Многодвигательный электропривод Советский патент 1993 года по МПК H02P7/74 

Изобретение относится к электротехние и может быть использовано в многодвига- ёльных электроприводах ленточных конвейров средней и большой мощности для выора рационального количества находящихя в работе приводных электродвигателей в ависимости от загрузки механизма.

Целью изобретения является повышеие надежности в работе и срока эксплуатаии электропривода за счет снижения астоты включения-отключения приводных лектродвигателей, более полное использование установленной мощности приводных электродвигателей по тепловому режиму, повышение энергетических показателей электропривода и снижение расхода электроэнергии при резкопеременной нагрузке, повышение срока службы механического оборудования.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее п электродвигателей, п контакторов с обмотками, датчик тока, дополнительно введены датчик напряжения, датчик активной мощности, интегратор, инерционное звено первого порядка, пороговые устройства, информационные элементы ПАМЯТЬ, логические элементы ИЛИ, одновибратор, блок управления, логические элементы НЕ, генератор импульсов, устройство сброса интегратора и п-канэльный усилитель мощности. Входы датчика активной мощности соединены с выхо дами датчика тока и датчика напряжения, а выход соединен с входами интегратора и инерционного звена первого порядка, выход интегратора подключен к входам пороговых устройств, а выходы инерционного звена пороговых устройств подключены к информационным входам элементов ПАМЯТЬ, выходы пороговых устройств подключены к входам двухвходных элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами установки элементов ПАМЯТЬ в состояние с высоким уровнем сигнала на выходе, вторые входы элементов .ИЛИ объединены и подключены к выходу одновибратора, вход которого соединен с входом блока управления, входы установки элементов ПАМЯТЬ в состояние с низким уровнем выходного сигнала объединены и через элемент НЕ соединяются с выходом блока управления, входы разрешения записи информации элементов ПАМЯТЬ объединены и подключены к выходу генератора импульсов, вход разрешения работы которого подключен к выходу блока управления, вход устройства сброса интегратора подключен к выходу генератора импульсов, выходы элементов ПАМЯТЬ, через n-канальный усилитель мощности подключается к обмоткам контакторов.

Автоматическое регулирование числа включенных в работу двигателей производится в зависимости от величины средней загрузки электропривода на задаваемом

временном интервале. Определение средней величины загрузки производится путем интегрирования сигнала, пропорционального загрузке механизма, в течение заданного интервала времени. В качестве такого

сигнала используется величина, пропорциональная активной мощности, потребляемой электроприводом. В конце временного интервала производится оценка проинтегрированной величины активной мощности по

этому результату производится включение или отключение необходимого количества приводных двигателей.

На фиг.1 представлена блок-схема многодвигательного электропривода.

Многодвигательный электропривод содержит п электродвигателей 1, п контакторов с контактами 2 и обмотками 3, датчик тока 4, измеряющий ток, потребляемый

всеми включенными двигателями, датчик напряжения на двигателях 5, датчик активноймощности 6, входы которого подключены к выходам датчиков тока и напряжения, а выход соединен с входами интегратора 7

ц инерционного звена первого порядка 8, выход интегратора подключен к входам пороговых устройств 9v-9n, а выход инерционного звена первого порядка - к входам пороговых устройств 10ч-10п, выхЪды пороговых устройств 9i-9n подключены к информационным входам элементов ПАМЯТЬ 11, выходы пороговых устройств 10i-1 On подключены к входам двухвходных элементов ИЛИ 12, выходы которых соединяются с входами установки элементов ПАМЯТЬ 11 в состояние е высоким уровнем сигнала на выходе, вторые входы элементов ИЛИ 12 объединены и подключены к выходу одно- вибратора 13, вход которого соединен с выходом блока управления 14, входы установки элементов ПАМЯТЬ 11 в состояние с низким уровнем выходного сигнала объединены и через элемент НЕ 15 соединяются с выходом блока управления 14, входы разрешения записи информации элементов ПАМЯТЬ 11 объединены и подключены к выходу генератора импульсов 16, вход разрешения работы которого подключен к выходу блока управления 14, вход устройства сброса интегратора 17 подключен к выходу генератора импульсов 16. а его выход- к входу сброса интегратора 7, выходы элементов ПАМЯТЬ 11 через п-канальный усилитель мощности 18 подключаются к обмоткам контакторов 3i-3n.

На фиг.2 представлена схема возможной реализации блока управления. Блок управления содержит две кнопки ПУСК и СТОП, триггер с двумя входами установки и сброса. Блок управления обеспечивает получение на его выходе логического сигнала высокого уровня 1 при нажатии кнопки ПУСК и логического сигнала низкого уровня О при нажатии кнопки СТОП.

При подаче командны ца пуск блок управления 14 устанавливает на своем выходе сигнал высокого уровня, при этом на входе установки элементов ПАМЯТЬ 11 в состояние с Низким выходным уровнем с помощью элемента НЕ 15 установится низкий потенциал , а на входы элементов ПАМЯТЬ 11 в состояние с высоким выходным уровнем от одиовибратора 13 поступит импульс, обеспечивающий установку на выходе всех элементов ПАМЯТЬ 11 высокого потенциала. Через n-канальный усилитель 18 сигнал с выхода элементов ПАМЯТЬ 11 поступает на обмотки 3i-3n контакторов 2i-2n, что обеспечивает включение последних. При этом все двигатели подключаются к питающей сети .и начинается разгон электропривода..

Одновременно сигнал с блока управления 14 поступает на вход генератора импульсов 16, разрешая его работу. Начинается отсчет времени интегрирования.

Сигналы с выходов датчиков тока 4 и напряжения 5 поступают на вход датчика активной мощности 6, выходной сигнал последнего интегрируется интегратором 7 и подается на вход пороговых элементов 9i- 9П. Величина напряжения на выходе интегратора 7 будет пропорциональна средней загрузке электропривода на интервале интегрирования. В зависимости от этой величины будут устанавливаться выходы пороговых элементов 9i-9n. Процесс интегрирования завершается приходом от генератора импульсов 16 на входы разрешения записи в элементы ПАМЯТЬ 11 импульса, что обеспечивает запоминание состояния пороговых элементов и далее включение или отключение соответствующих онтакто- ров. Одновременно указанный импульс от генератора импульсов 16 поступает на вход устройства сброса 17 интегратора 7 тем мым подготавливая его к следующему циклу интегрирования. Далее вышеописанный процесс повторяется.

Если во время работы электропривода с частью отключенных двигателей произойдет значительное нарастание нагрузки, то на выходе инерционного звена 8 уровень напряжения повысится настолько, что вызовет срабатывание необходимого числа пороговых элементов 10, далее сигналы с их выходов через элементы ИЛИ 12 поступят на входы элементов ПАМЯТЬ 11с высоким выходным уровнем, при этом нужное коли- 5 чество электродвигателей включится,.

Остановка электропривода производится с помощью блока управления 14 посредством на его выходе сигнала низкого уровня. При этом с помощью элемента НЕ

0 15 на входы установки элементов ПАМЯТЬ 11 поступит-сигнал высокого уровня, что обеспечит стирание ранее записанной информации в элементах ПАМЯТЬ 11, обесто- чивание обмоток контакторов и

5 отключение электродвигателей от сети. Одновременно блокируется генератор импульсов 16.

Формула и з о б-р е т е н и я Многодвигательный электропривод, со0 держащий п электродвигателей, п контакторов с обмотками и с силовыми контактами, включенными в фазы стзторных обмоток электродвигателей,датчик тока, датчик напряжения, отличаю щи и с я тем, что,

5 с целью повышения его надежности и снижения энергозатрат, в него введены п канальный усилитель мощности, к выходам которого подключены обмотки соответствующих контакторов, блок управления, датчик

0 активной мощности, интегратор, инерционное звено первого, порядка, 2п пороговых элементов, п логических элементов ИЛИ, п элементов Память, генератор импульсов, блок сброса интегратора, одновибратор и

5 логический элемент НЕ, входы датчика активной мощности подсоединены к выходам датчиков тока и напряжения, а выход соединен с входами интегратора и инерционного звена первого порядка, выход интегратора

0 подключен к входам первой половины пороговых элементов, а выход инерционного звена первого порядка - к входам второй половины пороговых элементов, выходы первой половины пороговых элементов под5 ключены к информационным входам элементов Память, выходы второй половины пороговых элементов - к первым входам логических элементов .ИЛИ, выходы которых соединены с входами установки ло0 гических элементов Память в состояние с высоким уровнем выходного сигнала, вторые входы логических элементов ИЛИ объединены и подключены к выходу одно- вибратора, вход которого соединен с выхо5 дом блока управления, входы установки логических элементов Память в состояние с низким уровнем выходного сигнала объединены и через логический элемент НЕ соединены с выходом блока управления, входы разрешения записи информации логических элементов Память объединены и подключены к выходу генератора импульсов; вход размещения работы которого подключен к выходу блока управления, вход блока сброса интегратора подключен к выходу генератора импульсов, а выход блока сброса интегратора подключен к входу сброса интегратора, выходы логических элементов Память подключены к п-канальному усилителю мощности.

фиг.1

Использование: в мнргодвигательных электроприводах ленточных конвейеров средней и большей мощности для выбора рационального количества находящихся в работе приводных электродвигателей в зависимости -от загрузки механизма. Сущность изобретения: повышение надежности в работе и срока эксплуатации электропривода за счет снижения частоты включения и отключения приводных двигателей, более полное использование установленной мощности приводных электродвигателей по тепловому режиму, повышение энергетических показателей электропривода, снижение расхода электрической энергии, уменьшение износа механического оборудования. Для достижения положительного результата производят управление процессом включения и отключения приводных двигателей. 2 в зависимости от уровня потребления энергии из питающей сети на заданном интервале времени, для чего выходы датчиков общего тока и напряжения соединены с входами датчика активной мощности, выход которого соединен с выходами интегратора и инерционного звена первого порядка, выход интегратора подсоединен к входам пороговых устройств,, выходы которых подсоединены к информационным входам элементов ПАМЯТЬ, а выход инерционного звена первого порядка подключен к входам пороговых устройств, выходы которых соединены с входами двухвходных элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами элементов ПАМЯТЬ, которые переводят их в состояние с высоким уровнем сигнала на выходе, вторые входы элементов ИЛИ объединены и подключены к входу одновибрато- ра, вход которого соединен с выходом блока управления, входы установки элементов ПАМЯТЬ в состояние с низким уровнем выходного сигнала объединены и через элемент НЕ соединяются с выходом блока управления, входы разрешения записи информации элементов ПАМЯТЬ объединены и подключены к выходу генератора импульсов, вход разрешения работы которого подключен к выходу блока управления, вход устройства сброса интегратора подключен к выходу генератора импульсов, а его выход - к входу сброса интегратора, выходы элементов ПАМЯТЬ через многоканальный усилитель мощности подключаются к обмоткам контакторов приводных двигателей.2 ил. О о W