Электромагнитный привод ударного действия Советский патент 1988 года по МПК H02P7/62 

1

Ч

- :«ra4«f ТУ Т Tl

1

а

(X

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может использоваться в электроприводе переменного тока ударного действия.

Цель изобретения - сохранение двигателя при замькании обмоток на корпусе.

На фиг.1 изображена схема устройства управления электромагнитным двигателем; на фиг,2 - двигатель, Продольный разрез; на фиг.З - диаграмма работы устройства.

Электромагнитный привод ударного действия включает электромагнитный двигатель с системой водяного охлаж- дения и устройство управления этим двигателем.

Электромагнитньш двигатель питается от двух фаз 1 и 2 сети пере- менного тока (фиг.1) и содержит маг- Нитопровод, состоящий (фиг.2) из Ярма 3 с двойными стенками, переднего 4, среднего 5 и заднего 6 полюсов обмотки прямого 7 и обратного 8 хода, состоящие из секций 9, каждая Из которых размещена в тонкостенном корпусе 10, выполненном из немагнитной стали, ферромагнитный боек 11, размещенный внутри немагнитной на- Правляющей 12, на которой установлены корпуса 10 секций 9.

Устройство управления электромагнитным двигателем содержит (фиг.1) два тиристора 13 и 14, симистор 15, блок 16 электронной защиты от замыкания на землю, предназначенный для Защиты обмоток 7 и 8 и тонкостенных корпусов 10, блок 17 управления ключами .

Первые вьгооды обмоток прямого 7 и обратного 8 хода соединены между собой в общую точку А. Другой вывод обмотки 7 соединительным проводником 18 связан с катодом тиристора 13 а другой вьшод обмотки 8 соединитель :ным проводником 19 связан с анодом второго тиристора 14. Анод тиристора 13 и катод тиристора 14 связаны с фазой 1 питающей сети. Соединительный проводник 20 связывает точку А с силовым выводом симистора 15, другой силовой вьгоод этого симистора связан с фазой 2 питающей сети.

Блок 16 электронной защиты содер- жит трансформатор 21 нулевой последовательности с вторичной обмоткой 22, подключенной к мостовому вьшря- мителю 23, по ложительный вывод которого связан с ут1равляющим электродом тиристора 24 защиты, а отрицательный вьюод - с катодом этого же тиристора Тиристор 24 защиты зашунтирован кнопкой Сброс 25, а его анод связан с катодами развязьшающих диодов 26, аноды которых связаны с входами системы 27 импульсно-фазового управления (СИФУ) блока 17 управления,. Кроме того, анод тиристора 24 через цепочку, состоящую из параллельно соединенных контрольной лампы 28 и резистора 29, и через третий развязывающий диод 26 связан с положительным полюсом источника питания , отрицательный полюс которого связан с катодом тиристора 24 защиты. Проводники 18-20 пропущены внутри магни- топровода трансформатора 21.

Блок 17 управления ключами включает трансформатор 30, ограничители 31 импульсов систему 27 импульсно-фазового зшравления и двухвходовой элемент ИЛИ 32 с гальванической развязкой входов.

Первичная обмотка трансформатора 30 подключена к фазам 1 и 2, Крайние выводы вторичной обмотки трансформатора 30 через ограничители 31 импульсов связаны с входами системы 27 иьгаульсно-фазового управления, а средний вьшод вторичной обмотки зан с катодом тиристора 24 защиты. Один из выходов системы 27 связан с управляющим электродом тиристора 13, а другой выход - с управляющим электродом тиристора 14. Кроме того, к выхбдам системы 27 входами подключен элемент ИЛИ 32, выход которого связан с зшравляющим электродом симистора 15.

Электромагнитньй привод ударного действия работает cлeдiтащи образом

Возвратно-поступательное движение бойка 1 1 ос тцествляется под действием импульсов напряжения U и Ug, попеременно подаваемых в обмотки прямого 7 и обратного 8 хода (фиг.З), Происходит это следующим образом. Напряжение сети и с поступает через трансформатор 30 на входы ограничителей 31 импульсов. На выходах ограничителей 31 импульсов сформированы сигналы Uonj обеспечивающие работу СИФУ 27, которая вырабатьюяет импульсы управления U,,, и U, , подаваемые соответственно на управляющие электроды тиристоров 13 и 14 и

симистора 15. При положительной полуволне Up сигналами U, и Uy происходит отпирание соответственно тиристора 13 и симистора 15, а при отрицательной полуволне сигналами U., и Uy-

7 3

тиристора 14 и симистора 15.

Изменение угла управления тиристоров ключей и симистора, т.е. регулирование напряжения на обмотках 7 и 8 производится изменением момента подачи импульсов управления, осуществляемого в СИФУ 27. В любой момент времени сумма токов 1,

и

в проводниках 18-20 равна ну-

,

встречу токам

лю, так как ток 1(,5щ направлен наи I (на фиг.1 эти токи показаны стрелками). Следовательно, результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора 21 равен нулю. При снижении сопротивления изоляции, например, обмотки 7 и возникновении замыкания на землю, в момент t (фиг.З), в точ

например,

ке В (фиг.1) появляется ток утечки

на 3 емлю.

В результате сумма токов 1, становится не равной нулю, так

1,и

как ток I

О5щ

уменьшается. При поступлении очередного управляющего импуль са в момент времени t в магнитопроводе трансформатоа 21 возникает магнитный поток, вызванный разбалансом токов 1, 1- и I о5ш, и 3° вторичной

обмотке, 22 возникает ЭДС, которая прикладьшается к управляющему электроду тиристора 24 защиты. Последний отпирается импульсом , снимаемым с моста 23, и закорачивает выходы ограничителей 31 импульсов, входы СИФУ 27 и среднюю точку трансформатора 30. В результате прекращается подача импульсов управления с вькода СИФУ 27 на управляющие электроды тиристоров 13 и 14 и симистора 15. Тиристоры 13 и 14 и симистор 15 запираются после окончания полупериода Up, прекращая подачу токов в обмотки тем самым предотвращая развитие короткого замыкания фаз 1 и 2 на землю и повреждение тонкостенного корпуса 10 секции, в которой возникла утечка на землю.

Одновременно включается контрольная лампа 28.

Сброс защиты и разрешение подачи импульсов управления на управляющие электроды тиристорных ключей и симис

юа

f5

, 20

25

- зо .

,

35

40

45

50

55

тора осуществляется кнопкой Сброс 25.

В случае перегорания лампы 28 для обеспечения тока удержания тиристора 24 защиты при его включении служит резистор 29, обеспечивающий ток удержания тиристора защиты.

На экспериментальном стенде проводят проверку работы защиты. Создается ток утечки с вьшода обмотки прямого хода на землю через резистор 440 Ом. Защита срабатывает надежно. В качестве трансформатора 21 применяется лабораторный трансформатор тока с коэффициентом трансформации 15/5.

Таким образом, появляется возможность сохранения корпусов секций при работе привода. Изготовление и сборка корпусов обмоток, герметичное соединение корпусов секций между собой - трудоемкие операции. Восстановление выгоревшей секции с поврежденным корпусом по трудоемкости сравнимо с изготовлением нового корпуса обмотки, поэтому введение защиты от замыкания на землю позволяет сохранять корпуса на долгое время работы.

Формула изобретения

Электромагнитный привод ударного действия, содержащий электромагнитный двигатель переменного тока с обмотками прямого и обратного хода, одни вьшоды которых соединены между собой, размещенными в тонкостенном немагнитном корпусе, и устройство управления, включающее два тиристора, подключенные разноименными силовыми электродами к первой фазе питающей сети, а другими силовыми электродами - к вторым выводам обмоток двигателя, и систему импульсно-фазового управления, связанную входами с фазами питающей сети, а выходами - с управляющими электродами тиристоров, отличающийся тем, что, с целью предотвращения повреждения немагнитного корпуса при замыкании обмоток на него, введены трансформатор нулевой последовательности, мостовой выпрямитель, тиристор защиты, элемент ИЛИ с гальванической развязкой входов и симистор, соединяющий общий вывод обмоток с второй а- зой питающей сети и подключенный управляющим электродом к выходу элеj 7 ,УД,/ f 7f

Изобретение относится к электротехннке и может быть использовано в линейном приводе ударного действия. Цель изобретения состоит в предотвращении разрушения корпуса двигателя при замыкании на него незаземленных обмоток двигателя. Обмотки 7, 8 двигателя питаются от двух фаз сети через тиристоры 13, 14 и симистор 15, причем все выводы обмоток 7, 8 пропущены через магнитопровод трансформатора 21, вторичная обмотка 22 которого при возникновении тока утечки на корпус включает тирнстор 24 защиты, блокирующий подачу синхронизирующих импульсов на входы системы им- пульсно-фазового управления 27, что приводит к прекращению подачи импульсов на тиристоры 13, 14 и симистор 15. 3 ил. с

Ь.

и..

В

17 7

Фиг.:}

Составитель В.Алфимов Редактор Н.ТупицаТехред А.КравчукКорректор В.Бутяга

Заказ 1781/54

Тираж 583

ВНИШИ Государственного комитета СССР

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

1

k

t

t ±

Подписное