Устройство для синхронного вращения валов электродвигателей постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P7/68 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для синхронизации вращения валов неограниченного числа электродвигателе постоянного тока.

Целью изобретения является повышение КПД.

На чертеже представлена схема

устройства.

I

Устройство содержит электродншга- тели 1-3, каждый из которых снабжен контактным датчиком 4-6 угла поворота вала, состоящим из неэлектропроводного диска 7-9, электропроводного кулачка 10-12, контактов 13-15 первого синхронизируемого положения валов, контактов 16-18 второго синхронизируемого положения валов и контактов 19-21 третьего синхронизируемого положения валов электродвигателей. Размеры кулачка рассчитаны на перекрытие двух соседних контактов. Одни выводы контактов 13-21 через выключатель 22 соединены с положительным полюсом 23 источника питания а другие - с обмотками промежуточных реле 24-32, Вторые выводы промежуточных реле 24-32 соединены с отрицательным полюсом 33 источника питания. Электродвигатель 1 подключен через размыкающие контакты 34 реле- выключателя 35, .электродвигатель 2 - через размыкающие контакты 36 реле- выключателя 37, электродвигатель 3 - через размыкающие контакты 38 реле- выключателя 39 к общему реверсору ;40, замыкание контактов 41 и 42 котирого соответствует вращению валов электродвигателей 1-3 и датчиков 4-6 угла по часовой стрелке, а замыкание контактов 43 и 44 - против часовой стрелки. Реле 45 контроля подключено к минусу источника питания через соединенные последовательно первые замыкающие контакт 46 промежуточного реле 24, контакт 47 промежуточного реле 27 и контакт 48 промежуточного реле 30. Параллельно цепи контактов 46-48 включены соединенные последовательно контакт 49 промежуточного реле 25, контакт 50 промежуточного реле 28, контакт 51 промежуточного реле 31 и соединенные последовательно контакт 52 промежуточного реле 26, контакт 53 промежуточного реле 29 и контакт 54 промежуточного реле 32. К выходу выключателя 22 подключены обмотка реле 45 и его

5

0

5

размыкающий контакт 55. К выходу контакта 55 подсоединены реле-выключатели 35, 37 и 39, а также через включенные параллельно вторые замыкающие контакты 56-58 промежуточных реле 24, 27 и 30 соответственно реле-за- датчик 59 первого синхронного положения валов электродвигателей, через включенные параллельно вторые замыкающие контакты 60-62 промежуточных реле 25, 28 и 31 соответственно реле- задатчик 63 второго синхронного положения валов электродвигателей,через включенные параллельно вторые замыкающие контакты 64-66 промежуточных реле 26, 29 и 32 соответственно реле-задатчик 67 третьего синхронного положения валов электродвигателей. В цепь обмотки реле-за- датчика 59 первого синхронного положения валов введены параллельно включенные переключающие контакты 68 и 69 реле-задатчиков 67 и 63 соответственно третьего (предшествовавшего) и второго (последующего) синхронных положений валов, в цепь обмотки ре- ле-задатчика 63 второго синхронного положения валов - контакты 70 и 71 реле-задатчиков 59 и 67 соответственно первого и третьего синхронных положений валов, в цепь обмотки реле- задатчика 67 третьего синхронного положения валов - контакты 72 и 73 реле-задатчиков 63 и 59 соответственно второго и первого синхронных положений валов. Переключающие контакты 68-73 подключены к реле размыкающими контактами. В цепь реле-выключателя 35 электродвигателя 1 введены переключающие контакты 74-76 промежуточных реле 24-26 положений вала электродвигателя 1, в цепь реле-выключателя 37 электродвигателя 2 - контакты 77-79 промежуточных 5 ле 27-29 положений вала электродвигателя 2,,в цепь реле-выключателя 39 электродвигателя 3 - контакты 80-82 промежуточных реле 30-32 положений вала электродвигателя 3. В каждой из этих групп переключающих контактов замыкающие контакты соединены параллельно и подключены к реле-выключателям, подвижные контакты объединены, а размыкаюпще контакты через первые разделительные диоды 83-85, 86-88 и 89-91 объединены в группы контактов соответственно первого, второго и третьего синхроных положений валов и

0

5

0

0

5

введены в цепь обмоток реле-задатчй- ков 59, 63 и 67 соответственно первого, второго и третьего синхронных положений. При этом разделительные диоды 83-85 подсоединены к замыкающим контакту 68 реле 67 и контакту 69 реле 63, диоды 86-88 - к замыкающим контакту 70 реле 59 и контакту

71реле 67, диоды 89-91 - к замыкающим контакту 72 реле 63 и контакту 73 реле 59. Подвижные контакт 68 реле 67, контакт 70 реле 59 и контакт

72реле 63 через вторые разделительные диоды 92-94 соединены с первым выходом 95 реверсора 40, подвижные контакт 69 реле 63, контакт 71 реле 67 и контакт 73 реле 59 через разделительные диоды 96-98 соединены с вторым выходом 99 реверсора 40.

Устройство работает следующим образом.

При включении выключателя 22 напряжение через размыкающие контакты 41 и 42 реверсора 40 и размыкающие контакты 34, 36 и 38 реле-выключателей 35, 37 и 39 подается на якорные обмотки электродвигателей 1-3. При этом валы электродвигателей и диски 7-9 с кулачками 10-12 датчиков 4-6 угла поворота вала вращаются по часо вой стрелке. При синхронном вращении валов электродвигателей синхронно замыкаются неподвижные контакты 19-21, затем контакты 13-15, 16-18 и т.д. При этом срабатывают промежуточные реле 26, 29 и 32, затем реле 24, 27, 30, реле 25, 28, 31 и т.д. Контакта- .ми 52-54 промежуточных реле 26, 29 и 32 соответственно или контактами 46-48 промежуточных реле 24, 27 и 30 соответственно, или контактами 49-51 промежуточных реле 25, 28, 31 соответственно реле 45 контроля подключается к источнику питания, отклю-, чая своим контактом 55 питание с реле-выключателей 35, 37 и 39. Контакты 34, 36 и 38 реле-выключателей 35, 37 и 39 остаются замкнутыми, электродвигатели продолжают вращение син хронно. При опережении, например, электродвигателем 2 электродвигателей 1 и 3 контакт 20 замыкается раньше контактов 19 и 21. При этом реле 45 контроля отключается от источника питания (замкнуты контакты 49, 51 и 53 промежуточных реле 25, 31 и 29) и своим контактом 55 подключает полюс 23 источника питания на реле058204

выключатели 35, 37 и 39 и на релё- задатчики 63 и 67 через замкнувшиеся контакты 60, 62 и 65 реле 25, 31 . и 29 соответственно. Таким образом, 5 реле-задатчик 67 оказывается запи- танным через контакт 73 реле 59,диод 98 и контакт 42 реверсора 40 и своими переключающими контактами 71 обрывает цепи питания (диод 97, контакт

0 42 реверсора 40, отрицательный полюс 33 источника питания) реле-задатчика 63 и подключает ее на вторую линию синхронизации - на катоды диодов 86- 88. В-результате переключения контак15 тов 75 промежуточного реле 25 и контактов 81 промежуточного реле 31 реле-выключатели 35 и 39 по второй линии синхронизации оказываются не запитаны, а реле-выключатель 37 запи20 тан через контакт 78 промежуточного реле 28 и контакт 79 промежуточного реле 29. Реле-выключатели 35 и 39 не запитаны также по первой линии синхронизации (катоды диодов 83-85),так

как контакт 69 реле-задатчика 63 не замыкает цепь питания через диод 96 и реверсор 40 на отрицательный полюс 33 источника питания, а контакт 68 реле-задатчика 67 подключен к закры- -30 тому диоду 92 и по третьей линии синхронизации (катоды диодов 89-91),так как контакт 73 реле задатчика 59 и контакт 72 реле-задатчика 63 на нее не замкнуты. Таким образом, реле-выклю35 чатели отстающих электродвигателей не запитываются. В результате срабатывания реле-выключателя 37 его контакт 36 размыкается, и электродвигатель 2 отключается от источника питания,поз40 воляя отстающим электродвигателям 1 и 3 догнать лидера. Например, если ближе к лидеру по частоте вращения оказывается электродвигатель 3, то замыкаются контакты 21 датчика 6 поло 5 жения, срабатывает промежуточное реле 32 и своими контактами 82 через размыкающий контакт 81 промежуточного реле 31, диод 88, контакт 71 реле-задатчика 67, диод 97 и контакт 42 реверсора 40 подключает к отрицательному полюсу 33 источника питания реле-выключатель 39. Контакт 38 реле- выключателя 39 размыкается, и электродвигатель 3 отключается от источника питания. При достижении последним электродвигателем 1 рассматриваемого синхронизируемого положения за- мыкак1тся контакты 19 датчика 4, сра50

55

батывает промежуточное реле 26, и его контакт 52 подключает к источнику питания реле 45 контроля через замкнувшиеся ранее контакт 53 промежуточного реле 29 и контакт 54 промежуточного реле 32. Контакт 55 реле 45 контроля размыкается и отключает питание с реле-выключателей 35, 37 и

39,в результате их контакты 34, 36 и 38 замыкаются и подключают электродвигатели к источнику питания.

При синхронизации вращающихся по часовой стрелке электродвигателей 1-3 используется выход 99 реверсора

40,с которого питание отрицательного полюса 33 источника питания через разделительные диоды 96-98 поступает на контакт 69 реле-задатчика 63, контакт 71 реле-задатчика 67 и контакт 73 реле-задатчика 59, и имен- но эти контакты реле используются для подключения питания на линии синхронизации и отключения питания с реле- задатчиков 59, 63 и 67. При рассматриваемом направлении вращения эти контакты в цепях реле-задатчиков являются контактами реле-задатчиков последующих положений: в цепи реле-задатчика 59 - контакт 69 реле-задатчика 63, в цепи реле-задатчика 63 - контакт 71 реле-задатчика 67, в цепи реле-задатчика 67 - контакт 73 реле- задатчика 59, а контакты 68, 70 и 7.2 реле-задатчиков 67, 59 и 63 соответственно предшествовавших положений

не влияют на работу устройства, так как они подключены к закрытым диодам 92-94 (их катоды подключены через контакт 41 реверсора 40 и выключатель 22 к полюсу 23 источника питания) .

При изменении направления вращения на противоположное, осуществляемом реверсором 40 переключением его контактов 41-44, отрицательный полюс 33 источника питания соединяется с контактом 68 реле-задатчика 67, контактом 70 реле-задатчика 59 и контактом 72 реле-задатчика 63 через контакты 44 реверсора 40 и диоды 92-94. При этом в цепь обмотки реле-задатчика 59 введены контакты 68 реле-задатчика 67 третьего (последующего) положения, в цепь обмотки реле-зайатчика 63 - контакты 70 реле-задатчика 59, .цепь обмотки реле-задатчика 67 - кон такты 72 реле-задатчика 63. Диоды 96 98 закрыты.

10

ts

2058206

При синхронизации четырех, пяти и т.д. электродвигателей работа устройства аналогична рассмотренной увеличивается только количество реле-выключателей соответственно коли честву синхронизируемых электродвигателей.

Таким образом, предлагаемое устройство не требует установки постоянно включенных в якорные цепи электродвигателей сопротивлений, т.е. отличается экономичностью и высоким КПД, а также позволяет синхронизировать неограниченное число электродвигателей постоянного тока.

5

0

0

5

0

5

0

Формула изобрете ни я

Устройство для синхронного вращения валов электродвигателей постоянного тока, содержащее контактные датчики угла поворота вала каждого электродвигателя, реле контроля и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД оно снабжено реле-выключателями, реверсором, подключенным к якорной обмотке каждого электродвигателя через контакт соответствующего реле-выключателя, первыми и вторыми разделительными диодами, промежуточными реле, обмотки которых подключены к источнику питания через замыкающие контакты датчиков угла поворота вала, и реле-задатчиками синхронных положений, обмотка каждого из которых подключена к размыкающему контакту реле контроля через параллельно включенные замыкающие контакты соответствующих промежуточных реле, переключающие контакты каждого из которых подключены параллельно включенными замыкающими контактами к реле-выключателю соответствующего электродвигателя, а их размыкающие контакты объединены первыми разделительными диодами в группы и через параллельно включенные переключающие контакты реле-задатчиков предшествующего и последующего синхронных положений соединены с обмоткой соответствующего реле-задатчика синхронного положения, причем к обмотке подключены размыкающие контакты, к первым разделительным диодам - замыкающие, а подвижные контакты через вторые разделительные диоды соединены с соответствующими выхсТдами реверсора, подключенного к источнику питания.

шпшиш ш

Изобретейие относится к электротехнике и может быть испольэова-. но в многодвигательных электроприводах постоянного тока. Повьшение КПД обеспечивается за счет того, что при синхронизации валов электродвигателей устройство не требует постоянно включенных в якорные цепи резисторов и поэтому потребляет минимальное количество электроэнергии. Синхронизация электродвигателей осуществляется по любому отстающему электродвигателю. 1 ил.