Устройство для торможения асинхронного электродвигателя

 

ВсЬеоювнви

Aa ToH йо-тВьик е она»

) (72) Авторы изобретения

В, И. Кашкалов и Ф. Ф. Долгополов

Производственно техническое предприятие треста Укрэнергочермет (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВ ИГА ТЕЛ Я

Изобретение относится к области асинхронного электропривода и может быть применено для торможения асинхронных двигателей механизмов, работающих как в статических, так и в динамических

5 тормозных режимах, в частности, для механизмов подъема при опускании грузов.

Известны устройства конденсаторного торможения асинхронных двигателей, в которых для расширения диапазона регу,пирования скорости конденсаторы секпи

}нированы и каждаяя секция подключается к двигателю с помощью отдельного контактора (1).

Известны также устройства, в которых параллельно конденсаторам присоединяются нагрузочные резисторы .2 .

Присоединение резисторов обеспечивает сдвиг характеристики конденсаторного торможения вверх по оси скорости, т. е. в область высоких скоростей. Для получения нужного числа характеристик требуется такое же чиспо ступеней резисторов, либо такое же число секций конденсата ров, коммутируемых посредством трехполюсных коммутационных аппаратов. Резисторы могут подключаться также ичерез выпрямитель P$, где нагрузочный резистор включен на выход мостового выпрямителя, вход которого присоединен к общим зажимам двигателя и конденсаторов. Изменяя величину емкости или сопротивления резистора, можно получить ряд тормозных характеристик. При торможении механизма с активным моментом нагрузки, например, при опускании груза на механизме подъема с асинхронным двигателем для увеличения скорости опускания в установившемся тормозном режиме отключается часть конденсаторов или уменьшается сопротивление резистоP8 °

Однако изменение емкости требует увеличения числа конденсаторов при сохранении той же величины их обшей емкости и соответствующего увеличения количества трехполюсных коммутирующих аппаратов. Кроме того, уменыиение емкос ти ограничивается некоторым пределом, ниже которого свмовоэбуждение асинхронного двигателя затруднено. Уменьше-ние же сопротивления резистора возмож- но только до определенного значения, за которым сказывается его шунтируюшее действие по отношению к емкости, что может привести к срыву самовозбуждения и прекращению тормозного процесса.

Следовательно, диапазон регулирования скорости в известном устройстве ограничен.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости в тормозном режиме.

Для достижения этой пели выход выпрямителя через пагрузочный резистор

) и коммутирующие элементы подключен к одной фазе обмотки ствтора отключенной от остальных фаз, а к обшей точке последних присоединен из входных зажимов выпрямителя и один вывод конденсаторов.

На фиг. 1 представлено предлагаемо устройство; нв фиг. 2 — его тормозные

25 характеристики.

Устройство содержит ствтор 1 асинхронного двигателя, к которому с помощью контактов коммутирующего аппарата 2

30 присоединены трехфазный конденсатор 3 и мостовой выпрямитель 4. Выход вы/ прямителя через контакты коммутирующего аппарата 5 и нагрузочный резистор 6 подключен к одной фазе статора.

Юля работы нв низкои скорости, EIBЪ 35 пример, при опускании груза на механизме подъема включается коммутирующий аппарат 2, который подключает конденсатор 3 к началам всех фвэ обмотки стато- 4О ра 1 Коммутирующий аппарат 5 отключен, В этом случае осуществ шется обычное конденсаторное торможение, двигатель работает нв характеристике 7 (фиг. 2).

Для перехода на более высокую скорость 45 опускания груза включается коммутирующий аппарат 5. Его размыкающие контакты отключают одну фазу обмотки ствтора от емкости и от остальных фаз статорной обмотки. Замыкающие контакты 5 подключают указанную фазу на выход выпрямителя 4 через резистор 6. Один замыкающий контакт коммутирующего аппарата 5 подключает оказавшийся свобод-: ным вывод конденсатора 3 и выпрямителя

4 к общей точке остальных фаз статора 1.

При этом через подключенную к выходу вы прямителя фазу и резистор 6 протекает выпрямленный ток, что сопровождается

690598 насыщением магнитной цепи двигателя и уменьшением его полного индуктивного сопротивления. Поскольку скорость вращения двигателя в установившемся тормозном режиме обратно пропорциональна полному индуктивному сопротивлению статора в степени 0,5, происходит увеличение скорости опускания груза в рассматриваемом режиме - двигатель переходит на характеристику 8. Таким образом, регулирующее действие данного устройства по изменению скорости обусловлено двумя факторами: а) шунтируюшим по отношению к емкости действием резистора 6 (как и в известном устройстве); б) уменьшением индуктивного сопротивления статора тормозного двигателя, вызываемым протеканием постоянного тока в одной фазе статора.

Второй фактор оказывается более действенным. В данном устройстве резистор

6 выполняет вспомогательную роль, устанавливает требуемую величину выпрямленного тока в отключенной от остальных .фазе статора, а вместе с этим степень насыщения магнитной цепи двигателя и, .ледовательно, заданную скорость опускания груза. Так, уь,еньшпв сопротивление резистора 6, перейдем в режим торможения, которому отвечает характеристика

9 (фиг. 2).

Следует отметить, что протекание постоянного тока по одной из фаз ствто- ра обусловливает работу двигателя одновременно. в режимах конденсаторного и динамйческого торможения, причем две фазы статора двигателя участвуют в режиме конденсаторного торможения, а одна фаза — в динамическом торможении.

По этой причине жисткость тормозных характеристик достаточно высока, причем с переходом на характеристику с большей скоростью жесткость характеристики возрастает.

В динамических режимах, при торможе- нии с целью остановки, включение коммутирующего аппарата 5 производится вблизи нижней критической скорости коднесаторного торможения, когда напряжение двигателя еще значительно. Тогда протекание постоянного тока через резистор и одну фазу статора, во-первых, создает дополнительные потери, что способствует поддержанию тормозного момента (как и в известном устройстве), и, во-вторых, переводит двигатель в режим динамического торможения, для которого ха690598

Формула изобретении

Устройство для торможения асинхронного электродвигателя, содержащее резиотор, подключенные через замыкающие контакты коммутирующего аппарата к началам двух фаз обмотки статора два вырактерен большой тормозной момент при низких скоростях. В результате двигатель тормозится до скорости, намного меньшей критической, а при малом моменте инерции механизма - и до полной ос- 5 тановки.

Использование нового соединения эле-. ментов в рассматриваемом устройстве, заключающееся в подключении выхода выпрямителя к одной из фаз статора, отключенной от остальных фаз статорной обмотки и присоединении одного вывода конденсатора и выпрямителя к общей точке остальных фаэ статора, обеспечивает существенное расширение диапазона регу15 лирования скорости торможения двигателя механизмов с активным моментом нагруэ ки за счет повышения верхнего предела скорости торможения и усиление регулирующего действия в целом. Отмеченное

20 качество позволяет повысить производительность механизмов подъема при спуске грузов. В динамических режимах для низкоинерционных механизмов уменьшается нижняя граница торможении.

Испытания устройства подтвердили надежную его работу. Скорость торможения в установившемся режиме в 2 3,5 раза превьпцала скорость при .использовании одних только конденсаторов и была

1,3-1,5 раза выше, чем в известном уст» ройстве. В динамике было получено торможение практически до полной остановки синхронного двигателя без дополнительного момента инерции. вода конденсаторов и вход мостового выпрямителя, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регу.: .ирования скорости в тормозном режиме, в него дополнительно введен второй коммутирующий аппарат, через первый замыкающий контакт которого и упомянутый резистор начало третьей фазы обмотки статора соединено с одним выводом выхода выпрямительного моста и через последовательно соединенные размыкающий контакт второго и замыкающий контакт первого коммутирующйх аппаратов со входом выпрямительного моста и третьим выводом конденсаторов, а конец третьей фазы обмотки статора через второй замыкаюпшй контакт второго коммутирующего аппарата соединен со в орым выводом выхода выпрямителя, а через второй размыкающий контакт - с общей точкой фаз обмотки статора, которая в свою очередь через третий замыкающий контакт второго коммутирующего аппарата соединена с обшей точкой упомянутых последовательно соединенных раэмыкающего контакта второго коммутирующего аппарата и замыкающего первого коммутирующего armapaта э

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кашкалов В. И. О регулировании скорости асинхронного электропривода механизмов подъема сборник «Электротехническая промышленность, серия Элект ропривод, 1972, вып. 4 °

2. Петров Л. П,„Буштян Л. В. Характеристики асинхронных короткозамкнутых двигателей при конденсаторном торможении с активными нагрузочными сопротивлениями. Известия ВУЗов — электромеханика, 1969, ¹ 8.

3. Авторское свидетельство СССР № 420065, кл. Н 02 Р 3/22, 30.04,71, 690598

Составитель Т. Васильева

Редактор Ю. Челкжанов Техред -М. Петко Корректор . Рещетник

Заказ 5978/51 Тираж 857 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен ий и открытий

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

Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4