Способ торможения с самовозбуждением трехфазного асинхронного электродвигателя Советский патент 1988 года по МПК H02P3/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепроьшпшенных механизмов4

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 представлена схема устройства, реализующегр способ; на фиг.2 - принципиальная электрическа схема управления коммутационными зл ементами устройства, реализукйцего способ.

Устройство, реализующее способ торможения с самовозбуждением трех- фазного асинхронного электродвигателя 1, содержит резисторы 2, одншш выводами соединенные с фазами роторной обмотки а другюш выводами подкшоченные к входу трехфазного мостового выпрямителя 3, датчик 4 напряжения на роторе, входом подключенный к фазам роторной обмотки и выходом соединенный с входом блока 5 сравнения ЭДС рот.ора с напря- жением источника постоянного тока и с катушкой первого реле 6, первые два выхода блока 5 подключены к выводам датчика 7 напряжения источника постоянного тока, вторые два выхода блока 5 подключены к катушке 8 второго реле, к датчику 7 подключен выход источника 9 постоянного тока, один выходной вывод которого через диод 10, а другой непосредственно соединены с выходами трехфазного мостового вьшрямителя и через замыкающие контакты 11 .тормозного контактора подключены к двум фазам статорной обмотки, первая и вторая фаза которого соединены между собой посредством замыкающего контакта 12 первого контактора, вторая и третья фазы статорной обмотки соединены меядчу собой посредством замыкающего контакта 13 второго контактора, другие выводы резисторов 2 соединены между собой посредством замыканяцих контактов 14 третьего контактора, посредством силовых контактов 15 силового контактора фазы статоряой обмотки предназначены для подключения к фазам источника пи- ; тания.

Одни выводы катушки 16 сипового контактора, катушек 17-19 соот- ветственно первого, второго и третьго контакторов, катушки 20 тормоз- ного контактора и катушки 21 третье

5 0 5 0

5

5

0

5

0

го реле объединены и предназначены для подключения к одной фазе источника питания, другой вьюод катушки 16 силового контактора через последовательно соединенные первый раз- мыкающий контакт 22 тормозного контактора, размыкающий контакт 23 первого контактора, кнопку 24 управления Пуск, шунтируемую замыкающим контактом 25 силового контактора, подключен к одному выводу размыкающего контакта 26 кнопки управления Стоп, другой вьшод катушки 17 первого контактора через последовательно соединеншле замыкающий контакт

27первого реле, второх о размыкающего контакта 28 тормозного контаю тора, размыкакиций контакт 29 силового контактора подключен к одним выводам закшкающего контакта 30 кнопки управления Стоп и второго замыкающего контакта 31 второго контактора, другой вьгаод катушки 18 второго контактора через размыкающий контакт 32 третьего реле подключен

к общей точке соединения контактов

28и 29, другой вьгаод катушки 19 третьего контактбра подключен к общей To4ke соединения одних выводов второго замыкающего контакта 33 си- лового контактора, замыкающего контакта 34 первого контактора и замыкающего контакта 35 второго реле, другой вывод катушки 20 .тормозного контактора через последовательно соединенные второй размыкающий контакт 36 силового контактора, второй размыкаюарсй контакт 37 первого контактора подключен к одному выводу третьего замыкающегсУ контакта 38 второго контактора, другой вывод ка-, тушки 21 третьего реле соединен с одним выводом четвертого замыкающего контакта 39 второго контактора, другие выводы контактов 26, 30, 31, 33, 34, 35, 38 и 39 соединены в общую точку и снабжены зажимом для подключения к другой фазе источника питания.

Устройство, реализующее способ торможения, работает следующим образом.

Исходное состояние схемы. Асинхронный двигатель 1 с фазным ротором работает в двигательном режиме. При этом катушки 16 и 19 контакторов получают питание, а их замыкающие основные контакты замкнуты соответст:венно в цепи статора - контакты 15 посредством которых обмотка 20 ста- тора подключена к сети и в цепи ротора - контакты 4, а катушкя 17, 18 контакторов обесточены. Катушка 16 контактора аапитана по цепи размыкающий контакт 26 кнопки Стоп - замыкающий контакт 24 кнопки Пуск или замыкающий контакт 25 - последовательно соединенные размыкающие контакты 23, 22 катушек 17 и 20 контакторов .

Катушка 9 контактора получает питание через замыкаюощй контакт 33 При этом в цепь введены резисторы 2. Катушка 6 реле получает питание.

Для торможения электродвигателя 1 размыкается размыкающий контакт 26 кнопки В результате катушка 16 контактора теряет питание и размыкает свои силовые контакты 15 цепи статора двигателя 1, а катушки 17, 18 контакторов получают питание соответственно по цепям раз- мыкаюпщй контакт 26 или за а 1какя191й контакт 31 - последовательно соединенные размыканщие контакты 29 и 28, замыкакяций К9нтакт 27 и замыкаювщй контакт 30 кнопки Стоп или замыка- юпщй контакт 31 - последовательно соединенные размыкающие контакты 29 и 32. Катушки 17 и 18 получают питание, первый.и второй контакторы срабатывают и замыкают свои силовые контакты 12, 13 в цепи статора двигателя 1, осуществляя трехфазное за- мыкание обмотки статора.

Силовые контакты 14 замкнуты, так как катушка контактора остается включенной через замыкакиций контакт 34 и в цепи ротора остаются введенными резисторы 2.

Такое подключение обмоток статора и ротора обеспечивает торможение электродвигателя 1, сопровождаемое снижением магнитного потока в двигателе. Контроль магнитного потока производится косвенным способом, путем контроля напряжения в обмотке ротора с помощью датчика 4 напряжения. После гашения поля напряжение на выходе датчика 4 становится равным нулю и катушка 6 реле теряет питание, реле отключается и размыкает контакт 27. В результате теряет питание катушка 17 контактора, размыкается силовой контакт 12 в цепи обмотки статора двигателя 1 и катушка 20 контактора

5

получает ;1итание по цепи замыкаюЕщй контакт 38 катушки 18 контактора - последоватально соединенные размыкающие контакты 37 и 36 катушек 17 и 16 контакторов о Контактор с катут- кой 20 срабатьшает и замыкает свои силовые контакты 11, подключая к обмотке статора параллельно соединен- Q ные трехфазный мостовой выпрямитель 3 и маломощный источник 9 постоянного тока.

При отключении катушки 17 контактора обесточиваются контакт 3 g и катушка 19 контактора, которые размыкают силовые контакты 14 в цепи обмотки ротора двигателя.

Двигатель 1 переходит в режим торможения с самовозбуждением. Питание двух фаз обмотки статора двигателя 1 осуществляется от ЭДС обмотки ротора через выпрямитель 3. При этом третья фаза обмотки статора за- шунтирована контактом 13, что исключает перенапряжение в ней и пробой изоляции.

Режим торможения с самовозбуаще- нием продолжается до тех пор, пока выпрямленное напряжение ротора пре- вшпает напряжение источника 9 постоянного тока, который запирается большим напряжением на выходе выпрямителя 3. Поэтому постоянный ток в статоре обусловлен только ЭДС самовозбуждения ротора..

При снижении выпрямленного напряжения ротора до величины, меньшей напряжения источника 9 постоянного тока, протекание тока в обмотке статора обусловлено только напряжением источника 9 постоянного тока. В это время вьтрямитель 3 заперт большим напряжением источника 9, следовательно, ток в обмотке ротора прекращается, если, не принять меры, то в обмотке ротора возникнут перенапi ряжения, которые могут вызвать про- бой изоляции и резкое уменьшение тормозного момента двигателя 1.

; С целью исключения этого режима и повьш ения эффективности и надеж кости торможения производятся контi роль напряжения ротора и напряжения источника 9 постоянного тока с помощью датчиков 4 и 7 и сравнение 5 этих напряжений в блоке 5 сравнения. Результат сравнения подается на катушку реле, причем катушка 8 реле отключена, если напряжение ротора

0

5

0

5

больше напряжения источника 9 постоянного тока, следовательно, разомкнут его контакт в цепи питания катзшки 19 контактора и разомкнуты его контакты 14 в цепи обмотки ротора. Как только напряжение ротора становится меньше напряжения источника 9 постоянного тока, на выходе блока 5 сравнения появляется сигнал, катушка.8 реле получает питание, реле срабатывает, замыкается его замыкающий контакт 35 в цепи питания катушки 19 контактора, последний срабатывает, замыкает свои контакты 14 в цепи обмотки ротора. Цепь обмотки ротора оказывается замкнутой, что обеспечивает протекание тока по обмотке, создание тормозного момента и искл19чение перенапряжений в обмотке ротора. Торможение продолжается до тех пор, пока напряжение ротора не превьппает напряжение источника 9 постоянного тока, что вызывает возвращение схемы к исходному режиму торможения с самовозбуяздением. Диод 10 исключает влияние напряжения ротора на контроль напряжения источника 9 постоянного тока.

Бремя торможения контролируется при помопр реле времени с катушкой 21. Отчет В1едержки времени начинается с момента вкпючения катушек 17 и 18 контакторов, при этом замыкается контакт 39, включается катушка 21 реле. По истечении вьщержки времени размыкается контакт 32, который обесточивает катушку 18 контактора. Кроме того, при размыкании контактов 38 и 39 обесточиваются катушки 20 и

14362536

21. В результате двигатель 1 отключается от сети.

Использование предлагаемого спо-.

, соба торможения с самовозбуждением асинхронного электродвигателя позволяет исключить опасные перенапряжения в обмотках статора и ротора, что существенно повьш1ает его надеж 0 ность, а следовательно, и срок службы. Предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность торможения во всем диапазоне, снижая скорость за счет исключения потери самовозбуяэде15 ния и резкого уменьшетая тормозного момента„

20

25

30

35

40

Формула изобретения

Способ торможения с самовозбуждением трехфазного асинхронного электродвигателя, при котором отключают обмотку статора от сети, замыкают ее накоротко, контролирзгют снижение напряжения на роторе и по достижении им нулевой величины размыкают обмотку статора и одновременно к первой и второй фазам стАторной обмотки подключают источник постоянного тока в цепь ротора, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, указанное раз-, мыкание обмотки статора производят в первой и второй фазах и после подключения цейи ротора измеряют величину напряжения источника постоянного тока, сравнивают ее с величиной напряжения на роторе и при превьш1е- нии последней замьшают обмотку ротора.

Формула изобретения

Способ торможения с самовозбуждением трехфазного асинхронного электродвигателя, при котором отключают обмотку статора от сети, замыкают ее накоротко, контролирзгют снижение напряжения на роторе и по достижении им нулевой величины размыкают обмотку статора и одновременно к первой и второй фазам стАторной обмотки подключают источник постоянного тока в цепь ротора, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, указанное раз-, мыкание обмотки статора производят в первой и второй фазах и после подключения цейи ротора измеряют величину напряжения источника постоянного тока, сравнивают ее с величиной напряжения на роторе и при превьш1е- нии последней замьшают обмотку ротора.

Фиг.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромьшшенных механизмов. Целью изобретения является повьппение надежности. Способ торможения с самовозбуждением трехфазного асинхронного электродвигателя заключается в том, что отключают обмотку статора контактами 15 от сети, замыкают ее контактами 12, 13 накоротко, контролируют датчиком 4 напряжения на роторе, снижение напряжения на роторе и по достижении им нулевой величины размыкают обмотку, статора в первой и второй фазах и одновременно к этим же фазам статор- ной обмотки подключают контактами 11 источник 9 постоянного тока и цепь ротора, измеряют датчиком 7 величину напряжения источника постоянного тока, сравнивают ее в блоке сравнения 5 с величиной напряжения на роторе и при претлпении последней замыкают обмотку ротора контактами 14. Данньй способ позволяет исклю-- чить опасные перенапряжения в обмотке статора и ротора, что существенно повышает его надежность, обеспечивает высокую эффективность торможения во всем диапазоне, снижая скорость за счет исключения потери самовозбуждения и резкого уненыеГения тормозного момента. 2 ил.. (Л 00 Од СЛ 09