СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ ДВУХДВИГАТЕЛЬНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА Российский патент 2013 года по МПК H02P5/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов в химической и металлургической промышленности.

Известен способ конденсаторного торможения двухдвигательного асинхронного электропривода, при котором начала обмоток статоров обоих двигателей с помощью тормозного контактора соединяют последовательно через конденсаторы, при этом последовательно соединяют неодноименные фазы обмоток статора двигателей механизма, валы которых жестко связаны, и включения добавочных резисторов последовательно и параллельно с емкостью. Воздействие на двигатели осуществляется за счет того, что в каждой паре последовательно соединенных фаз действует разность фазных эдс двигателей.

Однако известный способ недостаточно обеспечивает условия самовозбуждения двигателей, что приводит к увеличению нижней критической скорости конденсаторного торможения, которая в данном случае из-за значительной мощности двухдвигательного электропривода оказывается выше и не обеспечивает эффективного торможения механизмов в конце рабочего цикла. А при использовании отдельно подключенных однофазных конденсаторов приводит даже к уменьшению момента торможения.

Цель изобретения - повышение эффективности торможения двигателей за счет увеличения тормозного момента.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе последовательного конденсаторного торможения двухдвигательного асинхронного электропривода путем присоединения к конденсаторам с помощью тормозного контактора последовательного включения обмоток тормозимых двигателей механизма, валы которых жестко связаны, и включения добавочных резисторов последовательно и параллельно с емкостью, после отключения двигателей от питающей сети общую конденсаторную батарею с добавочными резисторами периодически, кратковременно и пофазно подключают параллельно дополнительным резисторам, включенным последовательно с началами последовательного соединения неодноименных фаз обмоток двигателей в промежутке времени, когда в каждой соответствующей паре последовательно соединенных фаз действует разность фазных эдс этих двигателей, равная линейной эдс одного двигателя и, одновременно, при достижении тормозимыми двигателями значения частоты вращения, близкой к нижней критической скорости конденсаторного торможения, кратковременно, поочередно и пофазно изменяют на обратное чередование фаз обкладок конденсаторной батареи, затем кратковременно, поочередно, пофазно изменяют это в обратном порядке на прямое первоначальное чередование фаз обкладок конденсаторной батареи.

На чертеже дана принципиальная схема устройства, осуществляющего данный способ.

Устройство содержит первый электродвигатель (1), подключенный замыкающими контактами (2, 3, 4) первого рабочего контактора к трехфазной сети, второй электродвигатель (5), подключенный замыкающими контактами (6, 7, 8) второго рабочего контактора к трехфазной сети, начала фазных обмоток (C1, C2, С3)статоров обоих двигателей (1 и 5) пофазно с помощью замыкающих контактов (9, 10, 11) первого тормозного контактора и замыкающих контактов (12, 13, 14) второго тормозного контактора соответственно соединены последовательно с конденсаторами (15, 16, 17), при этом (C1) двигателя (1) соединено (через элементы схемы) с (C2) двигателя (5), (C2) двигателя (1) - с (С3) двигателя (5), (С3) двигателя (1) - с (C) двигателя (5), включены добавочные резисторы последовательные (18, 19, 20) и параллельные (21, 22), (23, 24), (25, 26) с конденсаторами (15, 16, 17), введены общая конденсаторная батарея (15, 16, 17), три дополнительных резистора (27, 28, 29), третий тормозной контактор с тремя размыкающими контактами (30,31,32) и замыкающими контактами (33, 34, 35) и шесть пар встречно-параллельно и попарно подключенных тиристоров (36, 37). (38, 39), (40, 41), (42, 43), (44, 45), (46, 47) начало фазной обмотки (C1) статора двигателя (1) через первый (2) замыкающий контакт первого рабочего контактора подключено к фазе (А) сети и через первый (9) замыкающий контакт первого тормозного контактора подключено к первым выводам первой (36,37) тиристорной пары и резистора (27), второй вывод которого подключен к первому выводу второй (38,39) тиристорной пары через второй (13) замыкающий контакт второго тормозного контактора соединен с началом фазной обмотки (C2) статора двигателя (5), которое через второй (7) замыкающий контакт второго рабочего контактора подключено к фазе (В) сети, начало фазной обмотки (C2) статора двигателя (1) через второй (3) замыкающий контакт первого рабочего контактора подключено к фазе (В) сети и через второй (10) замыкающий контакт первого тормозного контактора подключено к первым выводам третьей (40, 41) тиристорной пары и резистора (28), второй вывод которого подключен к первому выводу четвертой (42, 43) тиристорной пары через третий (14) замыкающий контакт второго тормозного контактора, соединен с началом фазной обмотки (С3) статора двигателя (5), которое через третий (8) замыкающий контакт второго рабочего контактора подключено к фазе (С) сети, начало фазной обмотки (С3) статора двигателя (1) через третий (4) замыкающий контакт первого рабочего контактора подключено к фазе (С) сети и через третий (11) замыкающий контакт первого тормозного контактора подключено к первым выводам пятой (44, 45) тиристорной пары и резистора (29), второй вывод которого подключен к первому выводу шестой (46,47) тиристорной пары и через первый (12) замыкающий контакт второго тормозного контактора соединен с началом фазной обмотки (С1) статора двигателя (5), которое через первый (6) замыкающий контакт второго рабочего контактора подключено к фазе (А) сети, вторые выводы первой (36, 37), шестой (46, 47) тиристорных пар соединены вместе с первыми выводами размыкающего (30) и замыкающего (33) контактов третьего тормозного контактора, через резистор (18) подключены к первым выводам резисторов (21, 22), вторые выводы второй (38,39) и третьей (40, 41) тиристорных пар соединены вместе с первыми выводами размыкающего (31) и замыкающего (34) контактов третьего тормозного контактора и через резистор (19) подключены к первым выводам резисторов (23 и 24), вторые выводы четвертой (42, 43) и пятой (44, 45) тиристорных пар соединены вместе с первыми выводами размыкающего (32) и замыкающего (35) контактов третьего тормозного контактора и через резистор (20) подключены к первым выводам резисторов (25 и 26), вторые выводы резисторов (21) и (26) соединены вместе с вторыми выводами размыкающего (30) и замыкающего (35) контактов третьего тормозного контактора и подключены к фазе (а) обкладок общей конденсаторной батареи (15, 16, 17), вторые выводы резисторов (22) и (23) соединены вместе с вторыми выводами размыкающего (31) и замыкающего (33) контактов третьего тормозного контактора, подключены к фазе (в) обкладок общей конденсаторной батареи (15, 16, 17), вторые выводы резисторов (24) и (25) соединены вместе с вторыми размыкающим (32) и замыкающим (34) контактами третьего тормозного контактора и подключены к фазе (С) обкладок общей конденсаторной батареи (15, 16, 17), причем конденсаторы (15), (16) и (17) в общей конденсаторной батарее соединены по схеме «треугольник», а первая обкладка первого (15) конденсатора и вторая обкладка третьего (17) конденсатора соединены вместе и подключены к фазе (а) обкладок общей конденсаторной батареи (15, 16, 17), вторая обкладка первого (15) конденсатора и первая обкладка второго (16) конденсатора соединены вместе и подключены к фазе (в) обкладок общей конденсаторной батареи (15, 16, 17), вторая обкладка второго (16) конденсатора и первая обкладка третьего (17) конденсатора соединены вместе и подключены к фазе (С) обкладок общей конденсаторной батареи (15,16,17).

Способ торможения двухдвигательного асинхронного электропривода осуществляется следующим образом.

Для торможения электродвигателей (1) и (5) механизма, валы которых жестко связаны, они отключаются от сети путем одновременного размыкания контактов (2, 3, 4) первого рабочего контактора и контактов (6, 7, 8) второго рабочего контактора, а при замыкании контактов (9, 10, 11) первого тормозного контактора и одновременно (12, 13, 14) второго тормозного контактора началами обмотки статора обоих двигателей соответственно с помощью резисторов (27, 28, 29) соединяются последовательно. При действии разности фазных эдс в цепи резистора (27) включены тиристоры (36, 37) и (38, 39), которые подключают конденсаторную батарею (15, 16, 17) обкладками фаз (а) и (в) через размыкающие контакты (30) и (31) третьего тормозного контактора к первому и второму выводу этого резистора (27) соответственно. При недействии разности фазных эдс в этой цепи тиристоры (36, 37) и (38, 39) отключены и отключена конденсаторная батарея от резистора (27).

При действии разности фазных эдс в цепи резистора (28) включены тиристоры (40, 41) и (42, 43), которые подключают конденсаторную батарею (16, 17, 15) обкладками фаз (в) и (с) через размыкающие контакты (31) и (32) третьего тормозного контактора к первому и второму выводам этого резистора (28) соответственно. При недействии разности фазных эдс в этой цепи тиристоры (40, 41) и (42, 43) отключены и отключена конденсаторная батарея от резистора (28).

При действии разности фазных эдс в цепи резистора (29) включены тиристоры (44, 45) и (46, 47), которые подключают конденсаторную батарею (17, 15, 16) обкладками фаз (с) и (а) через размыкающие контакты (32) и (30) третьего тормозного контактора к первому и второму выводу этого резистора (29) соответственно. При недействии разности фазных эдс в этой цепи тиристоры (44, 45) и (46, 47) отключены и отключена конденсаторная батарея от резистора (29). При этом начала обмоток статора обоих двигателей с помощью тиристоров (36÷47) соединяются соответственно последовательно через конденсаторную батарею (15, 16, 17) с резисторами (18-26), и поочередно соответственно с изменением во времени полуволн суммарных эдс каждой фазы статора периодически и кратковременно включают по две пары тиристоров (36÷47) и присоединяют в данный момент времени по одной паре неодноименных фаз обмоток двигателей с конденсаторной батареей и затем отсоединяют. Это осуществляется на всех этапах торможения данных двигателей.

При замкнутых размыкающих контактах (30, 31, 32) третьего тормозного контактора происходит первый этап эффективного конденсаторного торможения двигателей механизма. При достижении тормозимыми двигателями значения частоты вращения, близкого к нижней критической скорости конденсаторного торможения, включается третий тормозной контактор, размыкаются его размыкающие контакты (30, 31, 32) и замыкаются замыкающие контакты (33, 34, 35). В процессе переключения размыкающих (30, 31, 32) и замыкающих (33, 34, 35) контактов имеется промежуток времени, при котором последовательно соединенные размыкающие и замыкающие эти контакты образуют разрыв эл.цепи, и в данный момент времени происходит увеличение сопротивления электрической цепи между обмотками тормозимых двигателей и конденсаторной батареей и осуществляется промежуточное изменение чередования фаз обкладок конденсаторной батареи. Происходит промежуточный этап конденсаторного торможения двигателей. При замыкании контактов (33, 34, 35) изменяется чередование фаз обкладок конденсаторной батареи и уменьшается сопротивление электрической цепи между обмотками тормозимых двигателей и конденсаторной батареей до первоначального значения, происходит второй этап конденсаторного торможения двигателей (1) и (5).

Затем отключается третий тормозной контактор, размыкаются его контакты (33, 34, 35) и замыкаются контакты (30, 31, 32), и чередование фаз обкладок конденсаторной батареи в обратном порядке изменяется на прямое первоначальное, и привод останавливается. После этого отключаются остальные тормозные контакторы и размыкаются контакты (9, 10, 11) и (12, 13, 14), соответственно отключаются тиристоры. Схема переходит в исходное состояние.

Очередность включения и отключения тиристоров в зависимости от изменения разности фазных эдс в последовательном соединении неодноименных фаз обмоток двигателей (1) и (5) в тормозном режиме.

1) Тиристоры (36, 37), (38, 39) открыты, а тиристоры (40, 41), (42, 43), (44, 45), (46, 47) закрыты.

2) Тиристоры (40, 41), (42.43) открыты, а тиристоры (36, 37), (38, 39), (44, 45), (46,47) закрыты.

3) Тиристоры (44, 45), (46, 47) открыты, а тиристоры (36, 37), (38, 39), (40, 41), (42, 43) закрыты.

Далее очередность управления тиристорами повторяется.

При осуществлении предлагаемого способа за счет введения общей конденсаторной батареи с определенно подключенными резисторами, дополнительного тормозного контактора с размыкающими и замыкающими контактами и тиристоров, управляемыми в зависимости от изменения разности фазных эдс двигателей, улучшаются условия самовозбуждения обоих двигателей. В результате повышается и оптимизируется тормозной момент. Таким образом применение предлагаемого способа торможения позволит повысить эффективность и надежность торможения электропривода.

Изобретение относится к электроприводу. Технический результат - повышение надежности и эффективности торможения привода за счет улучшения условий самовозбуждения двигателей и увеличение тормозного момента. Способ конденсаторного торможения двухдвигательного асинхронного электропривода, при котором обмотки статоров обоих двигателей, валы которых жестко связаны, соединяют последовательно через конденсаторы, а добавочные резисторы соединяют последовательно и параллельно с емкостью. Воздействие на двигатели осуществляется за счет того, что в каждой паре последовательно соединенных фаз обмоток действует разность фазных эдс, равная линейной эдс одного двгателя. После отключения двигателей от сети общую конденсаторную батарею с добавочными резисторами периодически, кратковременно и пофазно подключают параллельно к дополнительным резисторам, включенным последовательно с началами последовательного соединения неодноименных фаз обмоток двигателей, в промежутке времени, когда в каждой соответствующей паре последовательно соединенных фаз статорных обмоток действует разность фазных эдс этих двигателей и одновременно, при достижении тормозимыми двигателями значения частоты вращения, близкой к нижней критической скорости конденсаторного торможения, кратковременно, поочередно и пофазно изменяют на обратное чередование фаз обкладок конденсаторной батареи, затем в обратном порядке изменяют это также на прямое первоначальное чередование фаз обкладок конденсаторной батареи. 1 ил.

Способ торможения двухдвигательного асинхронного электропривода при использовании общей для этих двигателей конденсаторной батареи путем присоединения к трем конденсаторам конденсаторной батареи с помощью тормозного контактора и тиристоров последовательного включения обмоток статора тормозимых двигателей механизма, валы которых жестко связаны, и включения добавочных резисторов последовательно и параллельно с емкостью конденсаторной батареи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности торможения за счет улучшения условий торможения и увеличения тормозного момента, после отключения двигателей от сети конденсаторную батарею с добавочными резисторами периодически, кратковременно и пофазно подключают параллельно дополнительным резисторам, включенным последовательно с началами последовательного соединения неодноименных фаз обмоток двигателей в промежутке времени, когда в каждой соответствующей паре последовательно соединенных фаз статорных обмоток действует разность фазных ЭДС этих двигателей, равная линейной ЭДС одного двигателя, и одновременно при достижении тормозимыми двигателями значения частоты вращения, близкой к нижней критической скорости конденсаторного торможения, кратковременно, поочередно и пофазно изменяют на обратное чередование фаз обкладок конденсаторной батареи, затем кратковременно, поочередно и пофазно изменяют это в обратном порядке на прямое первоначальное чередование фаз обкладок конденсаторной батареи.