключен к первому входу второго эл-та И 20 через инвертор 26. 2 ил. S8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

74 А1 (19) (11) (5))5 Н 02 P 1/58, Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4717467/07 (22) 06.02.89 (46) 30.03.91. Бюл. У 12 (71) Мелитопольский институт механизации сельского хозяйства и Серогоэский межколхозный комбикормовый завод (72) В.Я.Жарков, Е.Г.Плотников, И.И.Шокарев и В.Г.Гладун (53) 621. 316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1377956, кл. Н 02 Н 7/08, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1408492, кл. Н 02 Н 7/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 1436252, кл. Н 02 P 1/58, 1986. (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ АСИНХРОННЫЙ

ЭЛЕКТРОПРИВОД С АВТОМАТИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ И ЗАЩИТОЙ ПРИ ОПРОКИДЫВАНИИ ф57) Изобретение относится к электро2 технике, а именно к устройствам автоматики и релейной защиты. Цель изобретения — увеличение надежности.

Цель достигается введением в устройство RS-триггеров 13 — 16, функционально соединенных двоично-. десятичного счетчика 17 и дешифратора

18, двух эл-тов И 19,20. Провод цепи управления через замыкающие кнопки

22,23 управления подключен соответственно к входам пepsoro RS-триггера 13, прямой выхоц которого подключен к первому входу эл-та И 19. К второму входу эл-та И 19 провод подключен через последовательно соединенные размыкающий контакт 24 рел и эл-т 25 задержки. Выход первого эл-та И подключен к первому входу второго эл-та И 20 через инвертор

26. 2 ил.

1638784

50

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматики и релейной защиты и может быть использовано для автомати5 ческого управления пуском трехфазных электродвигателей технологических линий и их защиты при опрокидывании.

Цель изобретения — увеличение надежности электропривода. 10

На фиг. l представлена принципиальная силовая схема электропривода; на фиг. 2 — принципиальная схема автоматического управления электроприводом и его защиты. 15

Устройство содержит и асинхронных электродвигателей 1-3, разделенных на три равные по числу электродвигателей группы, три коммутационных аппарата 4 — 6, полюса которых одни- 20 ми выводами подключены к фазам статорных обмоток асинхронных электродвигателей 1 — 3 соответственно,магнитный сумматор 7 с тремя первичными обмотками 8 — 10,одни выводы которых предназначены для подключения к разноименным для каждой группы электродвигателей фазам источника питания, другие .выводы первичных обмоток 8 — 10 магнитного сумматора 7 подключены к другим выводам полюсов коммутационных аппаратов 4 — 6 в разноименных для каждой группы электродвигателей фазах статорной обмотки, другие выводы остальных полюсов коммутационных аппаратов 4-6 предназначены для подключения к соответствующим фазам источника питания реле,катушка 11 которого подключена к вторичной обмотке 12 магнитного суммато- 40 ра 7, RS-триггеры 13-16 (по количеству на один больше защищаемых электродвигателей) ° функционально соединенные двоично-десятичный счетчик

17 и дешифратор 18, два элемента 45

И 19 и 20, провод цепи 21 управления через замыкающие кнопки 22 и 23 управления подключен соответственно к S- u R-входам первого RS-триггера

13, прямой выход которого подключен к первому входу элемента И 19, к второму входу первого элемента И 19 провод цепи управления подключен через.: последовательно соединенные размыкающий контакт 24 реле и элемент 25 задержки, выход первого элемента И 19 подключен к счетному входу двоичнодесятичного счетчика 17 непосредственно, а к первому входу второго элемента И 20 — через иивертор 26, первый выход 27 дешифратора 18 свободен, а выходы 28 — 30 подключены к S-входам соответствующих RS-триггеров

14-16, выходы которых подключены к . ключам 32 - 34 управления коммутационными аппаратами 4 — 6, выход 31 дешифратора 18 подключен к второму входу второго элемента И 20, R-входы

RS-триггеров 13 — 16 и К-вход двоично-десятичного счетчика 17 объединены и подключены к выходу второго элемента И 20, причем провод цепи

21 управления через дифференцирующую цепочку 35 подключен также к К-входу двоично-десятичного счетчика 17.

Электропривод работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на провод цепи 21 управления дифференцирующая цепочка 35 формирует импульс сброса, устанавливая двоичнодесятичный счетчик 17 в нулевое состояние, при этом на выходе 27 дешифратора 18 устанавливается уровень

Одновременно уровень "1" через размыкающий контакт 24 реле и элемент 25 задержки, служащий для устранения дребезга контакта, подается на второй вход вход первого элемента

И 19. Прн последующем нажатии на кнопку 22 "Пуск" уровень "1" подается на S- вход RS-триггера.l3,триггер .переключается, на его прямом выходе появляется уровень "1",который поступает на первый вход первого элемента И 19. В результате на выходе первого элемента И 19 появляется уровень "1", что приводит к появлению на счетном вхо- де двоично-десятичного счетчика

17 счетного импульса. Уровень .

"1" перемещается на выход 28 дешифратора 18. Это приводит к переклю" чеиию RS-триггера 14, появлению на его прямом выходе уровня "1" и открыванию ключа 32 .управления коммутационным аппаратом 4. Коммутационный аппарат 4 срабатывает и подключает электродвигатель l к сети. При включении электродвигатель 1 потребляет пусковой ток в 5-7 раз больше номинального, который, протекая по пер.вичной обмотке 8 сумматора 7,создает в магнитопроводе магнитный поток. В результате во вторичной обмотке 12 появляется ЭДС и реле срабатывает, его контакт 24 размыкается, на вто8784 6

5 163

;ром входе первого элемента И 19 появляется уровень "0". По иере разгона электродвигателя .1 ток в первичной обмотке 8, а следовательно, и.во вторичной обмотке 12 уменьшается и реле возвращает свой контакт 24 s исходное состояние. При этом на втором входе первого элемента И 19 онять появляется уровень "1", что приводит к появлению на его выходе, а следовательно, и на счетном входе двоично-десятичного счетчика 17 счетного импульса. Уровень "1" перемещается на вывод 29 дешифратора 18.Это приводит к переключению RS-триггера 15, появлению на его прямом выходе уровня "l" и открыванию ключа 33 управления коммутационным аппаратом

5. Коммутационный аппарат 5 срабатывает и подключает электродвигатель

2 к сети. При включении электродвигателя 2 по обмотке 9 протекает пусковой ток, в результате чего резко увеличивается суммарный магнитный поток в магнитопроводе, индуктнруя ЭДС во вторичной обмотке 12,срабатьвает реле и его контакт 24 размыкается,на втором входе первого элемента И !9 появляется уровень "0". По мере разгона . электродвигателя 2 ток в первичной обмотке 9 уменьшается. По обмоткам 8 и 9 сумматора ? протекают токи разных фаз по величине меньше номинальных, сдвинутые на угол, близкий к 120, Так как обмотки 8 и 9 выполнены с равным числом ампер-витков, то в магнитопроводе возникает магнитный поток небаланса по величине а меньше магнитного потока, возникающего при номинальном токе, ЭДС во вторичной обмотке 12 уменьшается и реле возвращает свой контакт 24 в ис.ходное состояние. При этом на втором входе первого элемента И 19 опять появляется уровень "1", что приводит к появлению на его выходе, а следовательно, и на счетном входе двоичнодесятичного счетчика 17 счетного импульса. Уровень "1" перемещается на выход 30 дешифратора 18. Это приводит к переключению RS-триггера 16,появлению на его прямом выходе уровня

"1" и открыванию ключа 34 управления коммутационным аппаратом 6. Коммутационный аппарат 6 срабатывает и подключает электродвигатель 3 к сети, При включении электродвигателя 3 по обмотке 10 протекает пусковой ток, 10

55 в результате чего суммарный магнитный поток в магнитопроводе резко увеличивается, индуктируя ЭДС, во вторичной обмотке 12, срабатывает реле и его контакт 24 размыкается, После разгона электродвигателя 3 в первичных обмотках 8 — 10 йротекают токи хоа лостого хода, сдвинутые на угол 120

Так как обмотки 8 - 10, принадлежащие трем разным фазам, выполнены с равным числом ампер-витков, то магнитный поток в магнитопроводе равен нулю и ЭДС во вторичной обмотке 12 отсутствует. По мере загрузки электродвигателей 1 - 3 изменяются токи в обмотках 8 — 10 и магнитный поток небаланса. При неодинаковой загрузке электродвигателей или нри количестве их, не кратном трем, в кольцевом магнитопроводе создается магнитный поток небаланса, вызванный несимметрией магнитных потоков, создаваемых в первичных обмотках сумматора ?.Величина магнитного потока небаланса всегда меньше магнитного потока,появляющегося при опрокидывании одного из электродвигателей. Если количество электродвигателей больше трех „ необходимо их запуск производить в такой последовательности, чтобы поочередно оживлялись первичные обмотки сумматора 7, принадлежащие разным фазам.

После запуска и разгона всех электродвигателей реле возвращает свой контакт 24 в исходное состояние, При Фтом на втором входе первого элемента И 19 опять появляется уровень

"1", что приводит к появлению на его выходе, а следовательно, и на счетном входе двоично-десятичного счетчика 17 счетного импульса. Уровень

" l" перемешается на выход 31 дешифратора 18. Схема готова к защите.

При опрокидывании одного из электродвигателей, например электродвигателя 2, по первичной обмотке 9 протекает пусковой ток, в магнитопроводе возникает магнитный поток, значительно больший потока небаланса,во вторичной обмотке 12 появляется ЗДС,реле срабатывает и размыкает свой контакт

24, На втором входе первого элемента

И 19, а следовательно, и на его выходе появляется .уровень "0", В результате на первом и втором е входах второго элемента И 20 присутствуют уровни 1. Появление уровня

1638784

"l" на выходе второго элемента И 20 вызывает переключение RS-триггера

13-16 и обнуление двоично-десятично. го счетчика 17, в результате чего на прямых выходах RS-триггеров .13 — 16 появляется уровень "0", ключи 32—

34 управления коммутационными аппара, тамн 4 - 6 закрываются и электродвигатели 1 — 3 отключаются, Схема готова 10 м следующему пуску.

Электропривод может быть изготовлен на базе микросхем серии К 176. В качестве ключей могут быть использованы тиристорные оптроны, в качест- 15 ве коммутационных аппаратов-тиристорные пускатели.

Таким образом, снижение числа коммутационных контактов, работающих в часто повторяющихся режимах и 20 rðåáóþùèx регулярного технического обслуживания, а также построение схемы защиты и управления предлагаемым электроприводом повышают его надеж- ность по сравнению с известным.

Формула изобретения

Иногодвигательный асинхронный электропривод с автоматическим управ- 30 лением и защитой при опрокидывании, содержащий п асинхронных электродвигателей, разделенных на три равных по числу электродвигателей группы, три коммутационных аппарата, полюса 35 которых одними выводами подключены к фазам статорных обмоток асинхронных электродвигателей своих групп, магнит- ный сумматор с тремя первичными обмотками, одни выводы которых пред- 40 назначены для подключения к разноименным дпя каждой группы электродвигателей фазам источника питания, другие выводы первичных обмоток магнитного .сумматора подключены к другим выво- 45 дам полюсов коммутационных аппаратов в разноименных для каждой. группы электродвигателей фазах статорной обмотки, другие выводы остальных полюсов коммутационных аппаратов предназначены для подключения к соответствующим фазам источника питания,реле, катушка которого подключена к вторичной обмотке магнитного сумматора, отличающийся тем, .что, с целью увеличения надежности, в него введены RS-триггеры по количеству на один больше защищаемых электродвигателей, функционально соединенные двоично-десятичный счетчик и дешифратор, два элемента И, провод .цепи управления через замыкающие кнопки управления подключен соответственно к S è R-входам первого К5триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу первого элемента И нровод цепи управления подключен через последовательно соединенные размыкающий контакт реле и элемент задержки, выход первого элемента И подключен к счетному входу двоично-десятичного счетчика непосредственно, а к первому входу второго элемента И вЂ” через инвертор, каждый из п выходов дешифратора, начиная с второго, подключен к S-входам соответствующих и R5-триггеров, выходы которых подключены к ключам управления своих коммутационных àïïàратов, (п+1)-й выход дешифратора подключен к второму входу второго элемента И, К-входы всех RS-триггеров и

R-вход двоично-десятичного счетчика объединены и подключены к выходу второго элемента И, при этом провод цепи управления через дифференцирующую цепочку подключен к R-входу двоична-десятичного счетчика.

)638784

Составитель К.Шилан

Техред C.Ìèãóíîâà

Кор рек тор. С . Шев кун

Редактор А.Огар

Заказ 932 Тираж 355 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям-при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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