Устройство для управления асинхронным двигателем

Устройство для управления асинхронным двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмапнстыческнх

Республик

„„773877

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (5I )M. Кл.

Н 02 P 3/24

Н 02 P 7/36 (22) Заявлено 30.11.78 {21) 2689953/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.80.Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования oBHcBHHR 26.10.80

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений н открытий (53) Уд К,621.316. .719.2 621ъ .313.1.077 (72) Авторы изобретения

А. В. Гедеонов, С. П. Гоев, E. М. Певзнер и А. Г. Яуре (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в при водах механизма подъема крана.

Известно устройство дпя управления асинхронным двигателем, содержащее выпрямитель в цепи ротора, выход кото. рого подкпточен через коммутатор к двум обмоткам статора двигателя и выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, выход которого под-.

IO кпючен к резистору jlj.

Недостатком известных устройств являются ограниченные возможности регулирования скорости вращения двигатели, позволякхцие однозначно получить пони15 женные скорости только при опускании груза или его подъеме B KpsHQBGM механизме.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство дпя управления асинхронным двигателем, содержащее реверсивный ком» мутатор в цепи обмоток статора, выпрямитель в цепи ротора двигателя, выход которого подключен к резистору и через коммутатор торможения — к двум обмот кам статора, второй выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, выход которого через третий коммутатор подключен параллельно выпрямителю цепи ротора, задатчик режима работы и блоки управления коммутаторами торможения, реверса и третьим коммутатором, подключенные к выходу задатчика режима работы двигателя $2) °

Недостатком известного устройства являются ограниченнные функциональные возможности в связи с тем, что при малом значении момента сопротивления получение пониженной скорости вращения двигателя затруднительно, а также его недостаточная надежность при переходе на другую скорость вращения.

Uemü изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение его надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство дпя управления асинхронным

3 7738 двигателем, содержащее реверсивный коммутатор в цепи обмоток, выпрямитель в цепи ротора двигателя, выход которого подключен к резистору и через коммутатор торможения — к двум обмоткам ствторв, второй выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, эадатчик режима работы и блоки управления коммутаторами торможения, реверса и третьим коммутатором, введены блок задержки, зацат- <0 чик нагрузки и логические элементы И, "Запрет . причем выход звдатчика режима работы через блок задержки соединен с задатчиком нагрузки, выход которого подключен ко входу логических элементов И, )5 Запрет", второй выход звдатчика режима работы связан со вторым входом логических элементов И "Запрет, выход первогoл,"огического элемента И и третий выход звдатчика режима работы соединены 20 с блоком управления реверсивного коммутатора, выход второго логического элемента И и четвертый выход задвтчикв режима работы попкпючены к блоку управления третьего коммутатора, в выход блока Зап-<5 рет подключен к блоку управления комму- татора торможения, выход второго выпрямителя через третий коммутатор подключен параллельно выпрямителю цепи ротора.

77 ционвльной схемы с блоком контроля скольжения и триггером.

Устройство пля торможения асинхронного двигателя содержит роторный выпрямитель

1„co статором двигателя 2 через коммутатор 3 торможения.Реверсивный коммуTQTop 4 расположен в цели статора двигвтеля 2. Выпрямитель 5 соединен с третьим коммутатором 6. Резистор 7 подключен к выпрямителям 1 и 5.

Выход 8 задвтчикв 9 режима работы через блок 10 задержки соединен с задвтчиком 11 нагрузки, выход которого подключен ко входу 12-14 логических элементов И 15, 16 и Запрет 17.

Второй выход 18 звдатчикв 9 связан со вторым входом 19-21 элементов 15-17.

Выход элемента 15 и третий выход 22 звдатчикв 9 соединены с блоком 23 управления реверсивным коммутатором 4.

Выход второго элемента 16 и четвертый выход 24 эвдвтчика 9 подключены к блоку 25 управления третьим коммутатором.

Выход элемента 17 подсоединен к блоку 26 управления коммутатором 3 торможения.

Устройство (фиг.2) может быть снабжено блоком 27 контроля скольжения

И вторым логическим элементом Запрет», 28, вход 29 которого связан с выходом задатчика 11, второй вход 30 вместе со входом 31 блока 27 подключен к пятому выходу 32 задатчикв 9, в выход вместе с выходом 33 блока 27 связан с блоком 34 управления узлом торможения. Между вторым входом 19, 20 элементов 15, 16 и вторым выходом 18 задатчика 9 включен блок 27 (выводы 35, 36).

Устройство (фиг.3) может быть снабжено триггером 37 и блоком 38 контроля скольжения, включенным между вторым выходом 18 задвтчикв 9 и вторым выходом 19, 20 элементов 15, 16.Выход 39 блока 38 соединен со входом 40 триггера 37, второй вход 41 которого соединен с пятым выходом 42 эвдвтчикв 9, а выход — с блоком 26.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя нв естественной характеристике сигнал поступает с выхода 22 задвтчикв 9 нв блок 23, который замыкает коммутатор 4.

При переходе на характеристику с малой скоростью спуска груза подается сигнал с выходов 8 и 18 запатчика 9, при этом блок 10 задержки принудительно

Устройство может быть снабжено блоком контроля скольжения, узлом торможения и вторым логическим элементом Запрет вход которого соединен с выходом эвдвтчикв нагрузки, в второй вход вместе 35 с первым входом блока контроля скольжения подключен к пятому выходу звдатчика режима работы, а выход вместе с выходом блока контроля скольжения соединен с узлом торможения, второй выхоп блока конт- Ю роля скольжения соединен со вторыми входами логических элементов И, в его пругой вход — со вторым выходом звдатчикв режима работы.

Устройство может быть снабжено триггером и блоком контропя скольжения, включенным между вторым выходом эадвтчика режима работы и вторым выходом логических элементов И, выход блока контроля скольжения соединен со входом триггера, второй ахоп которого соединен с пятым выходом звдвтчикв режима работы, а выход — с блоком управления торможением.

Нв фиг.1 изображена силовая и функциональная схемы устройства; на фиг.2 — узел функциональной схемы устройства с блоком контроля скольжения; на фиг 3 — узел функ773877 на время переходного процесса устанавливает эадатчик 11 нагрузки в положение, соответстзующее большой нагрузке (сигнал йа выходе задатчика 1 f равен логическому нулю). Банный сигнал на выходе эадатчика 11 устанавливает элементы И 15, 16 в положение, при котором сигнал не их выходе равен нулю (коммутаторы 4, 6 разомкнуты). Нулевой сигнал на ийверсном входе 14 элемента "Запрет 17 Iî и сигнал, равный логической единице> на выходе 18 задатчикв 9 разрешают блоку 26 замкнуть коммутатор 3. В результате двигатель 2 начинает работать в режиме динамического торможения с са- S мовозбуждением и происходит торможение двигателя до скорости, соответствующей характеристике на позиции динамического торможения при данном моменте статической нагрузки. По окончании действия бло- 2о ка 10 задержки сигнал на выходе задатчика

11 может стать равным логической единице (если нагрузка двигателя недостаточна для вращения двигателя и для осуществления спуска груза с малой скоростью необ-25 ходимо перейти в режим силового спуска с противоэдс в цепи ротора). Если сигнал иа выходе эадатчика 11 становится равным ложчесхои единице, то сигнал на выходе элемента 17 становится равным нулю 3р и коммутатор 3 размыкается. Сигнал же не выходах элементов 15 и 16 становится равным единице и блоки 23 и 25 замыкают коммутаторы 4 и 6, осуществляя режим работы двигателя нв противоэдс в цели ротора.

В укаэанном приводе в силу определенных причин (изменения коэффициента трения, притирания или перекоса тормозов О и т,д.) статический момент сопротивления движению при спуске груза может измениться (уменьшится). При этом двигетель начинает увеличивать скорость, что может привести к аварийной ситуации.

На фиг.2 приведена дополнительная схема, согласно которой в режиме силового спуска с противоэдс в цепи роторе блок 27 контролирует скольжение двигателя 2. При больших скольжениях, что соот- >О ветствует нормальному режиму работы, блок 27 пропускает сигHBJIbI с выходов 18 и 32 эвдатчика 9 и устройство функционирует как было описано выше. При уменьшении скольжения двигателя в рассматриваемом режиме блок 27 срабатывает и на

его выходах 33 и 36 сигнал становится равным логическому нулю. В результате сигнал нч вихоп узлов 15 и 16 становится равным нулю и блоки 23 и 25 разMbIKBIoT коммутаторы 4 и 6.

B рассматриваемом режиме силового спуска с противоэдс в цепи ротора сигнал на выходе эвдатчика 11 равен логической единице и элемент 17 закрыт, поэтому при логическом нуле блок 34 накладывает тормозное устройство (механическое) и двигатель 2 затормаживается, предотвращая аварийное увеличение скорости.

Указанное устройство не может быть применено в приводах ряда кранов изза перерыва технологического процесса при срабатывании зашиты. В этом случае может быть применено устройство с дополнительной схемой (см.фиг.3), в которой при срабатывании блока 38 контроля скольжения в режиме силового спуска с противоэдс в цепи ротора на выходе 43 сигнал становится равным логическому нулю, что приводит к исчезновению сигнала на выходе элементов 15, 16 и размыквнию коммутаторов 4 и 6.

При срабатывании блока 38 изменяется сигнал нв выходе 39, что приводит к изменению состояния триггера 37, сигнал на его выходе становится равным логической единице и блок 26 замыкает коммутатор 3, осуществляя спуск грузе в режиме динамического торможения с заданной скоростью.-При изменении режима работы двигателя 2 от задатчика 9 сигнал на выходе 42 возвращает тригт эр 37 в исходное состояние.

Устройство позволяет изменять скорость вращения двигателя в широком диапазоне вне зависимости от статического момента на его велу при высокой надежности его работы.

Формула изобретения

1. Устройство для управ>миня асинФ" хронным двигателем, содержащее реверсивный коммутатор в цепи обмоток статора, выпрямитель в цепи ротора двигателя, выход которого подключен к резистору и через коммутатор торможенияк двум обмоткам ствторв, второй выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, третий коммутатор, эадатчик режима работы и блоки управления коммутаторами торможения, реверса и третьим коммутатором, о т л и ч в ю— щ е е с я тем, что с целью повышения надежности, в него введены блок задерж- ки, звдвтчик нагрузки и логические элеМ И менты И, Запрет, причем выход эедатчи773877

20 Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент США ¹ 3699416, кл. 3 18 — 2 11, 1 972.

2. Патент CLUA № 2525541, кл. 318 — 212, 1950. ка режима работы через блок задержки соединен с задатчиком нагрузки, выход которого подключен ко входу логических

II л элементов И, Запрет, второй выход задатчика режима работы связан со вторым входом логических элементов И, Запрет, ((И выход первого логического элемента И и третий выход задатчика режима работы соединены с блоком управления реверсивного коммутатора, выход второго логи- О. ческого элемента И и четвертый выход эадатчика режима работы подключены х блоху управления третьего коммутатора. а выход блоха Запрет подключен к блоку управления коммутатора торможения, выход второго выпрямителя через третий коммутатор подключен параллельно выпрямителю цепи ротора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч a— ю щ е е с я тем, что снабжено блоком контроля скольжения, узлом торможения и вторым логическим элементом„Запрет, вход которого соединен с выходом задатчика нагрузки, а второй вход вместе с п р вым входом блока контроля скольжения подключен к пятому выходу задатчика ре.жима работы, а выход вместе с выходом блока контроля скольжения соединен с узлом торможения, второй выход блока контроля скольжения соединен со вторыми входами логических элементов И, а его другой вход — со вторым выходом задатчика режима работы.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что снабжено триггером и блоком контроля скольжения, включенным между вторым выходом задатчика режима работы и вторым выходом логических элементов И, выход блока контроля скольжения соединен со входом триггера, второй вход которого соединен с пятым выходом эадатчика режима работы, а выход — с блоком управления торможением.