Устройство для торможения противовключением трехфазного асинхронного электродвигателя Советский патент 1990 года по МПК H02P3/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления общепромышленными асинхронными электродвигателями.

Целью изобретения является повышение надех ности.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для торможения противо- включением трехфазного асинхронного электродвигателя содержит импульсный датчик 1 частоты вращения, первый 2 и второй 3 одновибраторы с повторным запуском, первый 4 и второй 5 элементы настройки процесса торможения, первый 6 и второй 7 триггеры, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 логические элементы 2И-НЕ, первый 12 и второй 13 инверторы, последовательно соединенные первые схему 14 временной задержки, транзисторный ключ 15 с пороговым элементом на входе и катушку 16 первого исполнительного реле и последовательно соединенные вторые схему 17 временной задержки, транзисторный ключ 18с пороговым элементом на входе и катушку 19 второго исполнительного реле, блок 20 коммутации, составленный из двух кнопок 21 и 22 Пуск, кнопки 23 Стоп и двух магнитных пускателей с катушками 24 и 25. Первый 4 и второй 5 элементы настройки процесса торможения выполнены в виде последовательно соединенных переменного резистора и конденсатора и подключены к входам задания соответственно первого 2 и второго 3 одновибраторов с повторным запуском, входы которых соединены с выходом импульсного датчика 1 частоты вращения. Прямой выход первого триггера 6 соединен с входом первой схемы 14 временной задержки, а прямой выход второго триггера 7 соединен с входом второй схемы 17 временной задержки. Вход установки первого триггера 6 соединен с выходом первого логического элемента 2И-НЕ 8, первый вход которого соединен с инверсным выходом

второго триггера 7. Выход первого одновиб- ратора 2 соединен с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ 9, выход которого соединен с входом сброса первого

триггера 6. Вторые входы первого 8 и второго 9 логических элементов 2И-Н-Е соединены соответственно с выходом и входом первого инвертора 12, вход которого через замыкающий контакт 26 первого магнитного пускателя блока 20 коммутации соединен с общей шиной. Инверсный выход первого триггера 6 соединен с первым входом третьего логического элемента 2И-НЕ 10, выход которого подключен к входу установки второго триггера 7. Выход второго одновиб- ратора 3 соединен с первым входом четвертого логического элемента 2И-НЕ 11, выход которого подключен к входу сброса второго триггера 7. Вторые входы третьего

10 и четвертого 11 логических элементов 2И-НЕ соединены соответственно с выходом и входом второго инвертора 13, вход которого через замыкающий контакт 27 второго магнитного пускателя блока 20 коммутации соединен с общей шиной. Силовые контакты 28 и 29 первого и второго магнитных пускателей блока 20 коммутации предназначены для подключения выводов статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя 30 к зажимам питающей сети соответственно с прямым и обратным порядком чередования фаз.

Устройство работает следующим образом.

С момента подачи напряжения питания на устройство на выходах второго 9 и четвертого 11 логических элементов 2И-НЕ уровень логического О. На прямых выходах первого и второго триггеров 6 и 7 устанавливается уровень логического О, Катушки 16 и 19 исполнительных реле отключены. При нажатии кнопки 21 Пуск электродвигателя по часовой стрелке подается напряжение на катушку 24 первого

магнитного пускателя, который, включаясь, силовыми контактами 28 подключает электродвигатель 30 к сети. Одновременно замыкается блок-контакт 31, который шунтирует кнопку 21 Пуск, размыкается контакт 32 в цепи управления катушкой 25 второго магнитного пускателя, предотвращая его включение. Замыкается контакт 26, при этом на выходе инвертора 12 возникает уровень логической 1, а на выходе первого логического элемента 2И-НЕ 8 - уровень логического О. Первый триггер б переключается и на его прямом выходе возникает уровень логической 1 (фиг.2, Ue). С некоторой задержкой времени, обусловленной элементами первой схемы Г4 временной задержки, уровень логической единицы появится на входе первого транзисторного ключа 15 и включится первое исполнительное реле. Задержка на включение необходима для отстройки от возможного дребезга контактов магнитного пускателя и отстройки от помех, Включившись, первое исполни- тельное реле переключает свой контакт 33 в цепи управления катушкой 25 второго магнитного пускателя, подготавливая его к включению. При вращении электродвигателя 30 на выходе импульсного датчика 1 частоты вращения возникают импульсы, частота которых пропорциональна частоте вращения электродвигателя. Импульсы с выхода датчика 1 поступают на вход одно- вибраторов 2 и 3. При достижении электро- двигателем 30 определенной частоты вращения первый одновибратор 2 входит в режим повторного запуска, импульсы на его выходе исчезают и устанавливается уровень логического О (фиг.2, U2). Второй триггер 7 при вращении электродвигателя 30 по часовой стрелке не переключается. В таком состоянии схема находится на протяжении всего режима времени работы электродвигателя.

При нажатии кнопки 23 Стоп отключается катушка 24 первого магнитного пускателя. При этом размыкаются его силовые. . контакты 28, блок-контакт 31 и контакт 26, а блок-контакт 32 замыкается, На входе уста- новки первого триггера 6 устанавливается уровень логической 1 (фиг.2. Us). Такой же уровень напряжения держится на входе сброса пер вого триггера 6 и на его прямом выходе остается уровень логической 1, следовательно, первое исполнительное реле остается включенным, подключается катушка 25 второго магнитного пускателя через замкнутый контакт 33 первого исполнительного реле и блок-контакт 32 пер- вого магнитного пускателя. Одновременно замыкается контакт 27 второго магнитного пускателя, но второй триггер 7 не переключается, так как на первый вход третьего логического элемента 2И-НЕ 10 поступает

уровень логического О с инверсного выхода первого триггера б. Включение второго магнитного пускателя вызывает замыкание его силовых контактов 29 и электродвигатель 30 начинает тормозиться в режиме противовключения. При снижении скорости вращения электродвигателя 30 частота импульсов на выходе датчика 1 частоты вращения уменьшается, при частоте вращения электродвигателя 30, близкой к нулю, первый одновибратор 2 выходит из режима повторного запуска. При этом на его выходе возникают импульсы логической (фиг.2,1)2), а на выходе второго логического 2И-НЕ 9 - импульсы логического О. Первый триггер 6 переключается и на его прямом выходе возникает уровень логического О. Отключается катушка 16 первого исполнительного реле, которое своим контактом 33 размыкает цепь питания катушки 25 второго магнитного пускателя. Электродвигатель 30 отключается от сети.

Торможение электродвигателя 30 при вращении против часовой стрелки происходит аналогично, при этом в работе схемы участвует второй одновибратор 3, второй триггер 7, третий 10 и четвертый 11 логические элементы 2И-НЕ, второй инвертор 13, второе исполнительное реле с контактом 34, второй магнитный пускатель с контактами 29, 27, 35 и 36.

Регулировка схемы производится следующим образом. Включая электродвигатель 30 по часовой стрелке кнопкой 21 Пуск и отключая кнопкой 23 Стоп, регулировкой первого элемента 4 настройки процесса торможения добиваются, чтобы выбег электродвигателя 30 после прекращения торможения был минимальным. После этого, включая электродвигатель 30 против часовой стрелки кнопкой 22 Пуск и отключая кнопкой 23 Стоп, регулировкой второго элемента 5 настройки процесса торможения добиваются, чтобы выбег электродвигателя после прекращения торможения также был минимальным.

Таким образом, применение двух одно- вибраторов 2 и 3 с повторным запуском, четырех логических элементов2ИтНЕ8-11, двух инверторов 12 и 13, двух триггеров 6 и 7 позволяет уменьшить число контактов в устройстве. Введение двух схем 14 и 17 временной задержки позволяет отстроить-, ся от возможного дребезга контактов и импульсных помех. Кроме того, выполнение устройства на интегральных схемах и оперирование импульсными логическими сигналами повышает точность и стабильность его работы.

Формула изобретения

Устройство для торможения противо- включением трехфазного асинхронного Электродвигателя, содержащее датчик-частоты вращения, два элемента настройки процесса торможения, два транзисторных ключа с пороговыми элементами на входе каждого, два исполнительных реле, катушки которых соединены с выходными зажимами соответствующих транзисторных ключей, блок коммутации с двумя магнитными пускателями с замыкающими и тремя силовыми контактами каждый, силовые контакты первого и второго магнитных пускателей предназначены для подключения выводов статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя к зажимам питающей сети соответственно с прямым и обратным порядком чередования фаз, о т- личающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два одно- вибратора с повторным запуском, четыре логических элемента 2И-НЕ, два инвертора, два триггера, две схемы временной задержки, датчик частоты вращения выполнен в виде импульсного датчика частоты вращения, первый и второй элементы настройки процесса торможения выполнены в виде последовательно соединенных переменного резистора и конденсатора каждый и подключены к входам задания соответственно первого и второго одновибраторов с повторным запуском, входы которых объединены и соединены с выходом импульсного

датчика частоты вращения, вход первого транзисторного ключа через первую схему временной задержки соединен с прямым выходом первого триггера, вход установки

которого соединен с выходом первого логического элемента 2И-НЕ, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, выход первого одновиб- ратора с повторным запуском соединен с

первым входом второго логического элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с входом сброса первого триггера, вторые входы первого и второго логического элементов 2И-НЕ соединены соответственно с

выходом и входом первого инвертора, вход которого через замыкающий контакт первого магнитного пускателя блока коммутации соединен с общей шиной, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом.третьего логического элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к входу установки вто рого триггера, прямой выход которого через вторую схему временной задержки соединен с входом второго транзисторного

ключа, выход второго одновибратора с повторным запуском соединен с первым входом четвертого логического элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к входу сброса второго триггера, вторые входы

третьего и четвертого логических элементов 2И-НЕ соединены соответственно с выходом и входом второго инвертора, вход которого через замыкающий контакт второго магнитного пускателя блока коммутации соединен с общей шиной.

п тТорможение

.Работа .Ј.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления общепромышленными асинхронными электродвигателями. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство позволяет обеспечивать торможение противовключением трехфазных асинхронных электродвигателей с автоматическим отключением от питающей сети при их останове. Применения в устройстве одновибраторов 2 и 3 с повторным запуском четырех логических элементов 2И - НЕ 8 - 18, двух инверторов 12, 13, двух триггеров 6, 7, исполнительных реле с катушками 16, 19, контакты 33, 34 которых включены в цепи питания катушек 24, 25 магнитных пускателей, позволяет уменьшить число контактов коммутационной аппаратуры. Введение схем 14, 17 временной задержки позволяет отстроиться от возможного дребезга контактов и импульсных помех и, кроме того, выполнение устройства на интегральных микросхемах цифровой логики повышает точность и стабильность его работы. 2 ил.

Фиг. 2