Многодвигательный электропривод конвейеров Советский патент 1990 года по МПК H02P1/54 

ческий элемент ЗИЛИ 39, логический элемент 3-2И-ИЛИ 40, логический элемент 2И-ИЛИ 41, логический элемент 2-2И-ИЛИ 42, четыре логических элемента НЕ 43-46, четыре логических элемента 4-2И-ИЛИ 47-50. Функциональный блок 26 составлен из четырех пос- ,ледовательно соединенных резисторов 51- 54, каждый из которых шунтирован пер- J вым замыкающим контактом соответственно 18,20, 22, 24 соответствующего исполнительного реле, пятого 55, шестого 56 и седьмого 57 резисторов и двух конденсаторов 58 и 59. J

Статорные обмотки электродвигателей 1-4 через соответствующие контакты 9- 12 соответствующих контакторов объединены и через трансформатор 13 тока соединены с клеммами для подключения 2 к питающей сети. Вторые замыкающие контакты 19, 21, 23 и 25 исполнительных реле включены в цепи питания катушек 5-8 соответствующих контакторов. Первый выход трансформатора 13 тока 2 соединен с первым входом функционального блока 26, второй вход которого подключен к выходу датчика 27 нагруз- )ки, первый вход которого соединен с

вторым выходом трансформатора 13 тока,30 входами логического элемента 2-2И-ИЛИ

40

а второй вход датчика 27 нагрузки связан с клеммами для подключения к питающей сети через согласующий трансформатор 60. Первый и четвертый входы функционального блока 26 предназначены для подключения к разноименным выводам источника 61 опорного напряжения. Первый и второй выходы функционального блока 26 соединены с катушками 28 и 29 соответственно первого и второго реле времени. Входы первого и второго RS-триггеров через переключающие контакты 30 и 31 соответственно первого и второго реле времени соединены с клеммой для подключения к минусовому .с выводу источника 62 стабилизированного напряжения. Выход первого RS-тригге- ра 35 соединен с прямым счетным входом реверсивного счетчика 37 и с входом сдвига регистра 38.

Выход второго RS-триггера 36 соединен с инверсным счетным входом реверсивного счетчика 37, первый и второй информационные входы которого непосредственно, а его третий информационный вход и вход записи через соответственно размыкающий и замыкающий контакты 33 и 34 пускового реле соединены с клеммой для подключения

50

55

42, входом записи регистра 38 сдвига, первыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Выход логического элемента ЗИЛИ 39, соединен с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Выход логического элемента 3-2И-ИЛИ 40 соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Выход логического элемента 2-2И-ШШ 42 соединен с четвертыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Первый выход регистра 38 сдвига через первый логический элемент НЕ 43 соединен с пятыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Второй выход регистра 38 сдвига через второй логический элемент НЕ 44 соединён с шестыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ШШ 47-50.

Третий выход регистра 38 сдвига через третий логический элемент НЕ 45 соединен с седьмыми входами пер

7914

к минусовому выводу источника 62 стабилизированного напряжения. Вход сброса реверсивного счетчика 37 соединен с выходом логического элемента 2И-ИЛИ 41. Первый информационный вход регистра 38 сдвига соединен с клеммой для подключения к минусовому выводу источника 62 стабилизированного напряжения, второй, третий и четвертый информационные входы и первый управляющий вход регистра 38 сдвига объединены и соединены с третьим информационным входом реверсивного счетчика 37. Первый выход реверсивного счетчика 37 соединен с первыми входами логических элементов ЗИЛИ 39, 2-2И- ИЛИ 42, 2И-ИЛИ 41, 3-2И-ИЛИ 40. Второй выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом логических элементов ЗИЛИ, 3-2И-ИЛИ, 2-2И-ИЛИ 39, 40 и 42 и с третьим и четвертым входами логического элемента 3-2И-ИЛИ 40. Третий выход реверсивного счетчика 37 соединен с третьим входом логического элемента ЗИЛИ, пятым и шестым входами логического элемента 3-2И-ИЛИ 40, вторым входом логического элемента 2И-ИЛИ 41, третьим и четвертым .

0 входами логического элемента 2-2И-ИЛИ

0

.с

0

5

42, входом записи регистра 38 сдвига, первыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Выход логического элемента ЗИЛИ 39, соединен с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Выход логического элемента 3-2И-ИЛИ 40 соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Выход логического элемента 2-2И-ШШ 42 соединен с четвертыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Первый выход регистра 38 сдвига через первый логический элемент НЕ 43 соединен с пятыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50. Второй выход регистра 38 сдвига через второй логический элемент НЕ 44 соединён с шестыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ШШ 47-50.

Третий выход регистра 38 сдвига через третий логический элемент НЕ 45 соединен с седьмыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47- 50. Четвертый выход регистра 38 сдвига соединен с вторым управляющим входом регистра 38 сдвига непосредственно и через четвертый логический элемент НЕ 46 с восьмыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47- 50, выходы которых соединены с ка- тушками 14-17 соответствующих исполнительных реле. Первый вывод седьмог резистора 57 образует первый вход функционального блока 26, третий и четвертый входы которого образованы свободными выводами соответственно второго 52 и третьего 53 резисторов. Общая точка соединения первого 51 и четвертого 54 резисторов соединена с одним выводом пятого резистора 55 и образует второй вход и второй выход функционального блока 26. Один вывод шестого резистора 56 соединен с вторым выводом седьмого резистора 57 и образует первый выход функционального блока 26. Пятый 55 и шестой 56 резисторы соединены другими выводами и зашунтированы соответственно первым 58 и вторым 59 конденсаторами.

Многодвигательный электропривод конвейеров работает следующим образом.

При включении электропривода пусковое реле кратковременно включается размыкая контакт 33 и замыкая контакт 34. При отом на третий информационный вход реверсивного счетчика 37, первый управляющий и второй, третий и четвертый информационные входы регистра 38 сдвига подается сигнал логической 1, а на вход записи реверсивного счетчика 37 - сигнал логи- ческого О. В результате на первом и втором выходах реверсивного счетчика 37 и на первом выходе регистра 38 сдвига устанавливаются сигналы логического О, а на третьем выходе реверсивного счетчика 37, на втором, третьем и четвертом выходах регистра 38 сдвига сигналы логической 1. Логическими элементами НЕ 43-46 сигналы с выхода регистра 38 сдвига инвертируются и на выходе первого логического элемента НЕ 43 устанавливается сигнал логической 1, а на выходах второго, третьего и четвер

0

0

5

0

5

того логических элементов 43-46 - сигналы логического О, которые подаются на входы первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50.

В первом пусковом режиме на пятые входы логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50 с выхода логического элемента НЕ 43 подается сигнал логической 1. Сигнал логической 1 подается также с третьего выхода реверсивного счетчика 37 на второй вход логического элемента 4-2И-ИЛИ 47 через

5 логический элемент 3-ИЛИ 39, на третий вход логического элемента 4-2И- ИЛИ 48 через логический элемент 3-2И-ИЛИ 40, на четвертый вход логического элемента 4-2И-ИЛИ через логический элемент 2-2И-ИЛИ 42, на первый вход логического элемента 4-2И- ИЛИ 50 непосредственно. В этом режиме на выходах всех логических элементов 4-2И-ИЛИ 47-50 устанавливаются

5 сигналы логической 1, подаются управляющие сигналы на катушки 14-17 исполнительных реле, которые замыкают первые контакты 18, 20, 22 и 24 в функциональном блоке 26 и вторые контакты 19, 21, 23 и 25 в цепи питания катушек 5-8 контактов, которыми электродвигатели 1-4 присоединяются к сети питания. Все электродвигатели 1-4 включаются в работу.

Нагрузка на многодвигательный электропривод конвейера контролиру- ется функциональным блоком 26, включенным через трансформатор 13 тока на датчик 27 нагрузки и на источник 61 опорного напряжения. Токи этих источников в функциональном бло- .ке 26 встречно направленные и, когда их разность меньше выбранного порогового значения, на первом и втором выходах функционального блока 26 сигналы отсутствуют и все электродвига- ,тели 1-4 остаются в работе.

Если нагрузка на конвейер меньше максимальной или в процессе работы . снизилась до такого значения, что разность тока датчика 27 нагрузки и источника 61 опорного напряжения по абсолютной величине больше выбранного порогового значения, то на втором g выходе функционального блока 26 появляется напряжение, которое подается на катушку 29 второго реле времени, и с выбранной выдержкой времени второе реле времени замыкает перек0

71555791

лючающий контакт 31, срабатывает второй RS-триггер 36, и на инверсный счетный вход реверсивного счетчика 37 подается сигнал логической 1. Этой операцией из числа в двоичной системе 100 на выходе реверсивного счетчика 37 вычитается 1 и устанавливается число 011,jт.е. сигналы логической

8

контактора, размыкаются его контакты 11 и двигатель 3 отключается.

При новом снижении нагрузки с второго выхода функционального блока 26 подается сигнал на катушку 29 второго реле времени, реле срабатывает л на инверсный счетный вход реверсивного счетчика 37 вновь подается

1 на первом и втором выходах и сиг- ю сигнал логической 1. На выходе ренал логического О на третьем выходе счетчика 37. Логическим О с третьего выхода реверсивного счетчика 37 переключается четвертый логический элемент 4-2И-ИЛИ 50 и снимается J5 управляющий сигнал с катушки 17 четвертого исполнительного реле которое размыкает свои контакты 24 и 25. Контактом 25 обесточивается катушка 8 четвертого контактора, контактами 12 20 которого отключается электродвигатель 4. Контактом 24 четвертого исполнительного реле в функциональном блоке 26 вводится четвертый резистор 54, через который включен источник 61 25 опорного напряжения. Если же теперь установившаяся разность токов с датчика 27 нагрузки и источника 61 опорного напряжения меньше по абсолютной величине пороговой величины, 30 многодвигательный электропривод конвейера остается в этом режиме работы.

версивного счетчика 37 устанавливается число 1, т.е0 логическая 1 будет на его первом выходе. Она передается на второй вход первого логического элемента 4-2И-ИЛИ 47. На выходе второго логического элемента 4-2И-ИЛИ 48 формируется сигнал логического О, срабатывает второе исполнительное реле, второй контактор и отключается электродвигатель 2. При повышении нагрузки в этом или любом другом режиме в функциональном блоке 26 разндсть токов датчика 27 нагрузки и источника 61 опорного напряжения больше порогового значения, но теперь она другого знака и поэтому сигнал появляется на его первом выходе. С выдержкой времени срабатывает первое реле времени и замыкает свой переключающий контакт 30. Срабатывает первый RS-триггер 35 и формирует сигнал логической 1 на прямом счетном входе реверсивного счетчика 37 и входе сдвига регистра 38 сдвига. Б реверсивном счетчике 37 число увеличивается на единицу, т.е. если было 1, то становится 10. Теперь уже на его втором выходе будет логическая единица, а в регистре 38

Если же нагрузка снизилась и в функциональном блоке 26 разность токов датчика 27 нагрузки и источника 61 опорного напряжения по абсолютной величине снова больше пороговой величины, на втором выходе функциональ8

контактора, размыкаются его контакты 11 и двигатель 3 отключается.

При новом снижении нагрузки с второго выхода функционального блока 26 подается сигнал на катушку 29 второго реле времени, реле срабатывает л на инверсный счетный вход реверсивного счетчика 37 вновь подается

0

5

версивного счетчика 37 устанавливается число 1, т.е0 логическая 1 будет на его первом выходе. Она передается на второй вход первого логического элемента 4-2И-ИЛИ 47. На выходе второго логического элемента 4-2И-ИЛИ 48 формируется сигнал логического О, срабатывает второе исполнительное реле, второй контактор и отключается электродвигатель 2. При повышении нагрузки в этом или любом другом режиме в функциональном блоке 26 разндсть токов датчика 27 нагрузки и источника 61 опорного напряжения больше порогового значения, но теперь она другого знака и поэтому сигнал появляется на его первом выходе. С выдержкой времени срабатывает первое реле времени и замыкает свой переключающий контакт 30. Срабатывает первый RS-триггер 35 и формирует сигнал логической 1 на прямом счетном входе реверсивного счетчика 37 и входе сдвига регистра 38 сдвига. Б реверсивном счетчике 37 число увеличивается на единицу, т.е. если было 1, то становится 10. Теперь уже на его втором выходе будет логическая единица, а в регистре 38

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления многодвигательным электроприводом с переменной нагрузкой, в частности электроприводом конвейеров в горной промышленности и в других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение надежности энергетических показателей. За счет введения в состав электропривода датчика нагрузки, двух реле времени, пускового реле, двух RS-триггеров , реверсивного счетчика, регистра сдвига, логических элементов 3ИЛИ, 3 - 2И-ИЛИ, 2И-ИЛИ, 2-2И-ИЛИ, четырех элементов НЕ и четырех элементов 4-2И-ИЛИ и соответствующего выполнения функционального блока число работающих двигателей в многодвигательном электроприводе конвейеров соответствует нагрузке, а отключение двигателей при изменении нагрузки происходит по круговому циклу, что приводит к поочередному охлаждению двигателей, повышению перегрузочной способности привода в целом, надежности и энергетических показателей, т.к. вновь включающийся в работу двигатель имеет температуру, равную температуре окружающей среды. 1 ил.

ного блока 26 появляется сигнал, пос- 40 сдвига перемещается нуль из первого

тупающий на катушку 29 второго реле времени, с выдержкой времени второе реле времени снова замыкает свой контакт 31 и на инверсный счетный вход реверсивного счетчика 37 вновь по- дается сигнал логической 1. Из числа 011 вычитается 1 и на выходах счетчика 37 остается число 010, т.е. логическая 1 остается только на втором выходе реверсивного счетчика 37. При этом на выходе логического элемента 2-2И-ИЛИ 42 появляется сигнал логического О, что вызывает по явление сигнала логического О на выходе третьего логического элемента 2-2И-ИЛИ 49. Обесточивается катушка 16 третьего исполнительного реле, размыкаются его контакты 22 и 23, обесточивается катушка 7 третьего .

5

0

5

выхода во второй выход и с второго логического элемента НЕ 40 в этом случае подается 1 на соответствующие входы логических элементов 3-2И- ИЛИ 47-50.

Первый двигатель 1 остается в работе, так как на третий вход первого логического элемента 4-2И-ИЛИ 47 подается логическая единица с второго выхода реверсивного счетчика 37 через логический элемент 3-2И-ИЛИ 40 и включается четвертый электродвига-; тель 4, так как на второй вход логического элемента 4-2И-ИЛИ 50 подается сигнал логической 1 с выхода логического элемента ЗШШ 39.

Если же в этом положении снова снижается нагрузка, то появляется . сигнал на втором выходе функционального блока 26, срабатывает второе реле времени и формируется управляю щий сигнал на инверсном счетном выходе реверсивного счетчика 37. На выходе реверсивного счетчика 37 число снизится на единицу и будет в этом случае 10, т.е. на втором его выходе будет логическая единица. В этом случае отключается первый элек- тродвигатель 1, так как на четвертом входе первого логического элемента 4-2И-ИЛИ 47 нет сигнала с выхода логического элемента 2-2И-ИПИ 42

В табл. 1 и 2 приведены зависимое ти количества работающих двигателей и последовательность их отключения от состояния реверсивного счетчика 3 и регистра 38 сдвига.

Таблица 1

Таблица

Таким образом, количество работающих двигателей в многодвигательном электроприводе конвейера соответствует нагрузке, отключение двигателей при изменении нагрузки идет по круговому циклу, что приводит к поочередному охлаждению электродвигателей, а это повышает надежность и перегрузочную способность электропривода, снижает потери энергии в двигателе,

так как вновь включающийся в pahorj электродвигатель имеет температуру, равную окружающей среде, т.е. сопротивление их обмоток ниже, чем в базовых приводах, когц.г двигатели постоянно не отключаются от сети, или в известном, в котором только последние двигатели не отключаются от сети.

Формула изобретения

s

0

Многодвигательный электропривод конвейеров, содержащий четыре электродвигателя переменного тока, ста- торные обмотки которых через контакты соответствующих контакторов объединены и через трансформатор тока соединены с клеммами для подключения к питающей сети, четпре исполнительных реле с двумя замыкающими контактами каждое, функциональный блок, выполненный в виде последовательно соединенных четырех резисторов, каж5 дый из которых шунтирован первым замыкающим контактом соответствующего исполнительного реле, вторые замыкающие контакты соответствующих исполнительных реле включены в цепи питания катушек соответствующих контакторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и энергетических показателей, в него введены датчик нагрузки, два реле времени с катушкой и переключающими контактами каждое, пусковое реле с размыкающим и замыкающим контактами, два RS-триггера, реверсивный счетчик с тремя выходами, тремя ин0 формационными входами, входами записи, сброса и прямым и инверсным счетными входами, регистр сдвига с двумя управляющими и четырьмя информационными входами, входами сдвига и записи и четырьмя выходами, логический элемент ЗИЛИ, логический элемент 3-2И-ИЛИ, логический элемент 2И-ИЛИ, логический элемент 2-2И-ИЛН, четыре логических элемента НЕ, четыре логических элемента 4-2И-ИЛИ, согласующий трансформатор, функциональный блок выполнен с четырьмя входами и двумя выходами и снабжен пятым, шестым и седьмым резисторами и двумя конденса5 торами, первый выход трансформатора тока соединен с первым входом функционального блока, второй вход которого подключен к выходу датчика нагрузки, первый вход которого соединен

5

5

0

111

с вторым выходом трансформатора тока а второй вход датчика нагрузки связан с клеммами для подключения к питающей сети через согласующий трансформатор, третий и четвертый входы функционального блока предназначены для подключения к разноименным выводам источника опорного напряжения,

первый и второй выходы функционально- 10 ментов 4-2И-ИЛИ, выход логического

го блока соединены с катушками соответственно первого и второго реле времени, входы первого и второго RS-триггеров через переключающие контакты соответственно первого и второго реле времени соединены с клеммой для подключения к минусовому выводу источника стабилизированного напряжения, выход первого RS-тригге- ра соединен с прямым счетным входом реверсивного счетчика и с входом сдвига регистра сдвига, выход второго RS-триггера соединен с инверсным счетным входом реверсивного счетчика, первый и второй информационные входы которого непосредственно а его третий информационный вход и вход записи - через соответственно размыкающий и замыкающий контакты пускового реле соединены с клеммой для подключения к минусовому выводу источника стабилизированного напряжения, вход сброса реверсивного счетчика соединен с выходом логического элемента 2И-ИЛИ, первый информационный вход регистра сдвига соединен с клеммой для подключения к минусовому выводу источника стабилизированного напряжения, второй, третий и

четвертый информационные входы и пер- 4оми соответствующих исполнительных ре- вый управляющий вход регистра сдвигале, первый вывод седьмого резистора объединены и соединены с третьим ин-образует первый вход функциональ- формационным входом реверсивногоного блока, третий и четвертый входы

счетчика, первый выход реверсивного счетчика соединен с первыми входами логических элементов ЗИЛИ, 3-2И-Ш1И, 2И-ИЛИ, 2-2И-ИЛИ, второй выход реверсивного счетчика соединен с вторыми входами логических элементов ЗИЛИ, 3-2И-ИЛИ, 2-2И-ИЛИ, и с третьим и четвертым входами логического элемента 3-2И-ИЛИ, третий выход реверсивного счетчика соединен с третьим входом логического элемента ЗИЛИ, пятым и шестым входами логического элемента 3-2И-ИЛИ, вторым входом логического элемента 2И-ИЛИ, третьим и

12

четвертым входами логического элемента 2-2И-ИЛИ, входом записи регистра сдвига, первыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, выход логического элемента ЗИЛИ соединен с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических эле5

0

5

0

5

элемента 3-2И-ИЛИ соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, выход логического элемента 2-2И-ИЛИ соединен с четвертыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, первый выход регистра сдвига через первый логический элемент НЕ соединен с пятыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, второй выход регистра сдвига через второй логический элемент НЕ соединен с шестыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, третий выход регистра сдвига через третий логический элемент НЕ соединен с седьмыми входами первого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, четвертый выход регистра сдвига соединен с вторым управляющим входом регистра сдвига непосредственно и через четвертый логический элемент НЕ - с восьмыми входами пер- вого, второго, третьего и четвертого логических элементов 4-2И-ИЛИ, выходы которых соединены с катушкакоторого образованы свободными выво- дами соответственно второго и третьего резисторов, общая точка соединения первого и четвертого резисторов соединена с одним выводом пятого резистора, и образует второй вход и . второй выход функционального блока, один вывод шестого резистора соединен с вторым выводом седьмого резистора и образует первый выход функционального блока, пятый и шестой ре- зисторы соединены другими выводами и эашунтированы соответственно первым и вторым конденсаторами.