Электропривод переменного тока

 

(19) RRU U(11) 2О (51) Н02 Р5 Зб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Комитет Российской Федерации по патентам и теварным знакам (Щ 4904485/07 (22) 249391 (46) ЗОЛ0.93 Бюл. Йа 39-40 (7т) Липецкий политехнический институт

pa) ан, (73) Липецкий политехнический институт (54) ЭВЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕВНОГО ТОКА

{67) Использование: в электроприводах кранов любого промышленного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что в электропривод дополнительно введены два конденсатора; включенные в разрыв проводов, соединяющих контакты силового контактора с источником питания, еще один дополнительный контактор имеет два силовых размыкающих контакта, подключенных параллельно конденсаторам, а вспомогательный замыкающий контакт дополнительного контактора подключен параллельно первому контакту тормозного контактора

1 ил.

2002359

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах кранов любого промышленного назначения.

Известен электропривод переменного тока, содержащий трехфазный двигатель, трехфазный индукционный реостат, подключенный к выводам обмоток ротора двигателя, к выходам трехфазного индукционного реостата подключен трехфазный полууправляемый мостовой выпрямитель, выход которого подключен через ключевые элементы к двум фазам статорной обмотки двигателя, к выходу выпрямителя также подключены обратный диод и параллельно диоду резистор, обмотки статора двигателя подключены к сети через три контакта, причем один контакт шунтирован диодом, а другой контакт шунтирован последовательно соединенными тиристором и резистором, Для управления ключевыми элементами используется еще один контакт, конденсатор, диод и резистор.

Устройство позволяет регулировать частоту вращения двигателя только при большом статическом моменте, а при малом статическом моменте и холостом ходе невозможно обеспечить устойчивую пони>кенную частоту вращения..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель, фазы стаiopHoA обмотки KOTopGfо через KQHlBKT6t первого силового контактора подключены к источнику питания, второй тормозной контэктор с двумя замыкающими контакторами, четыре диода, первый из которых подключен. параллельно первому контакту первого силового контактора и подсоединен катодом к источнику питания, à его анод подключен к аноду первого тиристора, трехфазный индукционный реостат, одни выводы которого подключены к фазам роторной обмотки, другие выводы соединены в общую точку, к котОрой также подключен катод первого тиристора, анод которого соединен со своим управляющим электродом через последовательно соединенные первый резистор и первый контакт второго тормозного контактора, средние выводы обмоток индукционного реостата соединены с анодами соответственно второго. третьего и четвертого диодов. катоды которых объединены в общую точку, подключенную к выводу другой обмотки статора двигателя, второй тиристор включен последовательно с вторым резистором и шунтирует третий силовой контакт первого контактора, общая точка соединения других выводов индукци20

55 онного реостата и катода первого тиристора соединена с одной обкладкой первого конденсатора, другая обкладка которого соединена с катодами второго, третьего и четвертого диодов, параллельно первому конденсатору включены последовательно соединенные катушки реле и второй контакт тормозного контактора, замыкающий контакт реле одним выводом соединен с управляющим электродом второго тиристорэ, анод которого через третий резистор соединен с другими выводом замыкающего контактора реле. Устройство позволяет осуществить пуск двигателя и обеспечить в двигательном режиме только одну механическую характеристику экскаваторного типа, В ре>киме динамического торможения осуществляется комбинированное возбуждение. прекращение торможения выполняется автоматически.

Недостатком известного устройства является невозможность получения устойчивой пониженной скорости двигателя, Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения, Цель достигается тем, что в электроприводе переменного тока, содержащем трехфазный асинхронный электродвигатель, фазы статорной обмотки которого подклк>чены к одним выводам контактов силового контакторэ, тормозной контактор с двумя замыкающими контактами, три резистора, четыре диода, первый из которых подключен параллельно контакту силового контактора в одной из фаз статорной обмотки и с одним выводом первого резистора, другой вывод KQTopolo через первый замыкающий контакт тормозного контакторэ соединен с управляющим электродом первого тиристора, катод которого соединен с одной обкладкой конденсатора, трехфазный индукционный реостат, выполненный со средними выводами, одни выводы которого подключены к фазам роторной обмотки. второй тиристор включен последовательно с вторым резистором, вместе с которым шунтирует контакт силового контактора в другой фазе статорной обмотки, реле с катушкой и с замыкающим контактором, средние выводы трехфазного индукционного реостата соединены соответственно с анодами второго, третьего и четвертого диодов, катоды которых объединены в общую точку и соединены с другой обкладкой конденсатора, с другой фазой статорной обмотки и через второй замыкающий контакт тормозного контактора — с одним выводом катушки реле, другой вывод которой соединен с общей точкой соединения других вы2002359 водов трехфазного индукционного реостата и с катодом первого тиристора, замыкающий контакт реле одним выводом соединен с управляющим электродом второго тиристора, анод которого через третий резистор соединен с другим выводом замыкающего контакта реле, введены дополнительный контактор с замыкающим и двумя размыкающими контактами и два конденсатора, одни выводы которых. подключены к другим выводам контактов силового контактора в одной и другой фазах статорной обмотки. каждый из конденсаторов зашунтирован соответствующим размыкающим контактом дополнительного контактора. замыкающий контакт которого подключен параллельно первому замы кающему- контакту тормоэного контактора.

Включение конденсаторов в две фазы цепи статора двигателя при одновременном, питании этих двух обмоток статора выпрямленным током, получаемым из цепи ротора. позволяет получить пониженную скорость двигателя.

На чертеже представлена схема электропривода.

Электропривод переменного тока содержит трехфазный асинхронный электродвигатель 1, фазы статорной обмотки которсто подключены к одним выводам контактов 2-4 силового кс:-.такторэ. тормозной контактор с двумя замыкающими контакторами 5 и 6, три резистора 7-9, четыре диода

10-13, первый диод 10 подключен параллельно контакту 2 силового контакта и анодом соединен с анодом первого тиристора

14, с одной фазой статорной обмотки и с одним выводом первого резистора 7, другой вывод которого через первый замыкающий контакт 5 тормозного контактора соединен с управляющим электродом первого тиристора 14, катод которого соединен с одной обкладкой конденсатора 15. Трехфазный индукционный реостат 16 выполнен со средними выводами. одни выводы которого подключены к фазам роторной обмотки, второй тиристор 17 включен последовательно с вторым резистором 8, вместе с которым шунтирует контакт 4 силового контактора в другой фазе статорной обмотки, реле с катушкой 18 и с замыкающим контактом 19.

Средние выводы трехфазного индукционного реостата 16 соединены соответственно с анодами второго 11, третьего 12 и четвертого 13 диодов, катоды которых обьединены в общую точку и соединены с другой обкладкой конденсатора 15, с другой фазой статорной обмотки и через второй замыкающий контакт 6 тормозного контэктора — с одним выводом катушки 18 реле, другой вывод ко5

55 торой соединен с общей точкой соединении других выводов трехфазного индукционного реостата 16 и с катодом первого тирис1ора 14. Замыкающий контакт 19 реле одним выводом соединен с управляющим электродом второго тиристора 17. анод которого через третий резистор 9 соединен с другим выводом замыкающего контакта 19 реле.

Имеется также дополнительный контактор с замыкающим 20 и двумя размыкающими 21 и 22 контактами и два конденсатора 23 и 24, одни выводы которых подключены к другим выводам контактов 2 и 4 силового контактора в одной и другой фазах статорной обмотки. каждый иэ конденсаторов 23 и 24 зашунтирован соответствующим размыкающим контактом 21 и 22 дополнительного контактора, замыкающий контакт 20 которого подключен параллельно первому замыкающему контакту 5 тормозного контактора.

Электропривод работает следующим образом.

При пуске двигателя замыкают контакты 2-4, контакты 21, 22 третьего контактора замкнуты, контакт 20 разомкнут, статорные обмотки двигателя подключаются к источнику питания. Контакты 5 и 6 тормозного контактора разомкнуты. B роторной обмотке наводится ЭДС и по цепи ротора протекает ток, ограничиваемый сопротивлением индукционного реостата 16. По мере разгона уменьшается сопротивление индукционного реостата. электропривод разгоняется по механической характеристике, близкой к экскаваторной.

При дэнамическом торможении силовые контакты 21; 22 третьего контактора замкнуты, а его вспомогательный контакт 20 разомкнут, контакты 2-4 первого контактора также отключены, Замыкают контакты 5 и 6 второго тормозного контактора. Ток разряда ранее заряженного конденсатора протекает через катушку 18 реле и по цепи: положительная пластина конденсатора 15. две статорные обмотки двигателя, резистор

7, замкнутый контакт 5, переход управляющий электрод-катод тиристора 14, отрицательная пластина конденсатора 15, обеспечивая начальный ток управления тиристора 14, Реле замыкает свой контакт 19, тиристор 17, ведомый сетью, открывается по принципу амплитудно-фазового управления, обеспечивая в обмотках статора постоянный ток подпитки, выпрямленный по однополупериодной схеме. Тиристор 14 открывается напряжением, полученным с катодов диодов 11-13. и по обмоткам статора протекает ток самовоэбуждения. Таким образом, по обмоткам статора одновременно

200}2359

ПР(>Тока> T TC!< ПОДГIИТК)1 (1 ) О»»< "д 1060;)(О>(>(<деHI ) . что обеспе 1ивэет e;<0!)oмичное и,?нтенслвное тормо>кение двиглтеля, При снижении скорости уменьшается Э„Г)С. няВОДИМЯЯ В:".ЗОТ006 ДБИГ«)ТЕ(IЯ. ».ОГДЯ НЯППЯ жение становится недосгатачным для питании катушки 18 реле, она размь)кает сва "1 )<0 HTGKT 1 ", 1 иP lс: 0»)з 1 за коы ввез св, с) статорные обмотки ".åpecTàeT поступать TQK подпитки. Напряже !)e в роторе еше больше уменьшается, закр,ieeeTc.) тиристор 1., электродвигатель останавливается, При r!ереходе двигателя, работающего в двигательном режиме, с основной скорости на

ПОНИЖЕННУ10 ПОЛЗУ«У!О СКОРОС)Ь P«);?I>)I?I!

При этом две обмотки 2 л 4 стятар". Двигателя подключены I< сточнику плтан)ля -)ерез

KOHQ6HC(}TOp(?i 2,t И; I, «! Т)с>ет» Ья 06МОТКя 3 статоря подклгочена к источнику питания напрямую. Ня упг>Явля!о!ц)л!(1 электрод тиристора 14 поступает п(завля)а(1!06 напряжение, тир)лс" <>)з 14 открывается. Г: роторе двигателя наводится ЗЦС и через инд)укциОнный реостат 16 протекает так. !(р(>)хетага.

QH ПОС)те?(6Т 10 Ц6ПИ одна !«)З с., > :," IO»TOp!)0) с

Обмотки, »асзь Одн >i>t из >яэ!!ых f)("" OTOK

И)"ДУК !ИОННО: 0 Г>6»:»СТ«Я «»: «), OP) Il i "»3 ДИОДОВ

11- 1 3, одна 0."...";.(>-;;:Я:.-.-: —:..Ггг аа,цви г(? (елil,,t (>y

Га я »O I > (v) 0 Т К»? С Та Т(> (3 Я д В 1, I Г;-.»Т ". Л я, Г . : р И С T 0 t> I - », ДГ>У» e«i 0(»М)ог(!,Я И ., ())г1<.:,tt«0;,П!ОГ0»60»r-! другая ?>"-:3. ат)зрн(>й —..:«:..«>0>тк 1,,ви?:,:6)?я, Н я с Г )» 0 0 и ь; 6 О (.," .и . к и,() )з и (() т е л я ! я р () ? у с

П6РЕМ- (!H. " i ГОКО! 1 Гl .) IЯЯЗС ) П«»С (CЯН(!Ь!!";. (формула и" а ра," i! )я

g>сЗ -y-(.Р,.-,г г;t4(с)>! ) (с:, " )-)„, — t f -! (1! с

T0K/-"., СОДес)З>К«1!Ци?Л ТРЕХ(ОЯЗН ЫИ ЯСИ)")Х)>01-)ный электрод(>"t атель, (»«?«Яы ст ) орной 0 J"

МОТКИ Ка 1 0»РО»го ПОДКЛЮ?»ЕНЫ K ОДНИ!И

ВЫВО>?»Я»1 КОН ГЯКТОЕ Си(»СВОГО Ка?!ТЗK г»0>(ЗЯ, тОРМОЗНОй Кал тахтаР С Д)> Л1(! ))а;с)Ь )(а(0!«ИМИ КОНТ«??(та(»1«»>1 fРИ Реэ)сс !0)?Я Ч .-FI?)P( да, первый из каторь х п)здкл(0-)е:-

Пар «Л,«)ЕЛЬНО КГ>НТЯКТ>? )Ля(>ВО)г() ?((З Га)» с}(»а в ОДна?л из «)>аз СГЯГО )най абма(K») и а(?идам соединен с ана .10М пе ">я )Г)з ти)!истопя, C ОДНой (>аэай СТЯТООНай O Nc«T:. И )>: )?H(t(f4 (?(?)BOFFO>>I ПЕОВОГО ОЕЗ»,»С !ОРЯ, Д(З Ус ай( вывод катарага !ерез первый замы.-(яащий контакт тармазнога кон.:. -;Kòope сое,-,, ":;t»-.:-, с управляю)дим э);ектрадам первого тиристора, катод KQ:opàãî соединен с Oднай (З б КЛ а ДК(З и Ка Н ДЕ с» С а Га»;) Я, Т с> Е >с «((> а З «! (?? !1 >1 )-,дукцианн)?(и пеос i », (=?.(()(>)}не!«ныи средними выВодами, 0(:;н));;ывод(, к..зтарП(ЗДКЛ ОЧОНЫ K Ь,-":ЭЯМ (Зас} (- ЗС-)ОИ С>)ЭМО; )<И тОК. Г10СТая Нная СОСтяВЛ с!ОШая тОКа СОЗдаЕт

МО ЛЕНТ с?)ИН«ЗМИЧЕСКОГО ТОРМО>кеНИЯ, КО I 0Рый ileКЛаДЬ!ВаЕГСЯ НЯ ДВИГЯтЕЛЬНЫЛ РвжИМ.

В результате совмещения двух режимов

5 двигатель работяег с устойчивой понижен юй частотой врав;ения, Для регулирования "ползучей" пониженной сксгости элс .трапривода необхоДима переключить аноды диодов 11-13 на

10 другие отпайки от обмоток индукционного реостата 16.

B режиме работы электропривода на пониженной "ползучей скорости конденсаторы огранич Itee(QT переменный ток, проте15 ка ощи)л по обмоткам статора двигателя. ! ()>и этом канде?нсатары не пропускают выг:ргмленны)л TOY. из цепи ротора в пита)ащую сеть, чта исключает Г)одмягн(лчивание источНИКЯ ГIИТЯ НИЯ ПОСТОЯННЫ(с! ТОКОМ, .) КОНОМИЧ

20 ность электропривода определяется тем, чта, )а конденсагарях не выделяк>тся активн и е i o". ври энергии.

Так() t образам в результате введения в цепь ста) оря двигателя конденсаторов и со25 вмещения д()))гатель)!Ого и тормозного реж )l)0;) раб()ть! дгиг,-леля Обеспечивается ре улир0! ян)ле часта» ы вращения двигателя

:?) полу IC,I!)å "ползу !ей :KOp00»и злектра-!

) fi.< По,t -1, 30 (5»>,, ;-., Гор«;,?<06 свил«?} ел)ьство Сг с-Р

: . l 31! i;26. кл,, -(;2 Р ),ä6,g86 - ?т >»СК06, свидетельство СССР

35 !» ",„ "««15(>, K!i, Н 02 Р 5!36. 1(f86.

В-! с});Oil ТИРИСТC)З ))K»t)!C«ЧЕН ПОСЛЕДОВЯТЕЛЬНО с вторы 1 резистс рам, вместе с которым шу:-)тирует конта: T c;lëOI}0fo контактора в

40,:-;;?у! Ой <)>e» 36 ст«)то)знай обмотки, pef!e c катушкой с зямыкаю(цим контякто(л, средние

t? i: Своды peKÔàý)lîfo (1) (дукционHofî реостат;.: Соединены соответственна с анодаМИ Втаао "., ТРЕТЬЕ 0 И ЧЕТВЕРТОГО ДИОДОВ, 45 катадь. кол(о): ых обьединены в общую та (ку соединены с другой обкладкой канденсатоги. другой фазой статорной обмотки и черэз второй зя(л)зка ощий контакт тормазБОТО КО»п яi< 0».я " с одним выводам катуш

50 ки оеле. (?Г>,:Го(л вь)вад которой соединен с обшей та«в<ай сае»((лнения других выводов грехфаз).ога индукци;:»!Qfo реостата и катодам г)ервога тиристара, замыкающий канта;<т реле одним выводам соединен с

55 управляющим элек-Градам второго тиристора . анод которого «epeз третий резиСтср COe!»)Hee - друГИ(с) ()ЫВОДОМ ЗЯМЫКаЮв.,е(о ?.Онтякта )зе(!е, отличающийся тем, ;та, с цег)ью рас)д:.рения диапазона регу10

2002:.359

Составитель В. Мещеряков

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор А. Обручар

Заказ 3176

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лирования частоты воэщения, в него введены дополнительный контактор с замыкающим и двумя размыкающими контактами и два конденсатора, одни выводы которых подключены к другим выводам контактов 5 силового контактора в одной и другой фазэх статорной обмотки. каждый из конденсаторов зашунтирован соответствующим размыкающим контактом дополнительного контактора. замыкающий контакт которого подключен параллельно первому замыкающему контакту тормозного контактора.