Устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02P3/12 

,

.lrpLf

i

(Л

СО

ISD

4

00

го

3-1492437

рующим резистор 28. В конце торможения при ЭДС самоиндукции меньше величины номинального напряжения обмотки возбуждения последняя подключается к заряженному конденсатору, что повышает эффективность торможения . 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для динамического торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения при аварийном отключении питающей сети. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство позволяет повысить интенсивность торможения при аварийном отключении питающей сети при снижении ЭДС двигателя ниже номинального значения напряжения обмотки возбуждения. Для этого дополнительно введена цепь с резистором 28 и конденсатором 29, шунтирующая обмотку возбуждения и управляемая тиристором 30, шунтирующим резистором 28. В конце торможения при ЭДС самоиндукции меньше величины номинального напряжения обмотки возбуждения, последняя подключается к заряженному конденсатору, что повышает эффективность торможения, т.е.повышает надежность устройства. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано для динамического торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения при аварийном отключении питактоего напряжения и является усовершенствованием устройства по авт.св. N 1023596.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для динамического торможения содержит подключенный через контакты 1 н 2 параллельно якорю двигателя 3 тормозной резистор 4 и обмотку 5 возбуждения.

Параллельно якорю двигателя 3 подключен тиристорный триггер, содержащий тиристоры 6 и 7 и конденсатор 8, причем в одно плечо триггера включена обмотка 5 возбулсдения, а в другое - резистор 9. Кроме того, устройство содержит формирователи 10 и 11 имлульсов и логические элементы 12 и 13, причем управляющие электроды тиристоров 6 и 7 через формирователи 10 и 11 импульсов и логические элементы 12 и 13 соединены с органом 14 сравнения, содержащим два резистора и два стабилитрона, собранных по мостовой схеме. Обмотка 5 возбуждения шунтирована диодом 15.

В цепь питания обмотки 5 возбуждения включено токовое реле 16, че- (ыкакщий контакт 17 которого включен контактор 18.Через замыкающий контакт 19 контактора 18 обмотка якоря двигателя 3 подключена к источнику питания.

Устройство содержит также токовое реле 20 с разм,1каюпщми контактами 21 и 22, причем обмотка реле 20 включена последовательно с тормозным резистором 4, контакт 21 иунтирует часть тормозного резистора 4, а контакт -22 - тиристор 6, коммутирующий обмотку 5 возбуждения.

Устройство содержит также тахоге- нератор 23 i реле 24 напряжения, причем выходной конец вала тахогене- ратора 23 подключен к валу двигате5 ля 3, а реле 24 напряжения подключено к выходным концам обмотки тахоге- нератора 23.

Последовательно с обмоткой 5 возбуждения включены диод 25 и токовое

0 реле 26. Диод 27, резистор 28 и конденсатор 29 включены последовательно между собой и параллельно обмотке 5 возбуждения и обмотке токового реле 26.

5 Встречно-параллельно диоду 27 и резистору 28 включен тиристор 30, между анодом и управляющим электродом которого включены последовательно соединенные резистор 31, размы0 кающий контакт 32 токового реле 26 и разм.1кающий контакт 33 реле 24 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В двигательном peHiiMe обмотка 5 возбуждения двигателя 3 подключена к источнику питания, при этом включено токовое реле 16, а через его замыкающий контакт 17 включена каQ тушка силового контактора 18, размыкающие контакты 1 и 2 которого при этом открываются, а замыкающий контакт 19 закрывается. Тормозной резистор 4, токовое реле 20 и размыс каюсщй контакт 21 отключены от двигателя 3. Токовое реле 20 обесточено и его контакты 21 и 22 закрыты. Тиристоры 6 и 7 заперты, а делители напряжения органа 14 сравнения обесточены. Контакт 19 подключает двигатель 3 к источнику питания. При этом двигатель 3 разгоняется до скорости, соответствуижцей напряжению на его якоре и току возбуждения,

5 К двигателю 3, например, приложено номинальное напряжение, а напряжение на обмотке 5 возбуждения и, следовательно, ток возбуждения, меньше номинального, т.е, имеет мес5

0

то ослабление пиля, и двигатель 3 имеет скорость Bbmie помиилльной,

Конденсатор 29 чаряжен по следующей цепи: плюс источника питания обмотки 5 возбуждения, катушка реле 1Ь тока, диод 25, диод 27, резистор 28, конденсатор 29, минус источника питания обмотки 5 возбуждения.

Заряд конденсатора 29 происходит до номинального напряжения обмотки 5 возбуждения, так как пуск двигателя 3 производится при номинальном токе возбуждения, а ослабление поля осуществляется после разгона двигателя 3 до номинальной скорости. Резистор 28 служит для ограничения зарядного тока конденсатора 29. Тиристор 30 заперт плюсом на катоде. В связи с тем, что поле ослаблено, токовое реле 26 отпущено, так как оно рассчитано на втягивание при номинальном токе возбуждения и на отпускание при токе возбуждения меньше номинального. Размыкающий контакт 32 токового реле 26 закрыт. Реле 2А напряжения втянуто, так как скорость двигателя 3 при ослабленном поле выше номинальной, а отпускание реле 2А рассчитано на скорость двигателя 3, соответствующую напряжению на его якоре ниже номинального напряжения обмотки возбуждения. Размыкающий контакт 33 реле 24 напряжения открыт

При аварийном отключении питания якоря двигателя 3 и обмотки 5 возбуждения отключается реле 16 и своим контактом 17 отключает катушку контактора 18. Замыкающий контакт 19 контактора 18 открывается, а размыкающие контакты I и 2 контактора 18 замыкаются. При этом двигатель 3 отключается от источника питания и подключается к цепи, состоящей из тормозного резистора Д, токового реле

20и контакта 21 этого реле. При этом срабатывает токовое реле 20 и размыкает свои размь кающие контакты

21и 22. Начинается динамическое торможения двигателя 3 при полностью введенном сопротивлении тормозного резистора 4.

.Размыкающий контакт 2 подключает начала обмотки 5 возбуждения через диод 25 к плюсовой щетке двигателя 3 Орган 14 сравнения подключается пя- раллельно якорю двигателя 3. Обмотка 5 возбуждения разряжается через диод 15. Когда величина ЭДС двигате

5

0

5

0

5

0

5

0

5

376

ля 3 становится рлвной или меньше номинального значения, на выходе логического элемента 12 появляется сигнал, который преобразуется формирователем 10 импульсов в отпирающий импульс и подается на управляю|ций электрод тиристора 6. Размыкающий контакт 22, шунтирующий тиристор 6, при этом открыт. Тиристор 6 открывается и подключает обмотку 5 возбуждения параллельно якорю двигателя 3. Под действием ЭДС двигателя 3 ток возбуждения увеличивается, что приводит к увеличению ЭДС двигателя 3. Конденсатор 8 заряжается по следующей цепи: плюсовая щетка двигателя 3, резистор 9, конденсатор 8, тиристор 6, минусовая щетка двигателя 3.

При увеличении ЭДС двигателя 3 до величины, несколько превышающей номинальное значение, на выходе логического элемента 13 появляется сигнал, преобразуемый формирователем 11 импульсов в отпирающий импульс. Тиристор 7, открываясь, шунтирует тиристор 6. Обмотка 5 возбуждения ока зывается отключенной от якоря двигателя 3 и нач1«1ает вновь разряжаться через диод 15. При уменьшении разрядного то.ка обмотки 5 возбуждения ЭДС двигателя 3 вновь снижается до величины, равной номинальному значению, после чего описанный процесс повторяется.

При снижении скорости двигателя от повышенной до номинальной тирис- торный триггер обеспечивает увеличение среднего значения тока возбуждения, поддерживая величину ЭДС двигателя 3 близкой к номинальному значению. При этом обеспечивается опти- мапьная интенсивность торможения.

При дальнейшем торможении двига- теля 3 от номинальной скорости до нуля его ЭДС больше не превьиает номинального значения, а снижается от номинального значения до нуля. При этом тиристор 6 остается постоянно открытым до тех пор, пока ток возбуждения двигателя 3 не снизится до величины, меньшей, чем ток удержания тиристора 6.

При уменьшении ЭДС двигателя 3 при торможении до величины, несколько меньшей номинального значения, токовое реле 20 отпадает и замыкает свои раэмыкагощие контакты 21 и 22. Размы71/.

какя .и м Koin .акт 21, ч амкну вшись, IUVH- тирует часть гглфотивления тормозного ре- игтора , что приводит к уве- личениш тормотн П о тока, следовательно, и тормтного момента двигателя 3. Размыклкхщ|й контакт 22, замкнувшись, шунтирует тирис1ор 6 и запирает его. При этом обмотка 5 возбуждения остается подключенной параллельно якорю двигателя 3, но теперь уже не тиристором 6, а размыкающим контактом 22. При увеличении тормозного тока до величины, равной максимально допустимому значению, повторно срабатывает токовое реле 20 и размыкаются его размыкающие контакты 21 и 22.

Размыкающий контакт 22 прекращает шунтировать тиристор 6, который вновь открывается, так как при ЭДС якоря двигателя 3 ниже номинального значения на выходе логического элемента 12 имеется сигнал, который преобразуется формирователем 10 импульсов в отпирающий импульс и подается на управляющий электрод тиристора 6.

Размыкающий контакт 2), разомкнувшись, прекращает шунтировать часть сопротивления тормозного резистора А , при этом сопротивление тормозного резистора 4 снова вводится полностью и уменьщает тормозной ток двигателя 3 до величины, при которой вновь отпадает токовое реле 20, замыкая свои размыкаю1цие контакты 2 и 22, Тирис- гор 6 снова шунтируется контактом 22 а контакт 21 снова закорачивает часть сопротивления тормозного резистора i. При этом тормозной ток вновь увеличивается до максимально допустимого значения, а следовательно, и увеличивается тормочной момент двигателя 3, после чего описанный процесс повторяется,

В результате средняя величина тормозного тока близка к максимально допустимому значению, при этом обеспечивается оптимальная интенсивность торможения. Это продолжается до тех пор, пока скорость двигателя 3 и его ЭДС не снизятся до такой степени, при которой тормозной ток при шунтированном состоянии части сопротивления тормозного резистора 4 перестанет достигать максимально дoпycти юй величины, при которой втягивается реле 20 тока.

При дальнейшем торможении двигателя 3 до остановки его ЗДС и тсрмоз4378

ной 10К уменынае 1ч;я до пуня, реле 20 тока больше не втягинается, л ег(} раям1 1кающие конгакты 21 и 22 остаются закрытыми.

При уменьшении скорости двигателя 3 в процессе торможения до величины, меньшей номинального значения, отпадает реле 24 напряжения и замыкает

0 свой размыкающий контакт 33, а при уменьшении тока возбуждения двигателя 3 до величины, меньшей номинального значения, отпадает токовое реле 26 и замыкает свой разм1,1ка101:1ий

5 контакт 32.

Одновременное отпадание обоих реле происходит в момент прекращения процесса самовозбуждения двигателя 3, т.е. когда ЭДС двигателя 3 меньше,

0 чем падение напряжения на обмотке 5 возбуждения, необходимое для создания этой ЭДС. Для того, чтоб1л прекращение самовозбуждения двигателя 3 не привело к снижению эффективности

5 торможения двигателя, обмотка 5 возбуждения с этого момента подключается к ранее заряженному конденсатору 29. Это происходит следуюш1м образом: размыкающие контакты 32 и 33,

0 замкнувшись, подают питание на уп- равляюсу1Й электрод тиристора 30 по следующей цепи: плюсовая обкладка конденсатора 29, резистор 31, размыкающие контакты 32 и 33, управляющий

jg электрод тиристора 30, катод тиристора 30, обмотка 5 возбуждения, катушка реле 26, минусовая обкл.чдка конденсатора 29. Тиристор 30 открывается и подключает обмотку 5 воз0 буждения к конденсатору 29,

При дальнейшем торможении двигателя 3 до полной остановки обмотка 5 возбуждения подключена к конденсатору 29, что обеспечивает возбуждение

45 двигателя и повышает эффективность торможения двигателя, т.е. повышается надежность работы устройства при аварийном отключении питающего напряжения.

0

Формула изобретения

Устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока по авт.св. № 1023596, о т л и ч а ю- g ш е е с я тем, что, с повышения надежности, в него дополнительно введены тахогенератор, реле напряжения с размыкающим контактом, конденсатор, токовое реле с paзм.lкaющнм

контактом, тиристор, два резистора и два диода, при этом вал тахогене- ратора соединен с валом двигателя, первый диод и обмотка токового реле включены последовательно с обмоткой возбуждения, последовательно соединенные второй диод, первый резистор и конденсатор шунтируют обмотки возбуждения и токового реле, встречно параллельно второму диоду и первому резистору включен тиристор, управляющий электрод и анод которого шунтированы последовательно соединенными вторым резистором, размыкающим контактом токового реле и разьь1ка1адим контактом реле напряжения.