Устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P3/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано д динамического торможения двигателей постоянного тока независимого возбу дения при аварийном oтклкJчeнии питания в приводах, имеющих значительны моменты инерции. По основному авт.св. № 462260 из вестно устройство для динамического торможения двигателя постоянного то независимого возбуждения с подключе через контакторы параллельно я рю двигателя тормозным резистором и обмоткой возбуждения, параллельно якорю дни гателя подключен тиристорны триггер с емкостной коммутацией, в одно плечо которого включена обмотка возбуждения, а в другое - резистор, причем управляющие электроды тиристо ров через формирователи импульсов и логическую схему соединены с органом сравненияГ I, Недостатком этого устройства являетея низкая интенсивность торможе ния при аварийном отключении питания и при снижении ЭДС двигателя в процессе торможения ниже номинальной, поскольку величина сопротивления тос мозного резистора постоянна и выбирается из условия обеспечения максимально допустимого для данного двига теля тормозного тока при ЭДС двигате ля равной номинальной. Кроме того, тиристор, включенный последовательно с обмоткой возбуждения, запирается раньше, чем заканчивается процесс торможения, а именно при уменьшении тока возбуждения до величины меньшей тока удержания тирист.ора. Обмотка возбуждения при это теряет датание, отключаясь от якоря двигателя, и разряжается через прдключенный параллельно этой обмотке диод,что приводит к снижению тормозного момента. Все это ведет к резкому снижению интенсивности торможения. Целью изобретения является повышение интенсивности торможения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока дополнительно введено токово реле с двумя размыкающими контактами причем обмотка реле включена последо вательно с тормознмл резистором,част которого шунтирована одним размыкающим контактом, а другой размыкаквдий контакт подключен параллельно тиристору, коммутирующему обмотку возбужде ни я. На чертеже представлена схема уст ройства. Устройство для динамического Tcfpгюжения содержит подключенный через контакты 1 и 2 параллельно якорю двигателя 3 тормозной резистор 4 и обмотку возбуждения 5. Параллельно якорю двигателя 3 подключен тиристорный триггер, содержащий тиристоры 6 п 7 It конденсатор 8, причем в одно плечо триггера включена обмотка возбуждения 5, а, в другое - резистор 9. Кроме того, устройство содержит формирователи импульсов 10 и 11 и логические схемы 12 и 13, причем управляющие электроды тиристоров 6 и 7 через формирователи импульсов 10 и 11 и логические схемы 12 и 13 соединены с органом сравнения 14, содержащим два резистора и два стабилитрона, собранных по мостовой схеме. Обмотка возбуждения 5 шунтирована диодом 15. В цепь питания обмотки возбуждения 5 включено токовое реле 16, через замыкающий контакт 17 которого включен контактор 18. Через замыкающий контакт 19 контактора 18 обмотка якоря двигателя 3 подключена к источнику питания. Устройство содержит также токовое реле 20 с размыкающими контактами 21 и 22, причем обмотка реле 20 включена последовательно с тормозным резистором 4, контакт 21 шунтирует часть тормозного резистора 4, а контакт 22 - тиристор 6, коммутируквдий обмотку воз бужления 5. Устройство работает следующим образом. В двигательном режиме обмотка возбуждения 5 двигателя 3 подключена к источнику питания. При этом включено токовое реле 16, а через его замыкакяций контакт 17 включена катушка силового контактора 18, размыкающие контакты 1 и 2 которого при этом открываются, а замыкающий контакт 19 закрывается. Тормозной резистор 4, токовое реле 20 и размыкающий контакт 21 отключены от двигателя 3. Токовое реле 20 обесточено, и его контакты 21 и 22 закрыты. Тиристоры 6 и 7 заперты, а делители напряжения органа сра-внения 14 обесточены. Контакт 19 подключает двигатель 3 к источнику питания. При этом двигатель 3 разгоняется до скорости, соответствующей напряжению на его якоре и току возбуждения. К двигателю 3, например приложено номинальное напряжение, а напряжение на обмотке возбуждения 5 и, следовательно, ток возбуждения меньше номинального, т.е. место ослабление поля, и двигатель 3 имеет скорость вьяне номинальной. При аварийном отключении питания якоря двигателя 3 и обмотки возбужения 5 отключается реле 16 и своим контактом 17 отключает катушку контакта 18. Замыкающий контакт 19 кон.актора 18 открывается, а размыкающие контакты 1 и 2 контактора 18 замыкаются. При этом двигатель 3 отключает ся от источника питания и подключает ся к цепи, состоящей из тормозного резистора 4, токово го реле 20 и контакта 21 этого реле. При этом срабат вает токовое реле 20 и размыкает сво размыкающие контакты 21 и 22. НачиНается динамическое торможение двига теля 3 при полностью введенном сопро тивлении тормозного резистора 4. Размыкающий контакт 2 подключает начало обмотки возбуждения 5 к плюсо вой щетке двигателя 3. Орган сравнения 14 подключа ется параллельно якорю д 1гателя 3, обмотка возбуждения 5 разряисается через диод 15.Когда ве личина ЭДС двигателя 3 становится но минальной или меньше номинального значения, на выходе логического элемента 12 появляется сигнал, который преобразуется формирователем импульсов 10 в отпирающий импульс и поДается на управляющий электрод тиристора 6. Разьвлкакйдий контакт 22, шунтируихчнй тиристор б, при этом открыт Тиристор 6 открывается и подключает обмотку возбуждения 5 параллельно якорю двигателя 3. Под действием ЭДС двигателя 3 ток возбуждения увеличивается, что приводит к увеличени ЭДС двигателя 3. Конденсатор 8 заряжается по цепи: плюсовая щетка двига теля 3, резистор 9, конденсатор 8, тиристор 6, минусовая щетка двигателя 3, При увеличении ЭДС двигателя 3 до величины, несколько превышающей номинальное значение, на выходе логического элемента 13 появляется сигнал, преобразуе йай формирователем импульсов 11 в отпирающий импульс. Тиристор 7, открываясь, шунтирует ти ристор 6. Обмотка возбуждения 5 оказывается отключенной от якоря двигателя 3 и начинает вновь разряжаться через диод 15. При уменьшении разряд ного тока обмотки возбуждения 5 ЭДС двигателя 3 вновь снижается до величины равной номинальному значению, после чего описанный процесс повторяется. При снижении скорости двигателя от повышенной до номинальной тиристорный Триггер обеспечивает увеличение среднего значения тока возбуждения, поддерживая величину ЭДС двигателя 3 близкой к номинальному значению. При этом обеспечивается оптимальная интенсивность торможения. При дальнейшем торможении двигателя 3 от номинальной скорости до нуля его ЭДС больше не превышает номиналь ного значения, а снижается от номинального значения до нуля. При этом тиристор б остается постоянно открытым до тех пор, пока ток возбуждения двигателя 3 не снизится до величины меньшей, чем ток удержания тиристора б. В течение всего этого времени обмотка возбуждения 5 подключена параллельно якорной цепи двигателя 3. При уменьшении ЭДС двигателя 3 до величины несколько меньшей номинального значения, токовое реле 20 отпадает и замыкает свои размыкающие контакты 21 и 22, размыкающий контакт 21, замкнувшись, шунтирует часть сопротивления тормозного резистора 4, что приводит к увеличению тормозного тока, а следовательно, и тормозного момента двигателя 3. Размлкающий контакт 22, замкнувшись, шунтирует тиристор 6 и запирает его. При этом обмотка возбуждения 5 остается подключенной параллельно якорю двигателя 3, но теперь уже не тиристором б, а размыкаквдим контактом 22. При ув еличении тормозного тока до величины равной максимально допустимому значению повторно срабатывает токовое реле 20 и размыкаются его размыкающие контакты 21 и 22. Размыкающий контакт 22 прекращает шунтировать тиристор б, который вновь открывается, так как при ЭДС якоря ниже номинального значения на выходе логического элемента 12 имеется сигнал, который преобразуется формирователем импульсов 10 в отпирающий импульс и подается на управляющий электрод тиристора б. Размыкающий контакт 21, разомкнувшись, прекращает шунтировать часть сопрот и веления тормозного резистора 4 , при этом сопротивление тормозного резистора 4 снова вводится полностью и уменыдает тормозной ток двигателя 3 до величины, при которой вновь отпадает токовое реле 20, замыкая свои размыкающие контакты 21 и 22. Тиристор б снова шунтируется контактом 22, а контакт.21 снова закорачивает часть сопротивления тормозного резистора 4. При этом тормозной ток вновь увеличивается до максимально допустимого значения, .а следовательно, и увеличивается тормозной момент двигателя 3, после чего описанный процесс повторяется. В результате сравнения величина тормозного тока близка к максимально допустимому значению, при этом обеспечивается оптимальная интенсивность торможения. Это продолжается до тех пор, пока скорость двигателя 3 и его ЭДС не снизятся до такой степени, прИ которой тормозной ток при шунтированном состоянии части сопротивления тормозного резистора 4 пере, станет достигать максимально допустимой величины, при которой втягивается реле тока 20. При дальнейшем торможении двигателя 3 до остановки его ЭДС

и тормозной ток уменьшаются до нуля, реле тока 20 больше не втягивается, а его размыкакяйие контакты 21 и 22 остаются закрытыми.

Контакт 32 окончательно до самого останова двигателя 3 шунтирует тиристор 6, обеспечивая при этом подключенное состояние обмотки возбуждения 5 к якорю двигателя 3 до конца торможения, включая и тот период, когда ток возбуждения снизится до величины меньшей тока удержани тиристора 6.

Paз шкalotaий контакт 21 также окончательио до самого останова двигателя 3 шунтирует часть сопротивления торкюзного резистора 4, увеличивая тем сакгш тормозной ток и повыиая интенсивность,торможенияо

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повьпцается интенсивность торможен я, так как в прогрессе торможения при изменении скорости двигателя обеспечивается изменение величины тормозного резистора и протекание тока по возбуждения до конца процесса торможения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕН11Я ДВИГЛТЕШ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПО авт.св. № 462260, отличающееся тем, что, с целью псжышения интенсивности торможения, в иего .дополнительно введено токовое реле с двумя разьыкающими контактам-, причем обмотка реле включена, последовательно с тормозным резистором, часть которого шунтирована одним размыканиим контактом, а другой размыкаюшяй контакт подключен параллельно тиристору, коммутируюс.чему обмотку возбуждения. W