Многодвигательный электропривод Советский патент 1988 года по МПК H02P7/74 

оо

00

а

00

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах обп1епромьшшенных механизмов.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей за счет снижения энергопотребления.

На чертеже представлена принципиальная схема электропривода,

Двухдвигательный электропривод содержит два трехфазных асинхронных электродвигателя 1 и 2, статорные обмотки каждого из которых через свои коммутационные элементы 3 и 4 пофазно объединены и подключены к одним выводам контактов разъединителя 5, другие выводы которого пред- лазначены для подключения к фазам источника питания, трансформатор 6 тока, два триггера 7 и 8, блок 9 ком ryтaII и, реверсивный счетчик 10, логический, элемент И 11,счетчик 12 циклов, инвертор 13, два логических элемента 2И-ИЛИ 14 и 15, узел 16 коммутации, пусковое реле 17, кнопка 18 управления, два реле 19 и 20 времени, узел 21 сравнения, датчик 22 нагрузки, два стабилитрона ,23 и 24, три диода 25-27, три двухполупериод- ных выпрямительных моста 28-30, два двухпозиционных выключателя 31, 32 и трансформатор напряжения, первичные обмотки 33 которого соединены по схеме звезда и подключены к общим фазным выводам статорных обмоток электродвигателей 1 и 2, а три из четьфех вторичных обмоток 34-36 трансформатора напряжения подключены к выводам соответствующих двух- полупериодных выпрямитетелей 28-30 со стороны переменного тока, анодньш вывод первого двухполупериодного выпрямителя 30 соединен с подвижными выводами обоих двухпозиционных выключателей 31 и 32 и с первым рхо- дом блока 9 коммутации, одни неподвижные выводы обоих двухпозиционных выключателей 31 и 32 соединены с первыми входами соответствующих триг герое 7 и 8, другие входы которых соединены с другими неподвижными выводами соответствующих двухпозиционных выключателей 31 и 32 и вторым входом блока 9 коммутации, два выхо- да которого соединены с перпьи и вторым входами реверсивного счетчика 10, с третьим и четвертым входами которого соединены соответственно

5

5

10

5 5 0 5 Q

выходы каждого из триггеров 7 и 8, третий выход блока 9 коммутации соединен с первым входом счетчика 12 циклов, второй вход которого соединен с выходом логического элемента И 11, два входа которого соединены с первым и вторым выходами реверсивного счетчика 10, первый из которых соединен с первыми входами трехвходовых входных ячеек логических элементов 2И-ИЛИ 14 и 15, второй выход реверсивного счетчика 10 соединен с вторыми входами трехвходовых и с пер-- выми входами двухвходовых входных ячеек логических элементов 2И-Ш1И 14 и 15 соответственно, третий вход трехвходовой входной ячейки первого логического элемента 2Н-ИЛ 1 14 соединен с вторым входом двухвходовой входной ячейки второго логического элемента 2И-ИЛИ 15 и подключен к выходу счетчика 12 циклов, соед:;иен- ного с входом инвертора 13, вькод которого подключен к общей точке соединения второго входа дв тсвходо- вой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 и третьего

входа трехвходовой входной ячейки второго логического элемента 2И-ЛП11 15, выходы обоих логических эломентоп 14 и 15 подключены соответствеино к первому и второму выводу узла 16 коммутации, третий вывод которого соединен соответственно с первыми выводами первого и второго реле 19 и 20 времени соответственно, с анодным выводом второго двухполупериодного выпрямителя 29 и с подв1-гжпым выводом первого замыкающего контакта кнопки

18управления, неподвижный вывод которого через -обмотку пускового реле 17 соединен с катодом первого диода 27 и с неподвижным выводом в-торого замыкающего контакта кнопки 18 управления, подвижный вьгоод которого соединен с четвертым выводом узла 16 коммутации и с вторыми вывoдa и релп

19и 20 времени, с первым выходом узла 21 сравнения и с анодным выводом второго двухполупериодного выпрямителя 29, третьи выводы первого и второго реле 19 и 20 времени через второй и третий диоды 25, 26 соответственно подключены к катодам первого и второго стабилитронов 24 и 23, аноды которых подключены к четвертым входам второго и первого реле 20 и 19 времени соответственно, катоды стабилитро

31

нов 23 T-i 24 соединены соответственно с вторым и третьим выходами узла 21 сравнения, первый и второй входы которого соединены с анодным и катодны выводами третьего двухполупериодно- го выпрямителя 28, выводы четвертой вторичной обмотки 37 трансформатора напряжения подключены к двум входам датчика 22 нагрузки, третий вход которого соединен, с одним из выводов обмотки трансформатора тока 6, включенной в одну из объединенных фаз статорных обмоток электродвигателей 1 и 2, другой вывод трансформатора 6 тока соединен с четвертым входом узла 21 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Включают разъединитель 5 в трехфазной сети и на обмотки трансформатора напряжения поступает напряжение сети.

Если двухдвигательный электропривод работает в автоматическом режиме, то пусковое реле 17 с диодом 27 включается в цепь автоматического управления на пусковую полярность, В режиме местного управления кратковременно нажимается кнопка Пуск 18 и пусковое реле 17 включается на напряжение, поступаемое от двухполу- периодного выпрямителя 29. Пусковое реле 17 управляет работой блока 9

коммутации, с одного выхода которого подается 1 на первьш вход параллельной записи реверсивного счетчика 10 и с другого выхода которого подается О на второй вход, разрешающий параллельную запись реверсивного счетчика 10.

Импульсы, поданные на входы параллельной записи, появляются на выходах реверсивного счетчика 10 независимо от состояния входного счетного импульса. На выходе реверсивного счетчика устанавливается число 11j т.е. на обоих выходах появляются

II 4 II I .

На выходы реверсивного счетчика 10 через логический элемент И 11 включен счетчик 12 циклов. При двух 1 на входе элемента И 11 проходит сигнал и на выходе счетчика 12 цикло устанавливается 1, на выходе через интертор 13 устанавливается О.

Логические элементы 2И-ИЛИ 14, 15 подключены на выходы реверсивного счетчика 10 на выход счетчика 12 циклов и на выход инвертора 13.

0

5

0

5

0

В этом режиме на всех трех входах трехвходовой ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 присутствуют 1 и с выхода этого логического элемента управляющий сигнал поступает на первый вывод узла 16 коммутации, в результате чего производят замыкание контактов 3 в цепи статорной обмотки электродвигателя 1.

На оба входа двухвходовой входной ячейки второго логического элемента 2И-ИШ-1 15 поступают l, с его выхода - сигнал на второй вход узла 16 коммута1дии, в результате чего произойдет замыкание контактов 4 в цепи статорной обмотки второго электродвигателя 2. В результате оба двигателя 1 и 2 включаются одновременно.

Нагрузка электропривода контролируется узлом 21 сравнения, включенным на трансформатор 6 тока через датчик 22 нагрузки и на двухполупе- риодный выпрямитель 28. Ток с трансформатора 6 тока через датчик 22 нагрузки проходит только в течение одного полупериода, когда напряжение на вторичной обмотке 37 имеет одну полярность. Поскольку электродвигатели создают нагрузку активно-индуктивного характера, когда ток отстает от напряжения на угол q , то в пер0

0

5

вую часть измеряемого полупериода ток идет в одном направлении, во вторую часть полупериода - в противо5 положном направлении. Интегральная сумма токов первой и второй части полупериода пропорциональна активной составляющей тока нагрузки.

С выхода двухполупериодного выпрямителя 28 на первый и второй входы узла 21 сравнения поступает опорное напряжение.,

При нагрузке близкой к номинальной напряжение на выходах узла срав5 нения ниже напряжения пробоя стабилитронов 23 и 24 -и электропривод работает с двумя электродвигателями 1 и 2. При нагрузке ниже 0,75 от номинальной пробивается стабилитрон 23, срабатывает первое реле 19 времени и своим двухпозиционным выключателем 32 через триггер 8 присоединяет на двухполупериодный выпрямитель 30 вход в режиме вычитания реверсивного счетчика 10, изменяя на его выходе число 11 на 10, т.е. на первом ныходе устанавливается О, на втором выходе 1. Это включение выполняется через RS-триггер, так как при прямом замы

кании контакта в цепи ввода в реверсивный счетчик возможно дребезжание контакта реле и реверсивный счетчик начнет эти дребезги пересчитывать и вьшает ложное число. В RS-триггере, состоящем из двух элементов 2И-НЕ, в исходном состоянии на его прямом выходе уровень 1. Счетный триггер в это время сохраняет состояние, в котором он оказался в момент включения. Дребезг контактов уже не изменит его действие и только при выключении реле вновь подается уровень О.

В этом режиме на выхода реверсивного счетчика 10 получается число 10. Сигналы 1 и О не проходят через элементы И 11 и на выходе счетчика 12 циклов сохраняется 1, на инверсном - О.

На первый вход трехвходовой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 подается О и на вход закрывается С выхода логического элемента 14 на вход узла коммутации поступает низкий логический уровень напряжения и в результате узел коммутации отключает контакты 3 в статор- ной схеме электродвигателя 1, а также обеспечивает необходимую коммутацию элементов в узле 21 сравнения для снижения напряжения на выходе узла 21 сравнения ниже напряжения пробок стабилитронов 23.

При появлении нагрузки вновь близ кой к номинальной на выходе узла 21 сравнения появляется напряжение выше напряжения пробоя стабилитрона 24, в результате чего срабатывает второе реле 20 временИо Это реле двухпози- ционным выключателем 31 через тригге 7 присоединяет на вьтрямитель 30 вхо в режиме сложения реверсивного счетчика 10.,,

На выходе реверсивного счетчика 10 изменяется число с 10 па 11, т.е. на обоих выводах появляются 1. Этот импульс проходит через логический элемент И 11, на выходе счетчика

12 циклов на выходе

и 4 II

I .

Т1 4 Т1

изменяется на

О.

инвертора 13 появляется

На первом и втором входах двух- входовой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ 14 появляются 1 с выхода инвертора 13 и с второго выхода реверсивного счетчика 10, поэтому снова на выходе ло10

15

20

816816

гического элемента 14 появится сигнал, который поступит на первый вход узла коммутации, и в результате замкнутся контакты 3 в цепи статорной обмотки электродвигателя 1. Двигатель 1 включится и снова работают в два двигателя При повторном снижении нагрузки срабатывает первое реле времени, переключает двухпози1;ион- ный вьгключатель 32 в режиме вычитания реверсивного счетчика 10 и на выходе его устанавливают число 10, т.е. на первом выходе О, на втором 1. Закрывается второй логический элемент 2И-ИЛИ 15, так как на его входах присутствуют О. В результате исчезает сигнал на выходе логического элемента 15 и срабатывает узел 16 коммутации, отключая контакты 4 в цепи статорной обмотки электродвигателя 2.

5

5

Ф о

0

к

0

5

0

5

рмула изобретения

Многодвигательный электропривод, содержащий два трехфазных асинхронных электродвигателя, статорные обмотки каждого из которых через свои коммутационные элементы пофазно объединены и подключены к одним выводам контактов разъединителя, другие выводы которого предназначены для подключения к фазам источника питания, трансформатор тока, о т личающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей за счет снижения энергопотребления, в него введены два триггера, блок коммутации, реверсивньм счетчик, логический элемент И, счетчик циклов, инвертор, два логических элемента 2И-ИЛИ, узел коммутации, пусковое реле, кнопка управления, два реле времени, узел, сравнения, датчик нагрузки, два стаби.гшт- рона, три диода, три двухполупериод- ных выпрямительных моста, два двух- позиционных вьжлючателя и трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соединены по схеме звезда и подключены к обггим фазным выводам статорных обмоток электродвигателей, а три из четьфех вторичных обмоток трансформатора напряжения подключены к выводам соответствуюпдтх двух- полупериодных выпрямителей со стороны переменного тока, анодньп вывод первого двухполупериодиого выпрямителя соединен с подвижными вьгаода5М обоих дпухпозизтионньк рыклн;ча- и с первым вx0дo блокп ксм- MVTauHi, одни, неподвижные вьпюды оГюих дв:;Т-:позн11,ионных выключателей соединены с первыми входами соответствующих триггеров, другие входы ко- торьп: соединены с другими неподвижными выводами соответствуюпшх двух- позиционных выключателей и с вторым входом блока коммутации, два выхода которого соединены с первым и вторым входаьш реверсивного счетчикл, с третьим и четвертым входа -п- которого соединены соответственно пькоды каж- дог о из триггеров, третий блока KOMNryTaiuni соединен с первым входом счетчика циклов, второй вход которого соединен с выходом логического элемента И, два входа котор.ого соединены с двуь-ш выходами реверсивного счетчика, первьй из которг.тх со- едиН /н с первыми входаьш трехвходовых входных ячеек логических элементов 2И-1Пг ., второй вывод реверсивного счетчика соединен с вторь: 1И входами трехвходовых и с первыми входами двухвходовьк входных ячеек логических этементоБ 2И-ЯТИ, третий вход трехвходопой входной ячейки первого логического элемента 2И-ИЛИ соединен с вторыми вxoдa И двухпх доБой входной ячейки второго логического элемента 2Г1-ИЧП и подключен к в . :- г)ду счеччикг циклов, соед инекиого с входом инвертора, рьосод которого подключен к общер точке соедине1П1я вто- poi o входа двухвходовой лходиоГ ячейки пертюго логического элемента 211- И. И и 7 регьего входа трехвходово; входной ячейки второго логического элемента 2И-1ПИ, выходы обоих логи0

5

0

5

0

5

0

ческих элементов подключены соответственно к первому и второму выводам узла коммутации, третий вывод которого соединен соответственно с первыми выводами первого и второго реле времени, с анодным выводом второго двух- полупериодного выпрямителя и с подвижным выводом первого замыкающего контакта кнопки управления, неподвиж- ньй вывод которого через обмотку пускового реле соединен с катодом первого диода и с неподвижным выводом второго замыкающего контакта кнопки управления, подвижный вывод которо- г о соединен с четвертым выводом узла коммутации и с вторыми выводаьш реле времени, с первым выходом узла сравнения и с анодным вьшодом второго двухполупериодного выпрямителя, третьи выводы первого и второг О реле времени через второй и третий диоды соответственно подключены к катодам первого и второго стабилитронов, ано- лы которых подключены к четвертьтм входам второго и первого реле времени соответственно, катоды стабилитронов соединены соответственно с вторым и третьим выходами узла срав- , первый и второй входы которого соединены с анодным и катодным выводами третьего двухполупериодного

вьшрям лтеля, вьшоды четвертой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключень к двум входам датчика погрузки, третий вход которого соединен с одним из выводов обмотки трансформатора тока, включенной в одну из объединенных фаз статорных обмоток электродвигателей, другой вывод трансформатора тока соединен с четвертым входом узла сравнения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах обпхепромышленных механизмов. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей за счет снижения энергопотребления. Указанная цель достигается путем измерения в цепи статорных обмоток электродвигателей 1 и 2 активной составляющей тока посредством трансформатора 6 тока, датчика 22 нагрузки, узла 21 сравнения и выработки управ- ляюищх сигналов на первом и втором входах узла 16 коммутации, управляющего работой контактов 3 и 4 в цепях статорных обмоток электродвигателей 1 и 2. В зависимости от величины сигнала обратной связи, пропорционального активной составляющей тока электродвигателей 1 и 2, происходит подключение к сети одного из двух электродвигателей 1 и 2 посредством контактов 3 и 4. Участие в работе логических элементов 7-15 обеспечивает поочередное отключение электродвигателей от источника напряжения в случае повторно-изменяющейся нагрузки ниже значения 0,75 от номинальной. 1 ил. (Л