Устройство для управления грузоподъемным электромагнитом

Устройство для управления грузоподъемным электромагнитом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию и может быть использовано для управления грузоподъемными электромагнитами. Целью изобретения является уменьшение потребления электроэнергии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит преобразователь, выполненный из динисторов двух оптопар 2 и 3, вход которого подключен к двум фазам трехфазной питающей сети, а выход - к выводу обмотки 5 электромагнита , второй вывод которой подключен к третьей фазе питающей сети. Ключ управления имеет две позиции. В первой позиции светодиоды оптопар включа/отся с опережающим углом по отношению к напряжениям, поступающим на динисторы оптопар, и преобразователь работает в режиме выпрямления . Во второй позиции ключа светодиоды оптопар включаются с отстающим углом, и преобразователь работает в режиме инвертора . По окончании инвертирования энергии преобразователь отключается с помощью реле 21. Размагничивание электромагнита выполняется с помощью предварительно заряженного конденсатора 28, подключенного к обмотке электромагнита с помощью встречно-параллельно соединенных тиристора 31 и диода 30. 2 ил. со

СО103 COI3I:ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУБЛИК (SI3s Н 01 Е 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765291/07 (22) 05,12.89 (46) 07.11.91. Бюл, ¹ 41 (71) Липецкий политехнический институт (72) В.Н.Мещеряков (53) 621.318.3-5 (088.8) (56) Крановое электрооборудование. — Справочник под ред. Рабиновича А.А. М.; Энергия, 1,979, с. 240.

Авторское свидетельство СССР № 1163366, кл. Н 01 F 7/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ (57) Изобретение относится к подьемно- транспортному оборудованию и может быть использовано для управления грузоподьемными электромагнитами, Целью изобретения является уменьшение потребления электроэнергии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит преобразователь, выполненный из динисто„„SU „„1689999 А1 ров двух оптопар 2 и 3, вход которого подключен к двум фазам трехфаэной питающей сети, а выход — к выводу обмотки 5 электромагнита, второй вывод которой подключен к третьей фазе питающей сети. Ключ управления имеет две позиции, В первой позиции светодиоды оптопар включуотся с опережающим углом по отношению к напряжениям, поступающим на динисторы оптопар, и преобразователь работает в режиме выпрямле- ния. Во второй позиции ключа светодиоды оптопар включаются с отстающим углом, и преобразователь работает в режиме инвертора. По окончании инвертирования энергии преобразователь отключается с помощью реле 21. Размагничивание электромагнита выполняется с помощью предварительно заряженного конденсатора 28, подключенного к обмотке электромагнита с помощью встречно-параллельно соединенных тиристора 31 и диода 30. 2 ил.

1689999

45 электромагнита, второй вывод которой под- 50

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию и может быть применено для управления грузоподъемным электромагнитом.

Известно устройство. управления грузоподъемным электромагнитом, содержащее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, тиристор с системой управления, разрядный диод, контакторы для прямого и обратного включения электромагнита.

Недостатком такого устройства является низкая надежность из-за наличия контакторов для прямого и обратного включения электромагнита, а также потери энергии при отключении электромагнита.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления грузоподъемным электромагнитом, содержащее выпрямитель, выполненный из двух диодов, анод каждого из которых соединен с фазным выводом трехфазной сети, а катоды объединены и подключены к аноду тиристора, катод которого подключен к одному выводу обмотки электромагнита, второй вывод которого подключен к третьей фазе сети, параллельно обмотке электромагнита подключены последовательно соединенные диод и резистор, блок реверса включает тиристор и резистор с помощью которых первый вывод обмотки электромагнита подключается к питающей сети при перемагничивании, уст-, ройство также содержит блок управления.

Недостатком этого устройства являются большие потери электроэнергии при отключении электромагнита, так как при этом энергия, запасенная в обмотке электромагнита гасится на разрядном резисторе.

Цель изобретения — уменьшение по. требления электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления грузоподъем ным электромагнитом, содержащим преоб; разователь, выполненный издвух вентилей, анод первого вентиля подключен к первому выводу трехфазной питающей сети, анод второго вентиля к второму выводу питающей сети, а катоды объединены и подключе,ны .к первому выводу обмотки ключен к третьему выводу питающей сети, выключатель выполнен в виде двухпозиционного ключа, имеющего два подвижных контакта, две пары неподвижных контактов и один замыкающий контакт, вентили преобразователя выполнены в виде динисторов, принадлежащих двум оптопарам, ° светодиоды которых включены встречно-параллельно, точка соединения катода светодиода первой оптопары и анода светодиода

30 второй оптопары подключена к первому подвижному контакту, а вторая точка соединения светодиодов оптопар подключена через два встречно-параллельно включенных динистора и первый резистор к второму подвижному контакту ключа, первый неподвижный контакт ключа подключен че-. рез замыкающий контакт реле к второму выводу питающей сети, к которому также подключен четвертый неподвижный контакт ключа, второй и третий неподвижные контакты ключа объединены и подключены к третьему выводу питающей сети, обмотка реле подключена к выходу однофазного мостового выпрямителя, один входной вывод которого подключен через второй резистор к первому выводу обмотки электромагнита, а второй входной вывод выпрямителя подключен. через параллельно соединенные второй замыкающий контакт реле и замыкающий контакт ключа к второму выводу обмотки электромагнита, к которому также подключены объединенные анод диода и катод тиристора, катод диода и анод тиристора объединены и подключены через конденсатор к первому выводу обмотки электромагнита, к управляющему электроду тиристора подключен один вывод третьего резистора, другой вывод которого подключен через размыкающий контакт реле к аноду тиристора, Выпрямитель переводится в инверторный режим при отключении электромагнита, а энергия, накопленная в его обмотке, отдается в сеть. Размагничивание электромагнита осуществляется переменным током с уменьшающейся амплитудой, На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства для управления грузоподъемным электромагнитом; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие работу устройства в выпрямительном и инверторном режиме.

Устройство содержит преобразователь

1, выполненный из двух динисторных оптопар 2 и 3, катоды динисторов оптопар 2 и 3 объединены и подключены к первому выводу 4 обмотки электромагнита . э, анод динистора оптопары 2 подключен к первому выводу 6 питающей сети, ансд динистора оптопары 3 подключен к второму выводу 7 питающей сети, к третьему выводу 8 питающей сети подсоединен второй вывод 9 обмотки электромагнита, светодиоды оптопар

2 и 3 включены встречно-параллельно. точка

10 соединения анода светодиода оптопвры

2 и катода светодиода, оптопарьI 3 подсоединены к первому подвижному .онтакту 11 ключа 12, к второму подвиж:-п "iy контакту

13 ключа подключен один и . и,, резистора

163 999

45 и 3. Величина угла а определяется 50 а =-60 + у, (1) 55

14, к другому выводу 75 которого подключен один вывод встречно-параллельно включенных динисторов 16, другой вывод которых объединен с второй точкой 17 соединения светодиодов оптопар 2 и 3, к выводу 4 обмотки электромагнита 5 подключен один вывод резистора 18, другой вывод которого подключен к одному входу однофазного мостового выпрямителя 19, другой вход которого подключен через замыкающий контакт

20 ключа 12 к выводу 9 обмотки электромагнита 5, к выходам выпрямителя 19 подключена обмотка реле 21, замыкающий контакт

22 реле 21 одним выводом подключен к выводу 7 питающей сети, а другим выводом— к первому неподвижному контакту 23 ключа

12, второй неподвижный контакт 24 ключа подключен к выводу 8 питающей сети, к которому также подключен третий неподвижный контакт 25 ключа 12, четвертый неподвижный контакт 26 ключа подключен к выводу 7 питающей сети, еще один замыкающий контакт 27 реле 21 подключен параллельно замыкающему контакту 20 ключа 12, к выводу 4 обмотки электромагнита 5 подключена одна обкладка конденсатора 28, другая обкладка которого подключена к точке 29 соединения катода диода 30 и анода тиристора 31, к которой также подключен один вывод замыкающего контакта 32 реле

21, другой вывод которого подключен к одному выводу резистора 33, другой вывод которого подключен к управляющему электроду тиристора 31, точка 34 соединения анода диода 30 и катода тиристора 31 подключена к выводу 9 обмотки электромагнита 5. . Устройство работает следующим образом, При переводе ключа 12 из исходного положения в положение "Включено" замыкается замыкающий контакт 20 ключа 12, подвижный контакт 11 замыкается с неподвижным контактом 24 ключа 12, подвижный контакт 13 замыкается с неподвижным контактом 26 ключа 12. К светодиодам оптопар

2 и 3 подводится напряжение, сдвинутое на угол а относительно точек естественной коммутации tQA u tQB динисторов оптопар 2 где y — угол, определяемый напряжением срабатывания динисторов 16.

Для обеспечения нормальной работы устройства в инверторном режиме при отключении электромагнита, угол у 40-45О, В момент tp происходит включение светодиода оптопары 2, в момент включается динистор оптопары 2 (фаза А). В момент ts

30 происходит включение светодиода оптопары 3, в момент т7 включается динистор оптопары 3 (фаза В), Преобразователь 1 работает в выпрямительном режиме, обеспечивая на выходе напряжение завыл, После включения преобразователя 1 по обмотке электромагнита 5 начинает протекать ток, срабатывает реле 21, замыкает свой контакт 27, беря себя на подхват, а также замыкает свой контакт 22 и размыкает свой контакт 32. Электромагнит работает в режиме удержания груза, При переводе ключа .12 в положение

"Выключено" размыкается контакт 20, подвижный контакт 23 размыкается с неподвижным контактом 24 и замыкается с неподвижным контактом 23, подвижный контакт 13 размыкается с неподвижным контактом 26 и замыкается с неподвижным контактом 25. Напряжение, подводимое к светодиодам оптопар, сдвигается на 180 .

При этом величина угла а — сдвига напряжения, подаваемого на светодиоды относительно точек естественной коммутации динисторов tQA и toB, определяется а = (-60 + y) + 180 = 120 + y (2)

B момент t7 = т2* происходит включение светодиода оптопары 2, при этом включается динистор оптопар 2 (фаза A). В момент сз = р включается светодиод опропары 3, и под действием запасенной обмоткой электромагнита энергии включается тиристор оптопары 3 (фаза В), при этом выключается динистор оптопары 2. Таким образом динистор оптопары 2 (фаза А) включен в периоды !2* < t < t4*, а динистор оптопары 3(фаза В) включен в периоды

И* < t < t2*. В результате преобразователь

1 работает в инверторном режиме, обеспечивая на выходе напряжение Оинв и отдавая энергию из обмотки электромагнита в сеть. При этом конденсатор 2 заряжается через диод 30 до величины напряжения на выводах обмотки электромагнита 5. После прекращения отдачи обмоткой электромагнита 5 энергии в сеть напряжение на обмотке электромагнита 5 спадает, реле 21 теряет питание, при этом размыкается контакт 27, снимая реле 21 с самоподхвата, размыкается контакт 22, выключая преобразователь 1, замыкается контакт 32. От ранее заряженного конденсатора 28 науправляющийэлектрод тиристора 31 поступает напряжение, тиристор 31 открывается, и конденсатор 28 через тиристор 31 и диод 30 подключается к обмотке электромагнита 5. При этом обмотка электромагнита 5 и конденсатор 28 образует колебательный контур, Колебания в этом контуре затухают за счет потерь энер1689999

20

45 гии на активном сопротивлении обмотки электромагнита. Протекание по обмотке электромагнита переменного тока с уменьшающейся амплитудой позволяет размагнитить электромагнит. Когда напряжение управления тиристора 31 становится недостаточным, тиристор 31 закрывается, колебания тока прекращаются.

Переключение преобразователя в инверторный режим позволяет рекуперировать энергию, накопленную в обмотке электромагнита в сеть, что приводит к снижению потребления электроэнергии, Размагничивание электромагнита переменным током с уменьшающейся амплитудой позволяет снимать остаточное намагничивание не только на электромагните, но и на грузе, вслучае,,если после опускания груза на заданное место, отключаемый электромагнит остается лежать во время размагничивания на грузе.

Формула изобретения

Устройство для управления грузоподьемным электромагнитом, содержащее преобразователь, выполненный из двух вентилей, выводы для подключения обмотки электромагнита, реле с замыкающим и размыкающим контактами, тиристор, диод, конденсатор, три резистора, выводы для подключения трехфазной питающей сети и выключатель, причем анод первого вентиля преобразователя соединен с первым выводом для подключения трехфазной питающей сети, анод второго — с вторым выводом для подключения трехфазной питающей сети, катоды вентилей объединены и соединены с первым выводом для подключения обмотки электромагнита, второй вывод для подключения которой соединен с третьим выводом для подключения трехфазной питающей сети, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой элект, роэнергии, в него введены два динистора, однофазный мостовой выпрямитель, реле снабжено вторым замыкающим контактом, вентили преобразователя выполнены из динисторов, принадлежащих двум оптопарам, выключатель выполнен в виде двухпозиционного ключа, имеющего две переключающих контактных группы и замыкающий контакт, причем светодиоды оптопар включены встречно-параллельно, точка соединения анода светодиода первой и катода светодиода второй оптопар подключена к подвиМному контакту первой переключающей контактной группы выключателя, другая точка соединения светодиодов оптопар через последовательную цепь, включающую в себя встречно-параллельно включенные динисторы и первый резистор подключена к подвижному контакту второй переключающей контактной группы выключателя, первый неподвижный контакт первой переключающей контактной группы выключателя соединен с вторым выводом для подключения трехфазной питающей сети через первый замыкающий контакт реле, второй неподвижный контакт второй переключающей контактной группы выключателя соединен с указанным выводом для подключения трехфазной питающей сети непосредственно, второй и первый неподвижные контакты соответственно первой и второй переключающих контактных групп выключателя объединены и соединены с третьим выводом для подключения трехфазной питающей сети, обмотка реле подключена к выходу однофазного мостового выпрямителя, один входной вывод которого подсоединен через второй резистор к первому выводу для подключения обмотки электромагнита, а второй входной вывод выпрямителя подсоединен через параллельно включенные второй замыкающий контакт реле и замыкающий контакт выключателя к второму выводу для подключения обмотки электромагнита, к которому также подключены объединенные анод диода и катод тиристора, катод диода и анод тиристора объединены и подключены к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого подключена к первому выводу для подключения обмотки электромагнита, к уп равля ющему электроду тиристора подключен один вывод третьего резистора, другой вывод которого подключен через размыкающий контакт реле к аноду тиристора.

1689999

4B8N ин5 г. Z

Составитель В. Мещеряков

РедактоР С, ПатРУшева ТехРед М.МоРгентал КоРРектоР 0 Кравцова

Заказ 3817 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

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

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