Устройство для точного останова электропривода

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 240578 (21)2619111/24-07 )S1) М. Кп.з

Н 02 Р 3/24 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150482. Бюллетень ¹14

РЗ) УДК 621. 316.719 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 04. 82

Ю.A. Ермаков, В. М. Игохин, A. A. Н (72) Авторы изобретения

Горьковский автомобильный "as (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 1ОЧНОГО OCTAHOBA ЭЛЕКТРОПРИВОДй,:

Изобретение отноаится к злемтротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов.

Известно устройство для управле ния электроприводом, содержащее асин-. хронный электродвигатель, обмотка ста» тора которого подключена к .источнику питания через тиристорный.коммутатор, блок управления тиристориым коммутатором, датчик числа оборотоВ и датчик скорости вращения по валу электродвигателя, счетчик числа еборотов электродвигателя, подключенный входом к датчику числа оборотов, блок начала торможения, один вход кото рого соединен с выходом счетчика числа оборотов, другой вход соединен с выходом датчика скорости, а выход соедннен с блоком управления. Известное устройство позволяет проиэводйтхь точную остановку. электропривода в заданной точке пройденного пути.

Однако устройство характеризуется сложностью системы управления. 25

Йаиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для точного останова--электропривода, содержащее асинхронный электродвйгатель, обмотка статора 30 которого подключена к источнику переменного тока через первый коммутатор, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного тока через второй коммутатор, а вторичная обмотка подключена к обмотке статора электродвигателя через третий коммутатор, источник постоянного тока, один выход которого соединен с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора, а другой выход соединен с обмоткой статора через четвертый коммутатор, датчики предварительной и точной ориентации, связанные с. валом электродвигателя, командоаппарат, блок управления коммутаторами, один вход которого соединен с выходом командоаппарата, второй вход соединен с выходом датчика точной ориентации.,релейный элемент, вход которого соединен с выходом датчика предварительной ориентации, а выход - с третьим входом бпока управления коммутаторами, конденсаторы в цепи обмотки статора электродвигателя (2$ .

Недостатком этого устройства является низкая erо надежность s связи с тем, что при торможении элек1

921007 тродвигателя не контролируется тор,— мозной путь электропривода и поэтому после торможения для точной остановки электродвигатель длительное время работает на низкой скорости вращения при питании его постоянным и перемен-5 ным током, что приводит к перегреву обмотки статора.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Эта цель достигается тегл, что в 10 устройство для точного останова электропривода дополнительно введен программный блок контроля числа оборотов электродвигателя, вход которого . соединен с другим выходом релейного элемента, а выход соединен с четвертым входом блока управления коммутаторами.

На фиг. 1 показана схема силовой части устройства; на фиг. 2 и 3 схемы блока управления; на фиг. 4 схема программного блока контроля числа оборотов.

Устройство для точного останова электропривода содержит трехфазный двухскоростной асинхронный электродвигатель 1, конденсаторы 2, трехфазный трансформатор 3, источник постоянного тока, выполненный в виде однофазного выпрямительного моста 4, входом подключенного к трансформатору 5, датчики предварительной ориентации 6 и точной ориентации 7,расположенные на валу исполнительного механизма, коммутатор 8, подключающий обмотку статора электродвигателя 1 к источнику переменного тока на большее число полюсов,и коммутаторы 9 и 10 — на меньшее число полюсов, конденсаторы 2 и вторичная обмотка трансформатора 3 подключены 40 к обмотке статора электродвигателя 1 через коммутатор 11, первичная обмотка трансформатора 3 подключена к источнику переменного тока через коммутатор 12. Один вывод выпрямительного моста 4 подключен к нулевой точке вторичной обмотки трансформатора

3, а другой вывод подключен к обмотке статора электродвигателя 1 через коммутатор 10. Коммутатор 13, соединяющий вторичную обмотку трансформатора 5 со входом выпрямительного моста 4, изменяет коэффициент трансформации трансформатора 5, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного тока через коммутатор 14. Программный блок контроля числа оборотов состоит из последовательно соединенных счетчика импульсов 15 и дешифратора 16, причем к выходу счетчика импульсов подключен блок индикации 17, а ко входу один выход релейного элемента 18, входы которого подключены к датчику предварительной ориентации 6 и к замыкающему контакту кнопки 19. Уст- 65 ройство содержит переключатель 20 и реле 21, подключенное к другому выходу релейного элемента 18, реле 22, подключенное к выходу переключателя

20. Блок управления коммутаторами содержит последовательно соединенные кнопку "Пуск" 23 и переключатель

2 4, выключатель 25, промежуточное реле 26, реле времени 27, подключенное к источнику питания через последовательно соединенные замыкающий контакт коммутатора 14 и размыкающий контакт коммутатора 12, промежуточное реле 28, подключенное к выходу датчика точной ориентации 7, соединенно.го с источником питания через последовательно соединенные замыкающие контакты коммутаторов 10 и 12, управляющий вход компараторов 8 — 10 подключен к источнику питания через переключатель 24, свои блокировочные размыкающие контакты и размыкающий контакт промежуточного реле 26, катушка которого подключена к источнику питания через последовательf но соединенные замыкающие контакты реле 21 и коммутаторов 8 и 9, размыкающий контакт реле 22, управляющий вход коммутатора 11 подключен к источнику питания через последовательно соединенные размыкающие контакты коммутаторов 8 и 9 и замыкающие контакты 26 и 11, а управляющий вход коммутаторов 13 и 14 соединен с выключателем 25 ерез раэмыкающие контакты промежуточного реле 28 и реле времени 27, замыкающий контакт реле 22 и размыкающий контакт коммутатора 12, управляющий вход которого подключен к источнику питания через размыкающий контакт промежуточного реле 28, замыкающий контакт реле времени 27 и контакт коммутатора 12.

Кнопка "Стоп" 29 подключена к цепи источника питания блока управления коммут аторами.

Работает устройство следующим образом.

Включение электродвигателя 1 производится нажатием кнопки "Пуск" 23 и, в зависимости от положения переключателя 24, срабатывает коммутатор 8 или 9 и 10, подключая обмотку статора с соответствующим числом полюсов к источнику переменного тока.

Предварительное торможение привода начинается с момента поступления первого импульса на счетчик числа оборотов. Срабатывает реле 21 и коммутатор 11, и происходит подключение конденсаторов 2 к электродвигателю 1. В процессе предварительного торможения дискретно контролируются угловое положение и число оборотов выходного вала исполнительного механизма с помощью датчика предварительной ориентации 6 и программного счетчика числа оборотов.

92 1007

В режиме торможения, который задается включением выключателя 25, при совершении валом исполнительного механизма программного числа оборотов, соответствующего числу, набранному на переключателе 20, достигается 5 необходимая пониженная скорость вращения электродвигателя 1. Срабатыв ает реле 2 2, в ключ ающее коммут ат оры 13 и 14 и отключающее реле 2б,которое в свою очередь включает коьаау- 1О татор 10. Происходит интенсивное динамическое торможение электродвигателя 1 до его полного останова.

Точная ориентация вала, заключающаяся в его довороте на ползучей око-f5 рости и окончательном торможении, на чинается после выдержки времени, I

:осуществляемой реле времени 27, включающее коммутатор 12, который отключает коммутатор 13. Двигатель 1 одновременно подключается через трансформатор 2 к трехфазной сети и на пониженное напряжение источника постоянного тока через размыкающий контакт коммутатора 13, Доворот вала íà 75 ползучей скорости продолжается до момента срабатывания датчика точной ориентации 7, приводящего к включен ию реле 2 8 . Реле 2 8 от ключ ает коммутатор 12, и следовательно, элект- щ родвигатель 1 от трехфазного напряжения, что приводит к окончательному дин амическому тормо;кен ию. После выдержки времени, обеспечиваемой реле

27, отключается коммуr атер. 14, а следовательно, питающий электродвигатель 1 источника постоянного тока.

При отключении коммутатора 14 запасенная в электродвигателе 1 магнитная энергия преобразуется в элект—

40 рическую, которая расходуется в активных сопротивлениях т ран сфор- матора 3 и электродвигателя 1, поскольку при этом коммутаторы 10 и

11 остаются включенными. Отключение коммутаторов 10 и 11 производится нажатием кнопки "Стоп" 29.

После перевода механизма на другую рабочую скорость, осуществляемого, например, сменой шкивов на валах передаточного механизма, произ- 5О водится пробное торможение при отключении выключателя 25.

Ук аз ан н ый режим н ач ин ает с я с н ажатия на кнопку 19, что позволяет импульсам от датчика предварительной ориентации б проходить через релейный элемент 18 на вход счетчика 15. При прохождении первого импульса через релейный элемент 18 срабатывает реле 21, включающее про60 межуточное реле 2б, которое, в свою очередь, от ключает коммут атары 8

10, следовательно, электродвигатель

1 от сети и включает коммутатор 11.

Обмотка статора электродвигателя 1 65 не з ависимо от скорости, на которой он первон ачально вращался, соединяется в треугольник, т.е. на пони,кенную скорость, и подключается к трехфазным конденсаторам 2. В процессе предварительного конденсаторного торможения с помощью блока индикации 17 определяется число оборотов, совершаемых валом механизма до его полного останова. От полученного числа оборотов вычитаются один — два оборота и итоговое число устанавливается на переключателе 20.

Таким образом, устройство позволяет производить точную остановку электропривода в заданной точке с минимальным временем работы электродвигателя на низкой скорости вращения, чем ограничивается перегрев обмотки статора и повышается надежность работы электродвигателя.

Формула изобретения

Устройство для точного останова эле ктропривода, содержащее асинхронный электродвигатель, обмотка статора которого подключена к источнику переменного тока через первый коммутатор, трансформатор, первичная обмотка котброго подключена к источнику переменного тока через второй коммутатор, а вторичная обмотка подключена к обмотке статора электродвигателя через третий -коммутатор, источник постоянного тока, один выход которого соединен с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора, а другой выход соединен с

) о бмот кой ст атора через четвертый коммутатор, датчики предварительной и точной ориент ации, связ анные с валом зле кт родвиг ателя, коман до аппарат, блок управления коммут аторами, один вход которого соединен с выходом командоаппарата, второй вход соединен с выходом датчика точной ориентации, релейный элемент, вход которого соединен с выходом датчика предварительной ориентации, а один выход -. с третьим входом блока управления коммутаторами, конденсаторы в цепи обмотки статора электродвигателя, отличающее с ятем,что с целью повышения надежности, в него введен программный блок контроля числа оборотов эле ктродвигателя, вход которого соединен с другим выходом релейного элемента, а выход соединен с четвертым входом блока управления коммутаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иубенко В. A. и др. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением. М., "Энергия"„ 1972, с. 182 — 183, 189 — 191.

2. Зусман В.Г. и др. Автоматизация позиционных электроприв.)goB.

М., "Энергия",1970, с. 78 — 81.

921007

Сост авител ь B. Воен

Редактор Л. Плисак Техред A. Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 2 374/70 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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