Устройство для управления асинхронным двигателем со встроенным тормозом Советский патент 1987 года по МПК H02K7/106 

Изобретение отиг сится к э.пектро- технике и может быть использовано п электроприводах механизмов, тг ббующих быстрого и точного останова.

Цель изобретения - повышение на- дежности аа счет за литы двигателя от перегрева и снижение износа тормоза.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство для управления асин- кронным двигателем со встроенным тормозом, содержит контактор, силовые контакты которого включены в цепь статорной обмотки двигателя, блок 1 упраЪления контактором (на чертеже объединен с контактором), однофазный мостовой выпрямитель 2, тиристор 3, блок 4 управления тиристором 3 с узлом форсировки, обмотку 5 электромагнитного тормоза и шунтирующий ее диод 6, положительный вывод однофазного мостового выпрямителя подключен к аноду тиристора 3, отрицательный вывод - к точке соединения одного вывода обмотки 5 электромагнитного тормоза и анода диода 6, первьгй, второй и третий переменные резисторы 7-9,, элемент 10 задержки, пороговый эле -тент 11, выход которого подключен к управляющему входу блока 1 управления кон- тактором, одни выводы первого и второго переменных резисторов 7 и 8 объединены и подключены к катоду тиристора 3, другой вывод первого переменного резистора 7 подключен к ВХОДУ элемента 10 задержки и через третий переменный резистор 9 - к отрицательному выводу однофазного мостового выпрямителя 2, выход элемента

10задержки через пороговый элемент

11подключен к точке соединения других выводов второго переменного резистора 8, обмотки 5 электромагнитного тормоза и катоду диска б, вход однофазного мостового выпрямителя 2 подключен к одной фазе статорной обмотки 12 двигателя.

В электромагнитный тормоз, кроме обмотки 5, входят якорь, пружины, подвижный и неподвижный тормозные ди ски (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При замыкании силовых контактов контактора на обмотку 5 электромагнитного тормоза через тиристор 3 подается повышенное (форсированное) напряжение, что приводит к срабатыванию

5

0

5

0

5

тормоза и растормаживлЧИК1 Р .аля эпек- тродвигателя. Неделе ср,)батыБар Ия электромаг нита на его обмотку 5 через тиристор 3 подается пониженное напряжение, необходимое для удержания якоря электромагнита тормоза. В этом установившемся режиме работы электромагнита через обмотку 5 протекает ток удержания, который значительно меньше тока срабатывания электромагнита тормоза ,

Мост, состоящий из резисторов 7-9 и обмотки 5 электромагнита тормоза сбалансирован так, что в установившемся режиме работы электромагнита тормоза напряжение в диагонали моста между точками А и В равно нулю, поэтому сигнал на выходе порогового элемента 11 отсутствует. Для предотвращения ложного срабатывания порогового элемента 11 в режиме форсировки он включен в диагональ мостовой схемы через элемент Ю задержки, В результате этого сигнал на пороговый элемент 11 подается после окончания режима фор- . сировки в установившемся режиме работы обмотки 5 электромагнита тормоза,

В случае изменения напряжения питающей сети в сторону его уменьшения (cHi-шение может произойти и при. резком увеличении нагрузки на валу электродвигателя) ток обмотки 5 электромагнита тормоза также уменьшается, вместе с уменьшается электромагнитное усилие, удерживающее якорь притянутым к ярму. Под действием механических сил тормоза якорь электромагнита отходит от ярма и тормозной диск прижимается к неподвижному дискуJ в результате чего происходит внезапное затормаживание вала электродвигателя. Если в это время не отключить статор двигателя от сети, то двигатель будет оаботать с заторможенным валом, что приводит к перегреву электродвигателя и преждевременному износу тормозных дисков.

При восстановлении напряжения питающей сети расторможивание вала двигателя не происходит, тлк.как для притягивания якоря электромагнита к ярму (перевода электромагнита в исходное состояние) требуется обесточить блок 4 управления тиристором 3 и затем создать форсированный режим его работы.

Когда вал электродви - ателя расторможен (якорь электромагнита притянут к ярму, гюздупшый зазор о ду - корем и ярмом равен нулю) , то мостовая схема, состоящая из резисторов 7-9 и обмотки 5 электромагнита тормоза, сбалансирована, напряжение в диагонали между точками А и В равно нулю. При внезапном срабатывании тормоза (вал электродвигателя заторможен) воздушный зазор Г между якорем и ярмом электромагнита становится максимальным. Ток, текущий через обмотку 5, определяется из соотношения :

и У

l,

где и - напряжение, питающее обмотку (в данном случае напряжение, подаваемое от выпрямителя 2) uJ - частота пульсирующего тока,

питающего обмотку, W - число витков обмотки, Sg - площадь сечения воздушного

зазораj J.1 - абсолютная магнитная прони-

S цаемость;

величина воздушного зазора. Из (1) следует, что с увеличением воздушного зазора & ток текущий через обмотку электромагнита, увеличи- веется, так как уменьшается реактивное сопротивление обмотки с магнито- проводом. С увеличением тока обмотки 5 мостовая схема разбалансируется, в результате чего в диагонали между точками А и В появляется напряжение и на пороговый элемент 11 через элемент 10 задержки подается входной сигнал. Если сигнал на входе порогового элемента 11 равен или больше по рога его срабатывания, то на выходе элемента 11 появляется выходной сигнал, подаваемый в блок 1 управления, который отключает статорную обмотку электродвигателя от сети.

Таким образом, благодаря введению порогового элемента, элемента задержки и трех переменных резисторов, образующих мостовую схему вместе с об-

г O

5

0

5

0 5 0 5

0

мпткот злек T-poMar HHTHoro тормоза,1

обеспечивается отключение двигателя от сети при снижении питающего напряжения, что позволяет исключить работу двигателя при заторможенном роторе и тем самым уменьшить его нагрев и износ тормоза.

Формула изобретения

Устройство для управления асин- хроньшм двигателем со встроенным тормозом, содержащее контактор, силовые контакты которого предназначены для подключения статорной обмотки двигателя к сети,блок, управления контактором, однофазный мостовой выпрямитель, тиристор, блок управления тиристором с узлом форсировки, обмотку электромагнитного тормоза и шунтирующий ее диод, вход однофазного мостового выпрямителя предназначен для подключения к одной фазе статорной обмотки двигателя, положительный вывод однофазного мостового выпрямителя подключен к аноду тиристора, отрицательный вывод указанного выпрямителя подключен к точке соединения одного вывода обмотки электромагнитного тормоза и анода диода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет защиты двигателя от перегрева и снижения износа тормоза, в него введены три переменных резистора, элемент задержки, пороговый элемент, выход которого подключен к управляющему входу блока управления контактором, одни выводы первого и второго переменных резисторов объединены и подключены к катоду тиристора, другой вывод первого переменного резистора подключен к входу элемента задержки и через третий переменный резистор - к отрицательному выводу однофазного мостового выпрямителя, выход элемента задержки через пороговый элемент подключен к точке соединения других выводов второго переменного резистора, обмотки электромагнитного тормоза и катода диода.

Изобретение (И) относится к электротехнике и может быть использовано в эл-приводах механизмов, требующих быстрого и точного останова. Особенность И состоит в том, что при питании обмотки встроенного эл-магн. тормоза (т) током удержания кратковременные снижения питающего напряжения приводят к отключению Т, вследствие чего эл-двигатель работает при заторможенном роторе. Это приводит к перегреву двигателя и повышенному износу Т, Для устранения указанного недостатка в устр-во введены пороговый элемент 11 и элемент 10 задержки, включенные в диагональ измерительного моста, образованного резисторами 7, 8, 9 и обмоткой 5 Т, При снижении напряжения якорь Т отходит, увеличивается сопротивление обмотки 5, разба- лансировывается указанный мост, и по- g роговый элемент 11 отключает контактор с блоком 1 управления, В режиме форсировки элемент 10 задержки препятствует отключению двигателя от питающей сети, 1 ил. (Л