Крановый электропривод переменного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/28 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах переменного тока на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, применяющихся в подъемно-транспортных механизмах. Целью изобретения является повышение надежности электропривода. На фиг.1 приведена структурная схема кранового электропривода переменного тока; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Крановый электропривод переменного тока содержит асинхронный электро двигатель 1 с фазньм ротором, подклю ченньсй через управляемый реверсивный контактор 2 к шинам питания, N ступеней роторных резисторов 3. - 3N, шунтируемых управляемыми коммутационными элементами 4.1 - AN с управляющими цепями 5.1 - 5N, командоконт роллер 6, интегратор 7 с разрядным ключом 8, нуль-орган 9, одновибратор 10, блок 11 задания, образованный последовательно соединенными источ1 НИКОМ 12 стабилизированного напряже ния и резисторами 13.1 - 13N, средние вьшоды которых являются выходами блока 11 задания, компараторы 14.1 14.N с блоками 15.1 -15.N согласования на выходе, N -разрядный регистр 16, логические элементы 2И 17.1-17.N источник 18 опорного напряжения, диф ференцирующую цепь 19. Входы нульоргана 9 соединены с роторной обмоткой асинхронного электродвигателя 1 а его выход подключен ко входу Запись N-разрядного регистра 16 и ко входу одновибратора 10, выход которо го через дифференцирующую цепь 19 .подключен ко входу разрядного ключа 8 интегратора 7. Вход интегратора 7 соединен с источником 18 опорного напряжения, а выход подключен к первым входам компараторов 14.1 - 14N. Ко вторым входам компараторов 14.114.N подключены выходы блока 11 задания.. Выходы компараторов 14.1 14.N через блоки 15. Г - 15.N согласования подключены к информационным входам N -разрядного регистра 16, выходы которого соединены с первыми входами логических элементов 2И 17. 17.N. Вторые входы логических элемен тов 2И 17.1 - 17.N соединены с выхо дами командоконтроллера 6, снабженного также выходами для управления реверсивным контактором 2. Выходы логических элементов 2И 17.1 - 17.N соединены с управляющими цепями 5.15.N коммутационных элементов 4.1- 4.N. Линейное роторное напряжение обозначено через Up, ; сигналы на выходах нуль-органа 9 - через U ; одновибратора 10 - через и , дифференцирующей цепи 19 - через интег19ратора 7 - через U-, , блока согласования 15.1 - через .i Сфиг.2). Крановый электропривод переменного тока работает следующим образом. Переводом командоконтроллера 6 в положение а (или а , в зависимости от выбранного направления вращения электродвигателя I) производится включение реверсивного контактора 2 (цепи включения контактора 2 на фиг.1 не показаны). С включением реверсивного контактора 2 электродвигатель 1 приводится во вращение. Линейное роторное напряжение снимается с колец двигателя и подается на вход нуль-органа 9. При переходе указанного напряжения через нуль на выходе нуль-органа 9 формируются короткие положительные импульсы, запускающие одновибратор 10. От заданего фронта импульса одновибратора 10 дифференцирующей цепью 19 формируется импульс управления разрядным ключом 8 интегратора 7, соединенного входом с источником 18 опорного напряжения отрицательной полярности. С появлением на выходе дифференцирующей цепи 19 импульса разрядный ключ 8 отпирается и выходной сигнал интегратора 7 устанавливается на ноль. С окончанием импульса разрядный ключ 8 запирается и осуществляется линейный рост напряжения на выходе интегратора 7, который продолжается до момента прихода следующего очередного отпирающего импульса на разрядньй ключ 8, Таким образом, на выходе интегратора 7 формируется пилообразное напряжение с длительностью периода, равного периоду удвоенной частоты роторного напряжения и сдвинутого по фазе относительно последнего, на промежуток времени, равный длительности импульса одновибратора 10, Сформированное пилообразное напряжение подается на первые входы компараторов 14.1 - I4.N, вторые входы .которых соединены с блоками 11 задания. Компараторы 14.1 - 14.N имеют различные уставки, задаваемые резисторами 13 блока 11 задания таким образом, -чтобы при линейном росте напряжения на первых входах компараторов 14.1 - 14.N их срабатывание осуществлялось последовательно. Допустим, электродвигатель 1 после перевода командоконтроллера 6 в положение а разгоняется с некоторой нагрузкой. При этом длительность полупериодов роторного напряжения, однозначно определяемая скольжением, увеличивается. Одновременно увеличивается период пилообразного напряжения на выходе интегратора 7 и соответственно максимальное значение пилообразного напряжения, достигаемого в каждый период. При некотором значении скольжения электродвигателя 1 амплитуда пилообразного напряже ния достигает значения уставки компарат:ора 14.1. Компаратор 14.1 начинает опрокидываться, причем в каждый период пилообразного напряжения с ростом частоты вращения электродвигателя 1 длительность выходного импульса этого компаратора увеличивается. Указанные выходные импульсы компаратора 14.1 преобразуются блоком 15.1 согласования в логические уровни, необходимые для нормальной работы N -разрядного регистра 16, и подаются на его информационные входы. В конце каждого периода пилообразного напряжения при переходе роторньм напряжением нуля на вход Запись N-разрядного регистра 16 поступает импульс с выхода нуль-органа 9, посредством которого осуществляется перезапись выходных сигналов компараторов 14.1 - 14.N,сложившихся к концу данного периода пилообраз ного напряжения, в N-разрядный регистр 16. Таким образом, при достижении электродвигателем после его включе ния, заданного значения скольжения, величина которого в данномслучае за дается потенциометром уставки компаратора 14.1, на первом выходе N-pasрядного регистра 16 и соответственно п.ервом входе соответствующего логического элемента 2И 17.1 устанавливается сигнал логической 1 разрешающий срабатьтание через цепь 5.1 управления коммутационного элемента 4,1 первой ступени ускорения электро двигателя 1 при переводе рукоятки ко 614 мандоконтроллера 6 в положение b (или Ь) (диаграмма замыканий контактов командоконтроллера 6 принята стандартной, т.е. переключение командоконтроллера 6 в старшую ступень не вызьшает размыкания контактов младшей ступени). Следовательно, при переводе комаидоконтроллера 6 в положение b , независимо от момента его совершения, отсечка первой ступени резисторов 3.1 происходит только при достижении двигателем заданной частоты вращения, что позволяет не только исключить перегрузку электропривода, но и предотвратить возникновение броской момента и тока электродвигателя 1. После отсечки первой ступени, т.е. срабатывания коммутационного элемента 4.1, осуществляется дальнейший разгон электродвигателя 1, что приводит к дальнейшему росту длительности периода пилообразного напряжения, а следовательно, и амплитуды пилообразного напряжения в каждый период. Указанные процессы приводят к последовательному срабатыванию компарато- . ров 14.2 - 14.N и соответственно формированию разрешающих сигналов на последовательное включение коммутационных элементов 4.2 - 4.N. Таким образом, независимо от моментов переключения командоконтроллера 6, отсечка ступеней роторных резисторов 3 происходит в функции скольжения, что позволяет за счет исключения перегрузки и бросков момента повысить надежность и долговечHOCTb.электропривода. Кроме того, предлагаемый-электропривод позволяет автоматизировать за|пуск электродвигателя. Для этого на вторые входы логических элементов 2И 17.1 - I7.N одновременно с командой на включение реверсивного контактора 2 должен быть подан сигнал логической 1. Формула изобретения Крановый электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором, подключенный через управляемый реверсивный контактор к зажимам для подключения к сети, N ступеней роторных резисторов, шунтируемых управляемыми коммутационными элементами, командоконтроллер, интегратор и N компараторов, соединенных первыми входами с выходом интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности электропривода в него введены нуль-орган, одновибратор, блок задания, N-разрядный регистр с N инфор-, мационными входами и входом Запись, N блоков согласования, N логических элементов 2И и источник опорного напряжения, интегратор снабжен разрядным ключем с дифференцирукщей цепью на входе, блок задания образован последовательно соединенными источником стабилизированного напряжения и N регулируемыми резисторами, средние выводы которых являются выходами блока задания, входы нуль-органа соединены с роторной обмоткой асинхронного электродвигателя, а его выход

подключен к входу Запись N -разрядного регистра и к входу одновибратора, выход которого через дифференцирующую цепь подключен к входу разрядного ключа интегратора, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, вьрсоды блока задания подключены к вторым входам N компараторов, выходы которых через N блоков согласования соединены с информационными входами N-разрядного регистра, выходы N-разрядного регистра соединены с первыми входами N логических элементов 2И, вторые входы которых соединены с выходами командоконтроллера, снабженного выходами для управления реверсивным контактором, выхо ;ы Nлогических элементов 2И соединены с управляющими цепями коммутационных элементов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, применяющихся в подъемно-транспортных механизмах. 1(г 14 -И4 L. 7 11 V II Целью изобретения является повышение надежности электропривода. Изобретение позволяет управлять коммутационными элементами 4 для переключения резисторов 3 в роторной цепи электродвигателя в функции скольжения, исключив тем самым перегрузки и броски момента и повысив надежность и долговечность электропривода. Устройство содержит командоконтроллер 6, нуль-орган 9, одновибратор 10, интегратор 7 с разрядным ключом 8, компараторы 14 с блоком задания 11,N разрядный регистр 16, логические элементы 17, подключенные к управляющим Q цепям 5 коммутационных элементов 4. 2 ил. (Л to а сд ;о а 4W;

и,

Чя

Ж