Устройство для управления асинхронным электродвигателем Советский патент 1990 года по МПК H02P3/22 G05D15/01 

СП 00 tsD

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении многоскоростными асинхронными электроприводами грузоподъем яых механизмов.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена структур- пая схема устройства для управления асинхронным электродвигателем.

Устройство для управления асинхронным электродвигателем содержит коман- - йоаппарлт с семью контактами 1-7, {штыре триггера 8-11, блок 12 про- рраммного контроля, пять логических (элементов И 13-17, четыре логических (элемента ИЛИ 18-2,, логический эле- teeHT НЕ 22 9 четыре элемента 23-26 за- |;ержки, постоянное запоминающее уст- |ройство 27 и контакт 28 взвешивакще™ )о устройства,

Первый и второй входы первого триг- 8 соединены соответственно с третьим и четвертым выходами команде- аппарата, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы второго триггера 9 соединены соответственно с вто

а

,рым, шестым, третьим., четвертым и пятым выходами командоаппарата, пер- вый, второй, третий, четвертый и пятый входы третьего триггера 10 соединены соответственно с первым, седьмым, вторым,четвертым и шестым выходами командоаппарата. Первый и второй входы четвертого триггера 11 соединены соответственно с пятым и четвертым выходами командоаппарата, седьмой, шестой, пятый и четвертый выходы которого соединены с входами блока 12 программного контроля. Выходы первого и четвертого триггеров 8-11 соединены с входами первого ° логического элемента ИЛИ 18. Третий и четвертый входы первого триггера 8 соединены соответственно с первым и вторым выходами командоаппарата, седьмой и шестой выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами четвертого тригге- ра 11. Выход первого триггера 8 соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ 18. Выход первого логического элемента ИЛИ 18 соединен с первым входом второго логичес- кого элемента И 14 и входом первого элемента 23 задержки, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов

И 15 и 16. Второй вход третьего логического элемента И 15 соединен с выходом второго триггера 9. Выход третьего логического элемента И 15 соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ 19, выход которого соединен через второй элемен 2,4 задержки с вторым входом четвертого логического элемента И 16, третий вход которого соединен с выходом третьего триггера 10. Выход четвертого триггера 11 соединен с первыми входами третьего логического элемента ИЛИ 20 и пятого логического элемента И 17. Первый и второй входы четвертого логического элемента ИЛИ 21 соединены соответственно с выходом блока 12 программного контроля-и контактом 28 взвешивающего устройства. Выход четвертого логического элемента ИЛИ 21 соединен с входом третьего элемента 25 задержки и вторыми входами первого и второго логических элементов И 13 и 14, третьи входы которых соединены с выходом логического элемента НЕ 22. Выход третьего элемента 25 задержки соединен с вторыми входам второго и третьего логических элементов ИЛИ 19 и 20 и цятого логического элемента И 17, выход которого соединен с четвертым элементом 26 задержки выход которого соединен с третьим входом третьего логического элемента ИЛИ 20 и входом логического элемента НЕ 22. Первый, второй и четвертый входы адреса постоянного запоминающего устройства 27 соединены соответственно с выходами первого, второго и четвертого логических элементов И 14, 13 и 16, Третий и пятый входы адреса постоянного запоминающего устройства 27 соединены соответственно с выходами второго и третьего ческих элементов ИЛИ 19 и 20. Вход разрешения выборки постоянного запоминающего устройства 27 соединен с общей шиной. Выходы первого, второго и третьего разрядов постоянного запоминающего устройства 27 образуют выходы устройства соответственно Тормоз, Подъем и Спуск, Выходы четвертого, пятого и шестого разрядов постоянного запоминающего устройства 27 образуют выходы устройства соответственно первой, второй и третьей скоростей, а выходы седьмого и восьмого разрядов постоянного запо- М1тнающего устройства - выходы устройства соответственно дополнительной первой и второй скоростей.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии замкнут нулевой контакт 4 командоаппарата, все остальные контакты разомкнуты. Груз на валу отсутствует. Уровень О с общей шины поступает на входы всех четырех триггеров 8-11 и формирует на их выходах уровни О, на выходе блока 12 программного контроля (ВПК) - уровень 1,

О с выхода .первого триггера 8 поступает на вход первого элемента ИЛИ 18, на его выходе - уровень О, на выходе первого элемента ИЛИ 18 также присутствует О, так как на его входах имеются уровни О. При этом на первом входе второго элемента И 14 присутствует О, следовательно, на его выходе имеется О, На входах второго элемента ИЛИ 19 два О формируют О на его выходе, На выходе четвертого элемента И 16 также имеется О. На входах третьего элемента ИЛИ 20 присутствуют один с выхода четвертого триггера 11, второй с выхода четвертого элемента 26 задержки, третий с выхода элемента 25 задержки, следовательно, на его выходе также имеется О, Таким образом, на все входы адреса постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 27 пода(таблица включений, следовательно, на всех

ны уровни О позиция 1), восьми его выходах сформированы низкие уровни, что свидетельствует о запрете на включение.

При замыкании контакта 5 команде- аппарата (контакт 4 размыкается) О поступает на четвертый триггер 11 и меняет его состояние так, что на его выходе формируется 1, которая меняет состояния выходов первого и третьего элементов ИЛИ 18 и 20, которые формируют на своих выходах 1. На выходе первого элемента И 18 остается (триггеры 8, 9 и 10 не меняют своих состояний), а на выходе второго элемента И 14 появляется единица. Второй элемент ИЛИ 19 и четвертый элемент И 16 не изменяют своих состояний (уровни О). Входная комбинация сигналов ДЗУ 27 - 01001 (таблица, позиция 19), на выходах первого, третьего и четвертого разрядов - 1 (тормоз включается -

5823106 °

привод расторможен, разрешены включение направления Спуск и первой скорости) - привод разгоняется на первой скорости.

При следующем замыкании контакта 6 командоаппарата уровни 1 снимаются с выходов второго и четвертого триггеров 9 и 11 (остальные триггеры не меняют состояний своих выходов). Уровень 1 поступает на вход третьего элемента И 15, и, если выдержка времени первого элемента 23 истекла, на его выходе появляется 1, т.е. .г на выходе второго элемента ИЛИ 19

10

20

25

30

возникает 1 . Следовательно, код на входах ПЗУ 27 установится равным 01 1 01 (таблица, позиция 23). 1 формируются на выходах первого, второго и пятого разрядов, привод переходит на вторую скорость.

При. включении контакта 7 (контакт 6 размыкается) 1 появляется на выходе третьего триггера 10 (на выходах триггеров 9 и 1 также имеются 1, а на выходе первого триггера 8 - О1 На входах четвертого элемента И 16 появляются три с выхода третьего триггера 10 по истечении выдержки времени первого элемента 23 задержки и с выхода второго элемента 21 задержки, следовательно, на выходе четвертого элемента И 16 также имеется 1, Код на входах адреса ПЗУ 27 принимает значение 01111 (таблица, позиция 31), что соответствует уровням 1 на выходах первого, третьего и шестого разрядов - привод переходит на третью скорость.

При дальнейшем замыкании контакта 6 (контакт 7 размыкается) появляется код на входах адреса ПЗУ 27 01101, что соответствует переходу привода на вторую скорость, а при замыкании д- контакта 5 возникает код 01001, что соответствует переходу на первую скорость, и при дальнейшем замыкании контакта 4 код принимает значение 00000 - привод останавливается. Хотя с выхода ВПК 12 при переходе замыканий контактов командоаппарата в последовательности 7-6-5-4 снимается уровень О, управления процессом рекуперативного торможения привода не происходит, так как груза на валу нет - контакт 28 взвешивающего устройства разомкнут, а с выхода четвертого элемента ИЛИ 24 снимается уровень 1.

35

40

50

55

71582310

Груз на валу есть, контакт 28 взвешивающего устройства замкнут,

При резкой перекладке рукоятки ко- мандоаппарата из нулевого положения в третье того же направления Спуск последовательно замыкаются (размыкаются) контакты 4, 5 и 6 до замыка- контакта 7. На выходах второго, третьего и четвертого триггеров 9S и 11 формируются 1, на выходе ВПК 12 также присутствует 1, при этом на входах адреса ПЗУ 27 устанавливается код 01001 - первая скоростъ - запускается выдержка времени пер- го элемента 23„ устанавливающая на его выходе, препятствующий включению второй скорости По истече- н ии выдержки времени первого элемен- ф 23 на входах адреса ПЗУ 27 формируется код 01101 - вторая скорость- тА одновременньй запуск выдержки вре

8

лица позиция 17) - регулируемое ре куперативное торможение на первой скорости - 1 на выходах первого, третьего и седьмого разрядов ПЗУ 27. При дальнейшем замыкании контакта 4 командоаппарата происходит останов привода по истечении вьщержки времен четвертого элемента 26. Таким обра10 Q зом, при резкой перекладке рукоятки

I

15

20

м ени второго элемента 24, по истечении которой появляется код 01111 на входах адреса ПЗУ 27 - третья скорость.

При обратной последовательности замыканий входных контактов EJnK 12 формирует на своем выходе . Контакт 6 замыкается (контакт 7 размыкается)5 на входах четвертого элемента ИЛИ 21 имеются два О, на его выходе тоже присутствует О. Запускается выдержка времени третьего элемента 25, на выходе которого формирующая 1 на выходе второго элемента ИЛИ 19. На входах адреса ПЗУ 27 возникает код 00101, что соот- в|етствует (таблица, позиция 21) регулируемому рекуперативному торможению Привода на второй скорости (груз на валу, направление Спуск) с выдержкой времени третьего элемента 25 - 1 на выходах первого, третьего и вось- -мого разрядов.

При замыкании контакта 5 (контакт 6 разомкнут) и по истечении выдержки )3ремени третьего элемента 25 запуска- ЁТСЯ четвертый элемент 26 задержки, формируя 1 на своем выходе. На вы- коде второго элемента ИЛИ 19 - О, так как на его входах имеются О, на выходах первого и второго элементов И 13 и 14 также присутствуют О, а на выходе четвертого элемента И 16 имеется О, Только на выходе третьего элемента ИЛИ 20 - 1, следовательно, код на входах адреса ПЗУ 27 принимает значение 00001 (табкомандоаппарата из положения, соответствующего третьей скорости направ ления Спуск, в нулевое положение происходит принудительное регулируемое рекуперативное торможение привода в две ступени.

В направлении движения привода Подъем ВПК 12 участия в работе схе мы не принимает и формирует на своем выходе уровень 1, при атом первым срабатывает первый триггер 8, формирующий 1 на своем -выходе. Схема ра ботает аналогично описанному вариант в направлении Спуск, только на

25 входах адреса ПЗУ 27 формируется код 11000 (таблица, позиция 4), т.е. фор мируются 1 на его выходах первого, второго и четвертого разрядов - первая скорость направления Подъем.

30 При замыкании контакта 2 (контакт 3 разомкнут) появляется код 11100 на входах ПЗУ 27 и 1 на выходах ег первого, второго и пятого разрядов (таблица, позиция 8) - вторая скорость .

При замыкании контакта 1 (контакт 2 размокнут) и по истечении выдержки времени первого 23 и второго 24 элементов формируется код 11110 на

40 входах адреса ПЗУ 27 (таблица, позиция 16), что соответствует появлению на выходах первого, второго и шестого разрядов - третья скорость. При обратном замыкании контактов в

45 последовательности 1-2-3-4 схема выр батывает коды на входах адреса ПЗУ 27: 11100 - вторая скорость, 11000 - первая скорость, 00000 - останов .

35

50

55

Таким образом, изобретение позволяет сократить количество используемых элементов, исключить необходимые в устройстве-прототипе взаимоблоки ровки при переключении режимов, а та же обеспечить режим управляемого рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высше скорости на низшую и только в направ

8

лица позиция 17) - регулируемое рекуперативное торможение на первой скорости - 1 на выходах первого, , третьего и седьмого разрядов ПЗУ 27. При дальнейшем замыкании контакта 4 командоаппарата происходит останов привода по истечении вьщержки времени четвертого элемента 26. Таким обра

0

командоаппарата из положения, соответствующего третьей скорости направления Спуск, в нулевое положение происходит принудительное регулируемое рекуперативное торможение привода в две ступени.

В направлении движения привода Подъем ВПК 12 участия в работе схемы не принимает и формирует на своем выходе уровень 1, при атом первым срабатывает первый триггер 8, формирующий 1 на своем -выходе. Схема работает аналогично описанному варианту в направлении Спуск, только на

5 входах адреса ПЗУ 27 формируется код 11000 (таблица, позиция 4), т.е. формируются 1 на его выходах первого, второго и четвертого разрядов - первая скорость направления Подъем.

0 При замыкании контакта 2 (контакт 3 разомкнут) появляется код 11100 на входах ПЗУ 27 и 1 на выходах его первого, второго и пятого разрядов (таблица, позиция 8) - вторая скорость .

При замыкании контакта 1 (контакт 2 размокнут) и по истечении выдержки времени первого 23 и второго 24 элементов формируется код 11110 на

0 входах адреса ПЗУ 27 (таблица, позиция 16), что соответствует появлению на выходах первого, второго и шестого разрядов - третья скорость. При обратном замыкании контактов в

5 последовательности 1-2-3-4 схема вырабатывает коды на входах адреса ПЗУ 27: 11100 - вторая скорость, 11000 - первая скорость, 00000 - останов .

5

Таким образом, изобретение позволяет сократить количество используемых элементов, исключить необходимые в устройстве-прототипе взаимоблокировки при переключении режимов, а также обеспечить режим управляемого рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшей скорости на низшую и только в направлении спуска груза, что дополнительн повышает быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем, содержащее четыре RS-триггера, командоаппа- рат с семью выходами, блок программного контроля, два логических эле- мента И и логический элемент ИЛИ, первый и второй входы первого триггера соединены соответственно с третьим и четвертым выходами ксман- доаппарата, первый, второй, третий, четвертьй и пятый входы второго триггера соединены соответственно с вторым, шестым, третьим, четвертым и пятым выходами командоаппарата, первый, второй, третий, четвертый и пя- тый входы третьего триггера соединены соответственно с первым, седьмым, вторым, четвертым и шестым выходами командоаппарата, первый и второй входы четвертого триггера соединены со- ответственно с пятым и четвертым выходами командоаппарата,. седьмой, шестой, пятый и четвертый выходы которого соединены с входами блока программного контроля, выходы перво- го и четвертого триггеров соединены с входами логического элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены контакт взвешивающего устрой- ства, постоянное запоминающее устройство, третий, четвертый и пятый логические элементы И, второй, третий и четвертый логические элементы ИЛИ, логический элемент НЕ и четыре эле- мента задержки, третий и четвертый входы первого триггера соединены соответственно с первым и вторым выходами командоаппарата, седьмой и шестой выходы которого соединены соот- ветственно с третьим и четвертым входами четвертого триггера, выход первого триггера соединен с первым входом первого логического элемента И, выход первого логического элемента ИЛИ соединен с первым входом второго логического элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов И, второй вход третьего логического элемента И соединен с выходом второго

триггера, выход третьего логического элемента И соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ, выход которого соединен через второй элемент задержки с вторым входом четвертого логического элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего триггера, выход четвертго триггера соединен с первыми входами третьего логического элемента ИЛИ и пятого логического элемента ИР первый и второй входы четвертого логического элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом блока программного контроля и контактом взвешивающего устройства, включенным на общую шину, выход четвертого логического элемента ИЛИ соединен с входом третьего элемента задержки и вторыми входами первого и второго логических элементов И, третьи входы которых соединены с выходом логического элемента НЕ, выход третьего элемента задержки соединен с вторыми входами второго и третьего логических элементов ИЛИ и пятого логического мента И, выход которого соединен с четвертым элементом задержки, выход которого соединен с третьим вхо-1- дом третьего логического элемента ИЛИ и входом логического элемента НЕ, первый, второй и четвертый входы адреса постоянного запоминающего устройства соединены соответственно с выходами первого, второго и четвертого логических элементов И, третий и пятый входы адреса постоянного запоминающего устройства соединены соответственно с выходами второго и третьего логических элементов ИЛИ, вход разрешения выборки постоянного запоминающего устройства соединен с общей шиной, выходы первого, второго и третьего разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно Тормоз, Подъем и Спуск, выходы четвертого, пятого и шестого разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно первой, второй и третьей скоростей, а выходы седьмого и восьмого разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно дополнительной первой и второй скоростей.

П158231012

Таблица включений постоянного запоминающего устройства

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении многоскоростными асинхронными электроприводами грузоподъемных механизмов. Целью изобретения является повышение надежности. За счет введения в состав устройства контакта взвешивающего устройства 28, постоянного запоминающего устройства 27, третьего, четвертого и пятого логических элементов И 15, 16, 17, второго, третьего и четвертого логических элементов ИЛИ 19, 20, 21, логического элемента НЕ 22 и четырех элементов задержки 23 - 26 сокращается количество используемых элементов, исключается необходимость взаимоблокировок при переключении режимов, а также обеспечивается режим рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшей скорости на низшую только в направлении спуска груза. 1 ил.

Редактор А.Лежнина

Составитель С.Позднухов

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Заказ 2095

Тираж 455

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное