УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Российский патент 1994 года по МПК H02P1/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов и в электромагнитных системах, не имеющих собственных электрических контактных групп, например в электромагнитных клапанах-воздухораспределителях для ведения различных технологических процессов.

Известно устройство для управления электродвигателем, содеpжащее магнитный пускатель с кнопочным постом "Пуск" - "Стоп", в котором кнопка "Пуск" шунтирована замыкающим контактом пускателя [1] .

Недостаток данного устройства - ограниченная область применения.

Известно устройство для управления электродвигателем, содержащее магнитный пускатель с катушкой и замыкающим контактом, кнопки "Пуск" и "Стоп", один вывод кнопки "Пуск" и замыкающего контакта магнитного пускателя объединены, анод диода соединен с другим выводом кнопки "Пуск", анод второго диода - с одним выводом кнопки "Стоп", катоды первого и второго диодов объединены, другой вывод кнопки "Стоп" соединен с одним из выводов катушки магнитного пускателя и снабжен зажимом для подключения к источнику питания, конденсатор шунтирован резистором и одним выводом соединен с другим выводом катушки магнитного пускателя и объединенными катодами первого и второго диодов, другой вывод конденсатора соединен с другим выводом замыкающего контакта магнитного пускателя, один вывод кнопки "Пуск" снабжен зажимом для подключения к источнику питания [2] .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее катушку, размыкающий контакт, токоограничивающий резистор, конденсатор, диод и выводы для подключения источника питания, причем первый вывод для подключения источника питания соединен с первым выводом резистора, первой обкладкой конденсатора и через размыкающий контакт - с первым выводом катушки, второй вывод которой соединен со вторым выводом для подключения источника питания, вторая обкладка конденсатора через диод соединена с первым выводом катушки, вторая обкладка конденсатора - со вторым выводом резистора.

Однако известные устройства нельзя применить в электромагнитных системах, не имеющих собственных электрических контактных групп, что ограничивает область их применения.

Наличие постоянной составляющей в цепи пусковых контактов известных устройств вызывает повышенный электроэрозионный износ контактов в момент коммутации, что снижает надежность устройств.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение области применения устройства.

Это достигается тем, что в устройство для управления электродвигателем, содержащее катушку магнитного пускателя, один вывод которого предназначен для подключения к одной фазе источника питания, конденсатор, шунтированный резистором, диод, введены симистор, кнопка с одним подвижным и двумя неподвижными контактами, дополнительный резистор, замыкающий контакт ключа управления, один вывод которого предназначен для подключения к другой фазе источника питания, подвижный вывод кнопки, другой вывод катушки пускателя, один вывод конденсатора и анод симистора объединены в общую точку, управляющий электрод симистора через дополнительный резистор присоединен к первому неподвижному выводу кнопки, второй неподвижный вывод которой присоединен к катоду диода, анод которого присоединен к одному выводу катушки магнитного пускателя, катод симистора соединен с другим выводом конденсатора и другим выводом замыкающего контакта ключа управления.

Существенным отличием предлагаемого устройства от прототипа и аналога является введение в устройство симистора и кнопки с одним подвижным и двумя неподвижными контактами и способ подключения введенных элементов. Кнопка и схема ее подключения позволяют использовать предлагаемое устройство в электромагнитных системах, не имеющих собственных электрических контактных групп, что расширяет область применения устройства.

Благодаря полученной возможности подключения катушки электромагнита через симистор к источнику питания в момент пуска разгружаются контакты кнопки и ключа управления, что устраняет электроэрозионный износ контактов.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2в, с, д - осцилограммы тока катушки 1 на различных этапах работы магнитного пускателя; на фиг. 2а - осциллограмма напряжения источника питания.

Устройство содержит катушку 1 магнитного пускателя, один вывод которой предназначен для подключения к одной фазе источника питания, замыкающий контакт ключа управления 2, один вывод которого предназначен для подключения к другой фазе источника питания, диод 3, конденсатор 4, шунтированный резистором 5, кнопка 6 с одним подвижным 7 и двумя неподвижными контактами 8 и 9, симистор 10, управляющий электрод которого через дополнительный резистор 11 подключен к первому неподвижному выводу 9 кнопки 6.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контакта 2 ключа управления катушка 1 магнитного пускателя (электромагнитного клапана - пневмораспределителя) через конденсатор 4 подключается к выводам источника питания. Однако срабатывания магнитного пускателя (электромагнитного клапана - пневмораспределителя) при этом не происходит, так как в катушке 1 протекает ток, ограниченный конденсатором 4 до величины тока удержания (фиг. 2в). Развиваемая при этом в электромагнитной сети тяговая сила меньше чем противодействующая на якорь пороговая сила трогания. Якорь электромагнита не приходит в движение.

При нажатии на кнопку 6 симистор 10 откроется током, протекающим по цепи: вывод источника питания, катушка 1, контакты 7-9 кнопки 6, дополнительный резистор 11, переход управляющий электрод-катод симистора 10, замкнутый контакт 2 ключа управления, второй вывод источника питания, и подключит катушку 1 магнитного пускателя к полному напряжению источника питания (фиг. 2с). Магнитный пускатель (электромагнитный клапан - пневмораспределитель) срабатывает. При возвращении подвижного контакта 7 кнопки 6 в исходное положение симистор 10 закрывается. Катод диода 3 через неподвижный 8 и подвижный 7 контакты подключится к общей точке соединения вывода катушки 1 и конденсатора 4.

Через катушку будет протекать выпрямленный пульсирующий ток (фиг. 2д), складывающийся из тока, протекающего по цепи: вывод источника питания, замкнутый контакт 2 ключа управления, конденсатор 4, катушка 1, вывод источника питания, и тока, вызванного ЭДС самоиндукции и протекающего по цепи: вывод катушки 1, диод 3, неподвижный 8 и подвижный 7 контакты и другой вывод катушки 1.

Протекание в катушке 1 магнитного пускателя выпрямленного пульсирующего тока устраняет вибрацию якоря, снижает потери на перемагничивание. Отключение катушки магнитного пускателя от источника питания производится размыканием контакта 2 ключа управления. Конденсатор 4 разряжается через резистор 5. Часть запасенной в катушке энергии расходуется на протекание тока по цепи катушки 1 - диод 3 и выделяется в катушке в виде тепловой энергии. В результате уменьшается токовая нагрузка на контакт 2 ключа управления в момент размыкания.

Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов и для управления электромагнитными системами, не имеющими собственных контактных групп, например электромагнитными клапанами-воздухораспределителями, при ведении технологических процессов. Сущность изобретения заключается в том, что при замыкании контакта 2 ключа управления, катушка 1 магнитного пускателя, шунтированная через подвижный 7 и неподвижный 8 контакты кнопки 6 диодом 3, подключается к источнику питания через конденсатор 4. В режиме пуска подвижный контакт кнопки 6, соединенный с выводом катушки 1, конденсатором 4 и анодом симистора 10, разрывает шунтирующую цепь диода 3 и через другой неподвижный контакт 9 кнопки 6 подает потенциал на управляющий электрод симистора 10. Открывшийся симистор шунтирует конденсатор 4 и подключает катушку 1 к полному напряжению источника питания. После срабатывания пускателя и возврата кнопки 6 в исходное состояние катушка шунтируется диодом 3 и подключается к источнику питания через конденсатор 4. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, содержащее катушку магнитного пускателя, один вывод которой предназначен для подключения к одной фазе источника питания, конденсатор, шунтированный резистором, диод, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, в него введены симистор, кнопка с одним подвижным и двумя неподвижными контактами, дополнительный резистор, замыкающий контакт ключа управления, один вывод которого предназначен для подключения к другой фазе источника питания, подвижный вывод кнопки, другой вывод катушки пускателя, один вывод конденсатора и анод симистора объединены в общую точку, управляющий электрод симистора через дополнительный резистор присоединен к первому неподвижному выводу кнопки, второй неподвижный вывод которой присоединен к катоду диода, анод которого присоединен к одному выводу катушки магнитного пускателя, катод симистора соединен с другим выводом конденсатора и другим выводом замыкающего контакта ключа управления.