Устройство для управления асинхронным конденсаторным двигателем Советский патент 1987 года по МПК H02P1/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бытовых стиральных машинах для привода центрифуги.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности за счет снижения нагрева двигателя и токовой нагрузки контактов.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства. . Устройство для управления асинхронным конденсаторным двигателем содержит фазо- сдвигающий конденсатор 1, блокировочный выключатель с переключающим контактом 2, реле времени с переключающим контактом 3, цепочку из соединенных последовательно первого диода 4, и первого резистора 5, формирователь 6 пульсирующего тока, составленный из тиристора 7 первого резистора 8, первого и второго конденсаторов 9 и 10, первого диода 11, аноды тиристора 7 и первого диода 11 формирователя 6 пульсирующего тока объединены и снабжены зажимом для подключения одного провода питающей сети, катод первого диода 1 формирователя 6 пульсирующего тока подк. по- чен к одному выводу первого резистора 8 формирователя 6, катод тиристора 7 подключен к одному выводу первого конденсатора 9 формирователя 6, времязадающий блок 12, составленный из датчика 13 тока, первого резистора 14 и первого диода 15, биполярного р-п-р-транзистора 16, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого резисторов 17-25, второго диода 26, первого и второго стабилитронов 27 и 28, первого и второго оптотранзисторов 29 и 30, конденсатора 31. Формирователь 6 пульсирующего тока содержит однопереходный транзистор 32, второй и третий резисторы 33 и 34, стабилитрон 35, один вывод переключающего контакта 2 блокировочного выключателя подключен к аноду тиристора 7, средний вывод - к одному выводу переключающего контакта 3 реле времени, другие выводы указанных переключающих контактов 2 и 3 объединены и подключены к свободному выводу первого резистора 5, средний вывод переключающего контакта 3 реле времени подключен к одним выводам обмоток 36 и 37 двигателя, к катоду тиристора 7, катодам второго диода 26 и светодиода первого опто- транзистора 29 времязадающего блока, к аноду стабилитрона 35 формирователя 6 пульсирующего тока, к одному выводу второго резистора 33 формирователя 6 пульсирующего тока, другой вывод первой об- - мотки 36 двигателя через фазосдвигающий кондесатор 1 подключен к другому выводу второй обмотки 37 двигателя, к аноду первого диода 4, к одному выводу первого резистора 14 времязадающего блока 12, к одному выводу датчика 13 тока, другой вывод которого подключен к катоду первого диода 15, к эмиттеру биполярного р-п-,транзистора 16, к катоду первого стабилитрона 27, к одному выводу седьмого резистора 22 времязадающего блока 12 и снабжен зажимом для подключения другого провода

питающей , другой вывод первого резистора 14 времязадающего блока 12 подключен к аноду первого диода 15 этого же блока и к базе биполярного р-п-р-транзисто- ра 6, коллектор которого через соединенные последовательно второй и третий резисторы 17 и 18 времязадающего блока 12 подключен к аноду второго диода 26 и к аноду второго стабилитрона 28 времязадающего блока 12, коллектор биполярного р-п-р- транзистора 16 через четвертый резистор 19

с подключен к аноду светодиода второго опто- транзистора 30, катод которого подключен к аноду первого стабилитрона 27 времязадающего блока 12 и к точке соединения второго и третьего резисторов 17 и 18, катод второго стабилитрона 28 подключен к кол0 лектору второго онтотранзистора 30 и к другому выводу седьмого резистора 22, эмиттер второго оптотранзистора 30 через щестой резистор 21 подключен к другому выводу конденсатора 31 времязадающего блока 2 и к коллектору первого онтотранзистора 29 и через пятый резистор 20 - к базе второго оптотранзистора 30, эмиттер первого оптотранзистора 29 через резистор 25 подключен к своей базе и через девятый резистор 24 - к эмиттеру однопереходного

Q транзистора 32 и к другому выводу первого конденсатора 9 формирователя 6 нульсирую- нлего тока, один вывод третьего резистора 8 которого подключен к катоду стабилитрона 35 и к одному выводу вось.мого резисто- р-а 23 времязадающего блока 12, другой

5 вывод резистора 23 подключен к аноду светодиода первого оптотранзистора 29, база один и база два однопереходного транзистора 32 подключены к другим выводам соответственно второго и третьего резисторов 33 и 34 формирователя 6 пульсирующего тока, управляющий электрод тиристора 7 через второй конденсатор 10 подключен к базе один однопереходного транзистора 32.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда контакты 2

и 3 разомкнуты, крышка центрифуги открыта, а реле времени не включено, устройство обесточено, ротор двигателя центрифуги не вращается.

В момент установления интервала вре- .еии работы ротора центрифуги (например,

с 2 мин) с помощью контакта 3 реле времени осуществляется замыкание его подвижного контакта с его замыкающим контактом, а при закрытии крышки центрифуги подвижный контакт 2 блокировочного переключателя замыкается со своим замыкающ.и.м

5 контактом и, таким образом, второй полюс источника переменно1-о напряжения нодклю- чается к устройству. При этом формирователь 6 пул .сирующего тока блокируется

0

контактом 2 блокировочного переключателя и контактом 3 реле в ремени. На работу и пусковые обмотки 37 и 36 электродвигателя подается переменное напряжение и ротор центрифуги начинает вращаться. Пусковой ток, протекающий через обмотки 37 и 36 электродвигателя, создает падение напряжения на датчике тока 13, достаточное для открытого маломощного транзистора 16. Транзистор 16 открывается и подает напряжение на первичную цепь второго оптотран- зистора 30, который при этом открывается и обеспечивает начало заряда времязадаю- щего конденсатора 31 стабилизированным напряжением (со стабилитрона 28) через вторичную цепь оптотранзистора 30 и токо- ограничительный резистор 21. Диод 13 предохраняет эмиттерный переход маломощного транзистора 16 от воздействия на него напряжения обратной полярности, а стабилитрон 27 обеспечивает стабилизированное напряжение на маломощном транзисторе 16 и в первичной цепи оптотранзистора 30.

С увеличением скорости вращения ротора центрифуги происходит уменьщение падения напряжения на датчике 13 тока. Когда скорость вращения приблизится к рабочей (например, близкой к 2700 об./мин), то падение напряжения на датчике 13 тока понижается до значения, при котором происходит закрытие маломощного транзистора 16, оптотранзистора 30, и заряд времязадающе- го конденсатора 31 прекращается.

Таким образом, заряд времязадающего конденсатора 31 осуществляется пропорционально времени выхода ротора центрифуги на рабочий режим, которое в свою очередь пропорционально величине загрузки центрифуги бельем,т. е. величине момента инерции центрифуги.

Когда открывают крышку центрифуги и размыкается контакт 2 блокировочного переключателя или когда время работы центрифуги заканчивается и размыкается контакт 3 реле времени, демпфирующий диод 4 со своим токоограничительным резистором 5 зашунтирует обмотки 36 и 37 двигателя. При этом снимается блокировка с формирователя 6 пульсирующего тока. При положительной полуволне источника переменного напряжения напряжение со стабилитрона 35 через токоограничительный резистор 23 подается на положительный полюс первичной цепи оптотранзистора 29, который открывается и напряжение с времязадающего конденсатора 31 через вторичную цепь оптотранзистора 29 и токоограничительный резистор 24 подается на затвор однопереходного транзистора 32, который формирует импульс положительной полярности и подает его с истока однопереходного транзистора 32 через разделительный конденсатор 10 на управляющий электрод тиристора 7. Тиристор 7 открывается, при этом величина пульсирующего напряжения на

рабочей обмотке 37 электродвигателя равна максимальному значению.

При переходе напряжения источника переменного напряжения через нуль тиристор 7 закрывается, а под действием ЭДС электродвигателя ток в обмотках 36, 37 продолжает протекать через демпфирующий диод 4 и его токоограничительный резистор 5, тем самым уменьшая пульсацию тока в обмотках 36 и 37 электродвигателя, что при- 0 водит к повышению тормозного эффекта.

В следующий положительный полупериод переменного напряжения процесс повторяется. Но так как с каждым следующим включением однопереходного транзистора 32 напряжение на времязадающем конденсаторе 31 уменьшается, то угол включения тиристора 6 увеличивается. Таким образом автоматически регулируется (уменьшается) значение тормозного тока по мере снижения оборотов ротора двигателя и тем самым 0 уменьшается его нагрев.

Когда напряжение времязадающего конденсатора 31 снизится до значения, при котором транзистор 32 прекратит формировать импульсы положительной полярности, регу- 5 лирование пульсирующего тока прекратится,

Время работы блока 6 и тиристора 7 пропорционально величине заряда времязадающего конденсатора 31. При этом значение выпрямляющего пульсирующего тока на обмотках 36 и 37 электродвигателя в процессе торможения автоматически уменьшается до значения, которое необходимо для останова ротора двигателя (центрифуги).

Таким образом в устройстве осуществляется обратная связь для регулирования времени торможения ротора центрифуги в зависимости от величины загруженного белья, а также автоматическое регулирование (уменьшение) тормозного тока от максимального значения до нуля по мере уменьшения оборотов ротора центрифуги, что обеспечивает повышение функциональной надежности устройства за счет уменьшения нагрева электродвигателя и снижения токовой нагрузки контактов.

0

45

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным конденсаторным двигателем, содержащее фазосдвигающий конденсатор, блокировочный выключатель с переключающим контактом, реле времени с переключающим контактом, цепочку из соединенных последовательно первого диода и первого резистора, формирователь пульсирующего тока, составленный из тиристора, первого резистора,

первого и второго конденсаторов, первого диода, аноды тиристора и первого диода формирователя пульсирующего тока объединены и снабжены зажимом для подключения

одного провода питающей сети, катод первого диода подключеп к одному выводу первого резистора формирователя пульсирующего тока, катод тиристора подключен к одному выводу первого конденсатора формирователя пульсирующего тока, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности за счет снижения нагрева двигателя и токовой нагрузки контактов, в него введены времязадающий блок, составленный из датчика тока, первого резистора и первого диода, биполярного р-п-р- транзистора, второго, третьего, четвертого, пятого, щестого, седьмого, восьмого, девятого, десятого резисторов, второго диода, первого и второго стабилитронов, первого и второго оптотранзисторов, первого конденсатора, формирователь пульсируюп его тока дополнен однопереходным транзистором, вторым и третьим резисторами, стабилитроном, один вывод переключающего контакта блокировочного выключателя подключен к аноду тиристора формирователя пульсирующего тока, средний вывод - к одному выводу переключающего контакта реле времени, другие выводы указанных переключающих контактов объединены и подключены к свободному выводу первого резистора, средний вывод переключающего контакта реле времени подключен к одним выводам обмоток двигателя, к катоду тиристора, к аноду стабилитрона, к одному выводу второго резистора формирователя пульсирующего тока, к катоду второго диода и к одному выводу конденсатора, к катоду светодиода первого оптотранзистора времязадаюпхего блока, другой вывод первой обмотки двигателя через фазосдвигающий конденсатор подключен к другому выводу второй обмотки двигателя, к аноду первого диода, к одному выводу первого резистора времязадающего блока, к одному выводу датчика тока, другой вывод которого подключен к катоду первого диода времязадающего блока, к эмиттеру биполярного транзистора, к катоду первого

0

5

0

5

0

стабилитрона, к одному выводу седьмого резистора времязадающего блока и снабжен зажимом для подключения другого провода питающ,ей сети, другой вывод первого резистора времязадающего блока подключен к аноду первого диода и к базе биполярного- транзистора, коллектор которого через соединенные последовательно второй и третий резисторы подключен к аноду второго диода и к аноду второго стабилитрона времязадающего блока, коллектор биполярного транзистора через четвертый резистор подключен к аноду светодиода второго оптотранзистора, катод которого подключен к аноду первого стабилитрона времязадающего блока и к точке соединения второго и третьего резисторов, катод второго стабилитрона подключен к коллектору второго оптотранзистора и к другому выводу седьмого резистора, эмиттер второго оптотракзис- тора через шестой резистор подключен к другому выводу конденсатора времязадающего блока и через пятый резистор - к базе второго оптотранзистора, другой вывод конденсатора времязадающего блока подключен к коллектору первого оптотранзистора, эмиттер которого через десятый резистор подключен к базе первого оптотранзистора и через девятый резистор - к эмиттеру однопере.ходного транзистора и к другому выводу первого конденсатора формирователя пульсирующего тока, один вывод третьего резистора которого подключен к катоду третьего стабилитрона и к одному выводу восьмого резистора времязадающего блока, другой вывод восьмого резистора подключен к аноду светодиода первого оптотранзистора, база один и база два однопере- ходного транзистора подключены к другим выводам соответственно второго и третьего резисторов формирователя пульсирующего тока, управляющий электрод тиристора через второй конденсатор формирователя пульсирующего тока подключен к базе один однопереходного транзистора.

Изобретение (И) относится к электротехнике и может быть использовано для привода центрифуги бытовых спиральных машин. Целью И является соединение нагрева двигателя. Суть И заключается в динамическом торможении двигателя при открытии крыпжи центрифуги или по истечении заданной выдержки реле времени происходит постепенное снижение величины тока дина- мич. торможения. Время торможения двигателя определяется моментом инерции привода, зависящего от загрузки центрифуги. Это позволяет установить четко дозированную длительность тормозного режима и тем самым снизить нагрев двигателя током ди- намич. торможения. Устр-во содержит блокировочный переключатель и реле времени с контактами 2, 3, блок 6 формирования пульсирующего тока и времязадающий блок 12. 1 ил. ю ее