Устройство для динамического торможения асинхронного электродвигателя

 

Использование: а электроприводах переменного тока в любой отрасли народного хозяйства. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит коммутационную аппаратуру, управляемый выпрямитель, схему совпадения и формирователь импульсов. Новым является введение в устройство силового контактора с четырьмя замыкающими и двумя размыкающими контактами , датчика тока статора, датчика ЭДС вращения двигателя, генератора пилообразных напряжений, стабилитрона и усилителя-ограничителя . 2 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю H 02 P 3/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4865614/07 (22) 11,09.90 (46) 30,04.93. Бюл. 1Ф 16 (71) Проектно-конструкторское бюро Московского научно-производственного объединения "Темп" (72) П.К. Тукмаков и Н.И. Павлов (56) Авторское свидетельство СССР

М 594569, кл, Н 02 Р 3/23, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 890538, кл. H 02 Р 3/24, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

ТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к электроприводу переменного тока и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение точности динамического торможения.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2а,б — временные диаграммы, поясняющие его работу с разными уровнями кинетической энергии, запасенной в электроприводе.

Устройство для динамического торможения асинхронного электродвигателя содержит электродвигатель 1, кнопку 2

"СТОП", кнопку 3 "ПУСК", контактор 4, генератор пилообразного напряжения 5, датчик тока 6, датчик ЭДС вращения ротора 7, усилитель-ограничитель 8, блок задержки 9, инвертор 10, ключ 11, стабилитрон 12, „„Я „„1812609 А1 (57) Использование: в электроприводах переменного тока в любой отрасли народного хозяйства. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит коммутационную аппаратуру, управляемый выпрямитель, схему совпадения и формирователь импульсов. Новым является введение в устройство силового контактора с четырьмя замыкающими и двумя размыкающими контактами, датчика тока статора, датчика ЭДС вращения двигателя, генератора пилообразных напряжений, стабилитрона и усилителя-ограничителя. 2 ил. интегратор 13, формирователь импульсов

14 и управляемый выпрямитель 15.

Первая, вторя и третья обмотки статора электродвигателя 1 через первый, второй и третий силовые размыкающие контакты 4.1, 4.2, 4.3 контактора 4 соединены соответственно с первой, второй и третьей фазами силовой трехфазной питающей сети. Первый вывод кнопки 2 "СТОП" подключен одновременно к третьей фазе питающей сети и через первый размыкающий контакт 4.5 контактора к второму входу генератора пилообразного напряжения 5, Второй вывод кнопки 2, "СТОП" через кнопку 3 "ПУСК", зашунтированную замыкающим контактом

4.4 контактора 4, соединен с первым выводом обмотки 4 контактора, второй вывод которой подсоединен одновременно к первому входу генератора пилообразного напряжения 5 и нулевой фазе питающей сети.

Первый вход датчика тока 6 соединен с вто1812609 рым выводом замыкающего контакта 4.3.

Второй вход датчика тока 6 подключен одновременно к третьей обмотке статора и через второй размыкающий контакт 4.6 к первому входу датчика 7 ЭДС вращения ротора, второй вход которого подсоединен к второй обмотке статора электродвигателя 1, Выход датчика 7 ЭДС вращения соединен с входом усилителя-ограничителя 8, инверсный выход которого через блок задержки 9 подключен к входу инвертора. Выход инвертора:10 подсоединен к управляющему входу ключа 11, выход которого через стабилитрон 12 соединен с входом интегратора 13.

Выход датчика тока 6. подключен к входу ключа 11, Прямой выход. усилителя-ограничителя 8 гюдсоединен одновременно к управляющим входам генератора пилообразного напряжения 5 и формирователя импульсов 14, Выход интегратора 13 соединен с первым входом формирователя импульсов

14, второй. вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения

5. Выход формирователя импульсов 14 подключен к управляющему входу управляемого выпрямителя 15, подключенного между первой и второй фазами питающей сети и между первой и второй обмотками статора . двигателя 1, Устройство работает следующим образом.

1. Рабочий режим. Этот режим устанавливается нажатием кнопки 3 "ПУСК". При этом включается контактор 4, его контакты

4.1, 4.2, 4.3 и 4.4 замыкаются, а 4.5 и 4;6 размыкаются. В этом режиме с помощью блоков 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 производится формирование сигнала, пропорциональное потерям энергии при пуске двигателя, то есть запасаемой электроприводом кинетической энергии. Блоки 5, 15 и 14 в этом режиме не функционируют.

На вход блока задержки 9 с инверсного выхода усилителя-ограничителя 8 подается сигнал постоянного уровня. Ключ 11 открыт единичным сигналом инвертора 10. Ток статора электродвигателя I поступает на вход трансформатора тока 6. Выходной сигнал трансформатора тока 6 подается на вход ключа 11, выходной сигнал которого через стабилитрон 12 поступает на вход интегратора f3. Интегрирование производится до момента окончания переходного процесса i электроприводе, который подается е помощью блока задержки 9, На фиг. 2а-10, 26-10 момент окончания переходного процесса обозначен через Ь, После нажатия кнопки 3 "ПУСК" через время, равное длителъности переходного процесса, на выходе блока задержки 9 формируется уровень наФ

50 ходной сигнал блока t4 подается на управляющий вход управляемого выпрямителя

15, на силовой вход которого поступает напряжение питающей сети. На выходеуправляемого выпрямителя 15 формируется импульсное напряжение постоянного тока, Частота импульсов равна удвоенной частоте питающей сети, а длительность их определяется кинетической энергией, запасаемой в подвижных частях электроприводами во вращающемся роторе асинхронного электродвигателя. Происходит динамическое торможение. пряжения, достаточный для изменения логического состояния инвертора 10. При этом на его инверсном выходе формируется сигнал логического нуля и ключ 11 размыкается. Сигнал блока 6 на вход блока 11 не поступает. Интегрирование заканчивается.

Значение выходного сигнала интегратора

13 запоминается для использования в режиме торможения.

2. Режим торможения. Устанавливается нажатием кнопки 2 "СТОП". При этом контакты 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4 размыкаются, 4.5 и

4.6- замыкаются. Функционируют все блоки устройства для динамического торможе15 ния.

Датчик ЭДС вращения 7 двигателя выдает сигнал о наличии вращения электродвигателя 1. Сигнал с выхода датчика 7 поступает на вход усилителя-ограничителя

20 8, на прямом выходе которого снимаетея сигнал постоянного уровня. Сигнал на ин. версном выходе блока 8 в этом режиме равен нулю. Выходной сигнал блока 8 с прямого выхода подается одновременно на

25 управляющие входы генератора пилообразного напряжения 5 и формирователя прямоугольных импульсов 14, которые при этом включаются. На вход генератора пилообразного напряжения 5 через контакт.4.5:

30 контактора 4 поступает переменное напряжение(1=50 Гц), на выходе которого формируется пилообразное напряжение. Начало:..

"пилы" совпадает с моментом перехода че- рез нуль переменного напряжения. Дли35 тельность пилы равна половине периода переменного напряжения. Выходные сигналы генератора пилообразного напряжения .

5 и интегратора 13 подаются на первый и второй входы формирователя импульсов 14, 40 на выходе которого формируются прямоугольные импульсы, Начало импульсов совпадает с моментом перехода через нулевой уровень переменного напряжения, т.е. с началом "пилы", а конец — с момен45 том перехода в положительной направле-. нии выходного сигнала блока 5 через уровень выходного сигнала блока 13. Вы1812609

Большому значению кинетической энергии электропривода соответствует . большое значение тока динамического торможения и наоборот, меньшей значению кинетической энергии соответствует меньшее 5 значение тока динамического торможения, При остановке работа электродвигателя 1 сигнал датчика ЭДС вращения 7, а значит и сигнал на выходе усилителя-ограничителя 8 становится равным нулю, Это l0 . приводит к отключению блоков 5, 14 и 15.

Двигатель вновь готов к включению.

Формула изобретения

Устройство для динамического торможения асинхронного электродвигателя, со- 15 держащее силовой контактор с катушкой и четырьмя замыкающими контактами, кнопку "Стоп", один вывод которой предназначен для подключения к одной из фаз сети, другой вывод кнопки "Стоп" через кнопку 20

"Пуск", шунтируемую первь м замыкающим контактом силового контактора, подключен к одному выводу катушки силового контак- тора,.другой вывод которой предназначен для подключения к нулю сети, управляемый. 25 выпрямитель, входные выводы которого предназначены для подключения к двум фазам сети, а выходные выводы предназначены для подключения к первой и второй фазам статорной обмотки, второй, третий и 30 четвертый замыкающие контакты силового контактора одними выводами предназначе ны для подключения к фазам сети, другие выводы второго и третьего замыкающих

:контактов силового контактора предназна- 35 чены для подключения к первой и второй .фазам статорной обмотки, формирователь импульсов, выход которого связан с управляющим входом выпрямителя, блок задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик тока, датчик ЭДС, усилитель-ограничитель, инвертор, управляемый ключ, стабилитрон, интегратор и генератор пилообразного напряжения, а силовой контактор снабжен двумя размыкающими контактами, один входной вывод датчика тока подключен к другому выводу четвертого замыкающего контакта силового контактора, другой выходной вывод датчика тока предназначен для подключения к третьей фазе статорной обмотки и подключен к Одному выводу первого размыкающего контакта силового контактора, другой вывод которого подключен к первому входу датчика ЗДС, другой вход которого предназначен для подключения к второй фазе статорной обмотки, а выход датчика ЭДС подключен к входу усилителяограничителя, прямой выход которого подключен к первому входу формирователя импульсов и управляющему входу генератора пилообразного напряжения, первый вход которого предназначен для подключения к нулю сети, а его второй вход подключен к одному выводу второго размыкающего контакта силового контактора, другой вывод которого предназначен для подключения к одной из фаз сети, выход генератора пилообразного напряжения подключен к второму входу формирователя импульсов, инверсный выход усилителя-ограничителя подключен к входу блока задержки, выход которого подключен к входу инвертора, выход которого через стабилитрон связан с. входом интегратора, выход которого соединен с третьим входом формирователя импульсов, выход датчика тока соединен с входом ключа.

1812609. VU7. 2

Редактор A. Егорова

Заказ 1579 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

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

S ()if

Составитель П. Тукмаков

Техред М. Моргентал Корректор М. Куль