ТИРАТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Заявлено 15 декабря 1960 г. за № 689303/24 в KojMHTer по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений № 13 за 1961 т.
Изобретение относится к тиратронным устройствам, предназначенным ДЛЯ автоматического управления асинхронным двигателем, преимущественно в приводе рудничной подъемной машины, при помощи включенного в роторную цепь двигателя секционированного сопротивления, управляемого системой контакторов. Подобно известным устройствам оно выполнено с жесткой отрицательной обратной связью, введенной в цепь сеток тиратронов.
Особенностью устройства, составляющего предмет изобретения, является то, что в нем применена дискретная обратная связь по числу включенных контакторов, дополнительно введенная в цепь сеток тиратронов. Эта дискретная обратная связь осуществляется при помощи сопротивления, обтекаемого током питания катущек включенных контакторов, и изменяет порог -срабатывания тиратронов, обеспечивая тем самым повышенную по сравнению с известными устройствами точность управления двигателем.
Изменение полярности напряжения питания при переводе асинхронного двигателя из двигательного режима в режим торможения и обратно осуществляется в предложенном устройстве с помощью линейного и тормозного контакторов, через блок-контакты которых источник питания подключается к цепи указанной дискретной обратной связи.
На фиг. 1 схематически изображено предложенное тиратронное устройство; на фиг. 2 и 3 представлены схемы управления роторными и статорными контакторами асинхронного привода рудничной подъемN : 139412- 2 -
ной машины при использовании высокоомных и низкоомных анодных цепей тиратронного устройства.
Индккатор отклонения действятельной скорости подъемного двигателя ПД от заданной представлен на фиг. 1 сопротивлениями Ri и i, включенными последовательно в цепь якоря тахогенератора ТГ и потенциометра заданной скорости Rz- Напряжение, снимаемое с сопротивлений Ri и i и пропорциональное разности напряжений на щетках якоря тахогенератора ТГ и зажимах потенциометра 2 заданной скорости, т. е. пропорциональное разности между действительной и заданной скоростями, подается на сетки тиратронов TI и TZ. Устойчивость движения подъемной машины, управляемой тиратронным устройством с индикатором рассогласования -скоростей, обеспечивается различными уставками срабатывания по отклонению действительной скорости от заданной на каждой ступени регулирования. Ступень регулирования определяется количеством включенных контакторов управления и режимом работы электропривода.
При неподвижном двигателе заданная скорость всегда больше действительной скорости, вследствие чего при пуске устройства ионизируется тиратрон TIПосле ионизации тиратрона Т срабатывает одно из промежуточных реле IP или 2Р (флг. 2 и 3) и как следствие очередной контактор управления с контактами 1К-8К. Контактор, размыкая контакт, разрывает анодную цепь тиратрона TI и, замыкая контакт, создает для своей катушки обособленную цепь питания через сопротивления обратной связи R,, и з- Падение напряжения на этих сопротивлениях увеличивается, что расширяет порог срабатывания по тиратрону Т и сужает по тиратрону Га. Отрицательный полюс источника питания кату-шек контакторов подключен к зажиму а. Реле IP и 2Р, срабатывая, замыкают цепи включения контакторов на зажим б; при этом одно реле замыкает цепь включения четных контакторов 2К, 4К, 6К, 8К, а другое - нечетных контакторов 1К, ЗК, 5К, 7К. Срабатывая, контакторы переключают питание своих катушек с зажима б на зажим в. При ионизации тиратрона Га возбуждаются промежуточные реле ЗР н 4Р, обесточивая цепь катушки очередного контактора. В связи с этим уменьшается падение напряжения на сопротивлениях .з и R, что расширяет порог регулнрования по тиратрону Tz и сужает по тиратрону П.
Таким образом, падение напряжения на сопротивлениях з и R строго пропорционально количеству включенных контакторов и, следовательно, предлагаемое тиратронное устройство обладает статическими характеристиками регулирован.ия.
Величина сопротивлений Ri и / -индикатора скорости значительно больше величины сопротивлений обратной связи R и Rz, вследствие чего эти последние практически не оказывают влияния на величину падения напряжения на сопротивлениях R и i.
Работает предложенный тиратрон следуюш,им образом.
Управляемый схемой сигнализации срабатывает один из контакторов выбора напряжения вращения К,ПВ или /СЯЯ и контакторрабочего тормоза, в результате чего машина оттормаживается. Одновременно контактор рабочего тормоза размыкает цепь реле времени.
Реле времени, лишившись возбуждения, по истечении выдержки времени (1-2 сек), размыкает свой нормально замкнутый контакт.
При неподвижном подъемном двигателе ЯД в начале периода движения отклонение действительной скорости от заданной по абсолютному значению превосходит нижний предел регулирования, вследствие
чего, как указывалось выше, тиратрон Tj ионизируется и по цепи одной из катушек контакторов В или Я начинает протекать ток. При этом последовательно срабатывают два контактора статорного переключателя (В или Я и Л) и статор подъемного двигателя включается в сеть. Контактор Л самозамыкается через свой нормально открытый контакт питания, через сопротивления з и Rs и через нормально закрытый контакт реле 4Р, а в своем нормально закрытом контакте разрывает анодную цепь тиратрона Т. Если подъемный двигатель не вращается, то, очевидно, тиратрон TI снова ионизируется и при этом замыкается цепь катушки контактора //С.
Контактор, //( срабатывает и выводит первую секцию роторного сопротивления. Если при этом подъемный двигатель начинает вращаться, а стабилизирующий потенциал, снимаемый с сопротивления зпревышает приращение отпирающего потенциала, снимаемого с сопротивления Ri, над порогом срабатывания, то дальнейщее выведение секций роторного сопротивления на некоторое время прекращается. По мере роста заданной скорости положительный нотепциал, снимаемый с сопротивления сравнения, увеличивается и по достижении им нового порога срабатывания снова ионизируется тиратрон Т -и контактор 2К. выводит вторую секцию роторного сопротивления. Одновременно контактор 2К самозамыкается через сопротивления R и з- Порог регулирования по скорости снова поднимается на величину, пропорциональную падению напряжения на сопротивлении Rg, когда последнее обтекается током удерживания одного контактора. Дальнейщее выведение секций роторного сопротивления происходит в порядке, аналогичном описанному выше. При разгоне ионизация тиратрона Га невозможна в связи с тем, что анодная цепь его оказывается разорванной контактом реле РПУ. Реле РПУ обесточивается « восстанавливает анодную цепь тиратрона Гз только после окончания периода пуска с помощью путевой кнопки командоаппарата. В случае применения высокоомных реле IP и 2Р (фиг. 3) контакторы срабатывают только после замыкания нормально открытых контактов реле IP и 2Р. При низкоомных токовых реле УЯ и 2Р контакторы срабатывают непосредствен-но после ионизации тиратрона. Налич1ие двух реле в каждой из управляющих цепей (включения и выключения) исключает возможность одновременного срабатывания двух контакторов. После срабатывания контактора SK оказываются обесточенными все роторные контакторы - от 1К до 7К. В период замедления устройство работает следующим образом.
Кулак на диске индикатора глубины, йеремещая движок потенциометра 2 заданной скорости, уменьшает величину напряжения, пропорционального заданной скорости. Когда отклонение действительной скорости от заданной достигает верхнего предела регулирования, ионизируется тиратрон Гз и реле 4Р, сработав, отключает контакторы 8К, В или Н II Л. Е цепь ротора вводятся все секции роторного сопротивления, а статор двигателя отключается от сети. Порог срабатывания по тиратрону 72 оказывается расщиренным на величину напряжения, равного падению напряжения на сопротивлении Rs при обтекании последнего суммарным током удерживания контакторов В или Н, Л, 1К, 2К, ЗК, 4К, 5К, 6К, 7/С и 8К, а порог срабатывания ло тиратрону Т суженным на велич-ину напряжения, равного падению напряжения на сопротивлении Rs при обтекании его суммарным током удерживания указанных выше контакторов. При этом происходит махрвичное замедление подъемной машины. Если в процессе замедленного движения отклонение действительной скорости от заданной достигнет нижнего предела регулирования, то ионизируется тиратрон Г и срабатывают
№ 139412
№ 139412- 4 -
контакторы В или Н и Л. Статор двигателя подключается к сети переменного тока, ионизируется тиратрон Гг, и реле ЗР включает контактор КДТ генератора динамического торможения.
В том и другом случаях расширение порога срабатывания надежно стабилизирует процесс регулирования. Такими включениями и выключениями контакторов подъемный сосуд дотягивается до уровня приемной площадки.
Предмет изобретения
1.Тиратронное устройство для автоматического управления асинхронным двигателем, преимущественно в приводе рудничной подъемной машины, выполняемое с жесткой отрицательной обратной связью, введенной в цепь сеток тиратронов, и управляющее при, помощи реле системой контакторов, осуществляющих включение и выключение ступеней секционированного сопротивления в роторной цепи двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, в цепь сеток тиратронов дополнительно введена дискретная обратная связь по числу включенных контакторов, осуществляемая при помощи сопротивления, обтекаемого током питания катушек включенных контакторов, и изменяющая порог срабатывания тиратронов.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник питания подключен к цепи дискретной обратной связи через блок-контакты линейного и тормозного контакторов для изменения полярности напряжения питания при переводе асинхронного двигателя из двигательного режима в режим торможения и обратно.
