Устройство для безударного пуска асинхронного электродвигателя Советский патент 1987 года по МПК H02P1/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, чувствительных к ударным и колебательным составляющим пускового момента, а также требующих ограничения пускового ускорения, а также как подъемно- транспортные механизмы, металлорежущие станки и т.п.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы переходных процессов в двух -фазах статорной обмотки электродвигателя.

Устройство .для безударного пуска асинхронного электродвигателя 1 содержит контактор, три силовые контак-2о формирователей быстро (за 2/3 перио- та .2-4 которого одними выводами да питающего напряжения) заряжаются

предназначены для подключения к трем фазам источника питания соответственно, другие выводы первого и второго силовых Контактов 2 и 3 контактора через встречно-параллельно включенные тиристоры 5-8 предназначены для подключения к первой и второй фазам статорной обмотки электродвигателя I соответственно, другой вывод третьего силового контакта 4 контактора предназначен для подключения к третьей фазе статорной обмотки электродвигателя, разделительный трансформатор 9, первичная обмотка 10 которого одним выводом подключена к одному выводу первого силового контакта 2 контактора, а другим выводом через кнопку 11 управления Пуск подключена к другому выводу силового контакта 40 амплитуду напряжения на тиристоре.

4 контактора, четыре формирователя 12-15 управляющих импульсов, каждый из которых выполнен в виде двухполу- периодного выпрямительного моста 16,

конденсатора 17, резистора 18 и дио- 45 Wi диода 19 запирающим.

При Нс1жатии на кнопку (в момент времени t, фиг трансформатор 9 отключает и конденсаторы 17 всех фо

да 19, .выводы по переменному напряжению каждого двухполупериодного выпрямительного моста 16 подключены к выводам соответствующей вторичной обмотки 20-23 разделительного трансформатора, анодный вывод каждого двухполупериодного выпрямительного моста 16 соединён с одниьш выводами конденсатора 17, резистора 18 и че- ; рез диод 19 -с управляющим электродом соответствующего- тиристора 5 (6,7,8), катодный вывод каждого двухполупериодного выпрямительного моста 16 соединен с другим выводом конденсатора

17 и резистора 18 и с другим выводом соответствующего силового контакта 2 (3) контактора,- выводы удерживающей катушки- 24 кнопки 1 1 управления Пуск через кнопку 25 управления Стоп предназначены для подключения к двум фазам .статориой обмотки электродвигателя.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение в источнике питания отсутствует, контакты 2-4 разомкнуты, напряжения

на обмотках трансформатора 9 и на Конденсаторах 17 всех формирователей 12-15 отсутствуют.

При появлении напряжения в источнике питания конденсаторы 17 всех

через малые сопротивления обмоток трансформатора и диодов выпрямительных мостов 16 почти до амплитуды напряжения вторичных обмоток 20-23. При подготовке механизма и его . электропривода к работе включают контактор и замыкаются силовые контакты 2-4, при этом на всех тиристорах 5-8 устапавливаются линейные напряжения источника питания. Напряжение на диодах 19 каждого формирователя в положительном полупериоде напряжения на соответствующем тиристоре (плюсом

к его аноду) определяется разностью сглаженного напряжения на конденсаторе 17 и напряжения на тиристоре в виде полус1-п усоиды, поскольку напряжение на конденсаторе 17 превьшает

диод 19 будет заперт и тиристор не откроется. В отрицательный полупериод напряжение на диоде равно сумме указанных напряжений и также является

45 Wi диода 19 запирающим.

При Нс1жатии на кнопку 11 Пуск i (в момент времени t, фиг.2) трансформатор 9 отключается от сети и конденсаторы 17 всех формироваgg тетхей начинают разряжаться на резисторы 18, причем процесс разряда в формирователя 12 и 13 протекает быстрее, чем в формирователях 14 и 15. В момент времени t уменьшающееся

gg напряжение на конденсаторах 17 формирователей 12 и 13 уравнивается с мгновенным значением напряжения на одном из тиристоров 5 или 6, а в следующий полупериод (в момент времени

t,) - На другом тиристоре этой пары. Тиристоры 5 и 6 последовательно, с интервалом в полпериода, открываются причем углы открытия, соответствующие моментам времени t и t, близки к 80-90 эл. град. При этом двигатель оказывает подключеннным двумя фазами к линейному напряжению питающей сети и в нем сразу, почтц без переходного электромагнитного процесса, устанавливается пульсирующий магнитный поток, не создающий вращающего момента на удерживающей катушке 24 кнопки 11 Пуск появляется напряжение и кнопка может быть отпущена.

В течение нескольких следующих периодов углы открытия тиристоров 5 и 6 постепенно уменьшаются до нуля, 2о а незначительный электромагнитный переходный процесс, который может быть вызван неточным равенством угла первого открытия тиристора значению, соответствующему нулевым начальным условиям для периодической составляющей тока, окончательно затухает.

15

25

Начавшийся в момент t разряд конденсаторов 17 в формирователях 14 и 15 протекает медленнее и приводит к открытию тиристоров 7 и 8 в моменты времени t и t. Задержка открытия этой пары тиристоров определяется как большей постоянной времени разряда конденсатора 17 - формирователей 14 и 15, так и уменьшающимся в процессе уменьшения угла открытия тиристоров 5 и 6 напряжением на тиристорах 7 и 8, которое стремится к значению ,866 линейного напряжения. Вомомент открытия тиристоров 7 и 8, которое происходит также при углах, близких к 80-90 эл.град., в двигателе сразу, почти без переходного процесса, возникает вращающееся магнитное поле, которое за время уменьшения угла открытия тиристоров 7 и 8 до нуля становится круговым. Соответственно этому экспоненциальному процессу возникший без колебаний вращающий момент плавно увеличивается до значения, соответствующего статической механической характеристике электродвигателя, что и обеспечивает плавный, без рывков и ударов, разгон электропривода. Изменяя пос- тояннзпо времени конденсатора 17 формирователей 14 и 15, можно регулировать плавность разгона в соответст

ВИИ с требованиями к ограничению ускорения и условиями работы приводимого механизма.

Taки образом, эксплуатационные изменения величины напряжения питающей сети практически не влияют на работу устройства, так как одновременно и

в той же степени изменяется напряжение на конденсаторах 17,Расхождения в постоянных времени конденсаторов 1 7форм ро- вателей 12 и 13 или 14 и 15 на 20% также не оказывают заметно неблагоприятного влияния на процессы пуска и разгона электродвигателя, так как электромагнитные процессы в двигателе заканчиваются достаточно быстро, за время, не превышающее 0,5-1 с.

формулаи зобретения

Устройство для безударного пуска асинхронного электродвигателя, со- держащее контактор, три силовых контакта которого одними выводами предназначены для подключения к трем фазам источника питания соответственно, другие выводы первого -л второго

силовых контактов контактора через встречно-параллельно включенные тиристоры предназначены для подключения к первой и второй фазам статрр- ной обмотки электродвигателя соответственно, другой вывод третьего силового контакта контактора предназначен для подключения к третьей фазе статорной обмотки электродвигателя, разделительный трансформатор,

один вывод первичной обмотки которого подключен к одному выводу первого силового контакта контактора, четыре формирователя управляющих импульсов, кнопка управления Пуск,

кнопка управления Стоп, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, разделительный трансформатор выполнен с четырьмя вторичными

обмотками, кнопка управления

Пуск снабжена удерживающей катушкой, каждый формирователь управляющих импульсов выполнен в виде двух - полупериодного выпрямительного моста, конденсатора, резистора и диода, выводы по переменному току каждого двухполупериодного выпрямительного моста подключены к выводам соответствующей вторичной

51327255

обмотки разделительного трансформатора, анодный вывод каждого двух- полупериодного выпрямительного моста соединен с одними выводами конденсатора и резистора и через 5 диод - с управляющим электродом соответствующего тиристора, катодный вывод ка эдого двухполупериод- . ного выпрямительного моста соединен с другими выводами конденсатора и резистора и с другим выводом

fO

соответствующего силового контакта контактора, другой вывод первичной обмотки разделительного трансформатора через кйопку управления Пуск соединен с одним выводом другого силового контакта контактора, выводы удерживающей катушки кнопки управления Пуск через кнопку управления Стоп предназначены для подключения к двум фазам статорной обмотки электродвигателя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, чувствительных к ударным и колебательным составляющим пускового омомента, а также требующих ограничения пуско- вого ускорения, таких как подъемно- транспортные механизмы, металлорежущие станки и т.п. Целью изобретения является упрощение и повьппение надежности. Указанная достигается обеспечением плавного разгона электродвигателя путем ограничения пускового ускорения. Для этого обеспечивается запаздывание открытия тиристоров 5 и 6 в одной из коммутируемых фаз по отношению к тиристорам 7 и 8 в другой фазе за счет выбора постоянных времени конденсаторов I7 в формирователях 12-15 управляюпщх импульсов. 2 ил.

фий.2

Составитель Е. Перемыслова , Редактор Н. Крупкина Техред Л.Олейник Корректор С. Черни

Заказ 3406/53 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпряитие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4