ЭЛЕКТРОПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК H02P3/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе переменного тока, в частности, в электроприводе обжиговой печи.

Известен электропривод с динамическим торможением асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащий выпрямитель, вход которого подключен к ротору асинхронного двигателя, а выход через конденсатор и коммутационный элемент к двум обмоткам статора [1]
Недостатком электропривода является отсутствие возможности создания режима динамического торможения при исчезновении напряжения питающей сети.

Известен электропривод, содержащий асинхронный двигатель с выпрямителем в цепи ротора и линейным контактом в цепи статора, тиристор, включенный анодом в одну из обмоток статора, катодом к анодной группе выпрямителя, два конденсатора, одна обкладка первого из них подключена к выходу анодной группы выпрямителя, а другая к катодной группе выпрямителя и через последовательно соединенные реле тока, размыкающиеся блок-контакт линейного контактора и контакт реле тока и ограничивающий резистор в цепь управляющего электрода тиристора, при этом одна из обкладок второго конденсатора подключена к катоду тиристора, а другая к общей точке анода и катода двух диодов, включенных катодом и анодом соответственно в другую обмотку статора и входу реле тока [2]
Недостатком этого электропривода является отсутствие возможности создания в нем устойчивого тормозного режима. Это объясняется тем, что при отключении двигателя он по инерции продолжает вращаться в ту же сторону за счет запасенной кинетической энергии и одновременно переводится в режим динамического торможения. Но как только частота вращения двигателя становится равной нулю, режим динамического торможения пропадает, так как ток двигателя тоже становится равным нулю и тиристор закрывается. В связи с тем, что момент сопротивления печи активный, то она после останова начинает движение в противоположную сторону, работая в режиме свободного выбега и совершает, подобно маятнику, качательные движения до полной остановки. Качательные движения печи сопровождаются увеличением в два и более раз частоты вращения двигателя по сравнению с номинальной и в два и более раз возрастают усилия на ее стенки и опорные ролики.

Задачей изобретения является устранение качания обжиговой печи после отключения двигателя.

Это достигается тем, что электропривод, содержащий асинхронный двигатель с выпрямителем в цепи ротора и линейным контактом в цепи статора, тиристор включенный анодом в одну из обмоток статора, катодом к анодной группе выпрямителя, два конденсатора, одна из обкладок первого из них подключена к выходу анодной группы выпрямителя, а другая к катодной группе выпрямителя и через последовательно соединенные реле тока, размыкающиеся блок-контакт линейного контактора и контакт реле тока и ограничивающий резистор в цепь управляющего электрода тиристора, при этом одна из обкладок второго конденсатора подключена к катоду тиристора, а другая к общей точке анода и катода двух диодов, включенных катодом и анодом соответственно в другую обмотку статора и входу реле тока, он снабжен датчиками момента и скорости, выходы которых подключены на вход сумматора, а выход последнего через выпрямитель и замыкающий блок-контакт линейного контактора к параллельно соединенным конденсатору и промежуточному реле, размыкающий контакт которого включен в цепь управляющего электрода тиристора.

Величина сигналов с датчика момента и скорости электропривода задает время задержки перехода электродвигателя в режим динамического торможения с самовозбуждением посредством конденсатора, подключенного к выходам этих датчиков через сумматор с выпрямителем. После отключения двигателя и разряда конденсатора осуществляется процесс динамического торможения без качания печи.

На фиг. 1 показана схема электропривода.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с трехфазным мостовым выпрямителем 2, пусковым резистором 3 в цепи ротора, линейный контактор с силовыми замыкающими контактами 4 в цепи статора и размыкающим блок-контактом 5, тиристор 6, анод которого включен в одну из обмоток статора, а катод к анодной группе мостового выпрямителя 2, два конденсатора 7 и 8, одна из обкладок первого из них 7 подключена к выходу анодной группы выпрямителя 2, а другая к катодной группе выпрямителя 2 и через последовательно соединенные реле тока 9, размыкающиеся блок-контакт 5 линейного контактора и контакты 10 реле тока 9 и 11 промежуточного реле 12 и ограничивающий резистор 13 в цепь управляющего электрода тиристора 6, при этом одна из обмоток второго конденсатора 8 подключена к катоду тиристора 6, а другая к общей точке анода и катода двух диодов 14 и 15, включенных катодом и анодом соответственно в другую обмотку статора и входу реле тока 9, датчик момента 16 и датчик частоты вращения 17. Цепь управляющего электрода тиристора 6 шунтируется последовательно включенными замыкающим контактом 18 реле тока 9 и ограничивающим резистором 19. Выходы датчиков 16 и 17 подключены на вход сумматора 20, а выход последнего через выпрямитель 21 и замыкающий блок-контакт 22 линейного контактора к параллельно соединенным конденсатору 23 с резистором 24 и промежуточному реле 12, замыкающий контакт 11 которого включен в цепь управляющего электрода тиристора 6.

Электропривод работает следующим образом.

В двигательном режиме линейные контакты 4 линейного контактора замкнуты и асинхронный двигатель 1 подключен к сети, блок-контакт 5 разомкнут, а блок-контакт 22 замкнут. Накопительные конденсаторы 7 и 8 заряжены от выпрямителя 2. Наличие сигналов, поступающих на сумматор 20 с датчиков момента 16 и частоты вращения 17, вызывает срабатывание промежуточного реле 12 и размыкание его контакта 11. Конденсатор 23 заряжен. При отключении двигателя размыкаются контакты 4 и замыкается блок-контакт 5 и размыкается блок-контакт 22 линейного контактора. Несмотря на то, что катушка промежуточного реле 12 отключается от сумматора 20, она продолжает подпитываться током разряда конденсатора 23. Эта выдержка необходима для того, чтобы двигатель 1 остановился и начал движение в обратную сторону. В этот момент якорь промежуточного реле 12 отпадает и замыкает свой контакт 11, соединяя конденсатор 7 с управляющим электродом тиристора 6, вызывая его разряд и отпирание тиристора 6, что приводит, в свою очередь, к разряду накопительного конденсатора 8 на обмотку статора асинхронного двигателя 1. Индуктируемая в цепи ротора ЭДС, после выпрямления мостовым выпрямителем 2, создает ток, который, проходя через диоды 15 и 14, обмотки статора двигателя 1 и тиристор 6, увеличивает магнитный поток и ЭДС ротора, а асинхронный двигатель переходит в режим динамического торможения с самовозбуждением и печь останавливается без качаний. Ток, проходящий через реле тока 9, вызывает его срабатывание и размыкание контакта 10, отключающего цепь управляющего электрода тиристора 6 и замыкание контакта 18, подключающего обмотку реле тока 9 на выход выпрямителя 2 через резистор 19. Диод 14 исключает влияние переменного тока на заряд накопительного конденсатора 8.

Электропривод позволяет реализовать режим динамического торможения как в нормальном, так и в аварийном режимах, связанных с исчезновением напряжения питания.

Использование: В электроприводе обжиговой печи. Сущность: в электропривод введены датчик 16 момента и датчик 17 частоты вращения, сумматор 20, выпрямитель 21, замыкающий блок-контакт 22 линейного контактора, конденсатор 23 и промежуточное реле 24. Введение указанных элементов позволяет осуществить режим динамического торможения как в нормальном режиме, так и в аварийном режиме, связанном с исчезновением напряжения питания, при это обжиговая печь останавливается без качаний после отключения двигателя 1. 1 ил.

Электропривод, содержащий асинхронный двигатель с выпрямителем в цепи ротора и линейным контактом в цепи статора, тиристор, включенный анодом в одну из обмоток статора, катодом к выводу анодной группы выпрямителя, два конденсатора, одна из обкладок первого из них подключена к выводу анодной группы выпрямителя, а другая к выводу катодной группы выпрямителя и через последовательно соединенные реле тока, размыкающиеся блок-контакт линейного контактора и контакт реле тока и ограничивающий резистор к управляющему электроду тиристора, при этом одна из обкладок второго конденсатора подключена к катоду тиристора, а другая к общей точке анода и катода двух диодов, подключенных катодом и анодом соответственно к другой обмотке статора и входу реле тока, отличающийся тем, что он снабжен датчиками момента и скорости, выходы которых подключены к входам сумматора, а выход последнего через выпрямитель и замыкающий блок-контакт линейного контактора к параллельно соединенным конденсатору с резистором и промежуточному реле, размыкающий контакт которого включен последовательно в цепь управляющего электрода тиристора.