Устройство для автоматического самозапуска электроприемника Советский патент 1978 года по МПК H02P1/04 

1

Изобретение относится к автоматическим устройствам, обеспечивающим самозапуск электроприемников по уровню восстанавливающегося напряжения сети преимущественно приводных электродвигателей механизмов, сохранение которых в работе после кратковременных перерывов электроснабжения или понижения напрях ения целесообразно и необходимо по технологическим условиям и допустимо по условиям техники безопасности.

Известно устройство для автоматического самозапуска электроприемника, например, электродвигателя, в зависимости от величины восстанавливающегося напряжения электросети, содержащее в схеме управления его пуском и остановом пусковой аппарат, элементы задержек с развязанными с помощью диодов RC-цепями заряда и разряда накопителей энергии и управляемыми реле на своих выходах, контакты пускового аппарата и управляемых реле в цепях заряда накопителей энергии элементов задержек 1.

.Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для автоматического самозапуска электронриемника (в дальнейшем именуемое устройством АСЗ), содержащее реле запуска с задержкой срабатывания и возврата в исходное положение и осуществляющее самозапуск электроприемннка при условии, если уровень восстанавливающегося

2

напряжения электросети перед началом самозапуска электропрнеминка достиг определенной контролируемой величины 2. Однако автоматическое повторное включение пускового аппарата для самозапуска электроприемника осуществляется сложными техническими средствами, не обеспечивающими достаточной надежности работы устройства .

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства для автоматического самозапуска электроприемника, повышение надежности его работы, а также расширение функциональных возможностей реле запуска.

Поставленная цель достигается тем, что одну из развязанных цепей заряда элемента задержки с первым управляемым реле (реле блокировки) иа выходе образуют последовательным соединением меледу собой первой шины питания, элемента задержки, размыкающего коитакта второго управляемого реле (реле запуска), замыкающего контакта первого управляемого реле и второй шины нитаиия. Элемент задержки со вторым управляемым реле (реле запуска) на выходе одним выводом входа через размыкающий контакт пз скового аппарата присоединяют к первой шине питания, а вторым выводом входа через упомяиутый замыкающий контакт первого управляемого реле (реле блокировки) присоединяют ко второй шине питания. Цель заряда

конденсатора элемента задернски со вторым управляемым реле (реле запуска) па выходе выполняют из последовательно соединенных между собой первого резистора, первого диода, второго диода, зашзнтированного вторым резистором, и конденсатора, а разряд этого конденсатора на второе управляемое реле (реле запуска) осуществляют через второй резистор.

На чертеже изобралсена схема устройства для автоматического самозапуска электроприемпика.

Устройство содержит аппараты управления, например кнопки 1 и 2 «Стоп и «Пуск соответственно, пусковой аппарат 3, элементы 4 и

5задержки с управляемыми реле блокировки

6и запуска 7, диод развязки 8, а также входящие в схему элемента задержки 5, диоды 9, 10, резисторы 11 и 12 и конденсатор 13.

Замыкающие контакты 14 и 15 и размыкающий контакт 16 относится к пусковому аппарату 3.

Замыкающие контакты 17 и 18 входят в реле блокировки 6. Замыкающий контакт 19 и размыкающий контакт 20 относятся к реле запуска 7.

Устройство АСЗ присоединено к щинам 21 и 22 питания, связанным с источником электроснабжения.

От этого же источника электроснабжения получает питание электроприемпнк, например, через замыкающие контакты пускового аппарата 3.

Элемент задержки 5 выводом 23 входа через размыкающий контакт 16 пускового аппарата 3 присоединен к щине 21 питания, а выводом 24 входа через замыкающий контакт 18 реле блокировки 6 присоединен к щине 22 питания. Клеммы 25 и 26 образуют выход элемента задержки 5. Размыкающий контакт 27 реле блокировки 6, резистор 28 и замыкающий контакт 27 реле блокировки 6, резистор 28 и замыкающий контакт 29 реле запуска 7 предназначен для разряда накопителя эпергии элемента 4 задержки по цепям: 4, 28, 27, 21, 4 и 4, 28, 29, 21, 4.

Элемент задержки 5 представляет собой логический элемент двусторонней временной задержки регулируемых по уровню выходных сигналов, соответствующих логической «единице. За уровень сигнала, соответствующего логической «единице на клеммах 25, 26 элемента задерл ки 5, нринимают уровень напряжения, достаточный для падежного срабатывания реле запуска 7.

Входной сигнал, проходя через резисторноемкостную цепочку: 23, 11, 9, 10, 13, 24 - заряжает конденсатор 13, вследствие чего сигнал, соответствующий логической «единице на клеммах 25, 26, появляется со смещением по времени, которое можно определить постоянной времени заряда, пропорциональной величинам входпого резистора 11 п конденсатора 13.

При снятии входного сигнала энергия, запасенная конденсатором 13, рас.ходуется на удержание некоторое время на работе реле 7 запуска по цепи: 13, 12, 25, 7, 26, 13 разряда 5 конденсатора 13.

Длительность задержки выходного сигнала, соответствующего логической «единице элемента задержки 5, после подачи сигнала, соответствующая длительности задержки срабатывания реле запуска 7 после подачи папрял ения с щин 21 и 22 питания на выводы 23, 24 элемента 5 задерл ки, быть больще времени, достаточного для надежного возврата в исходное положение (отпадания) 15 реле 6 блокировки н соответственно размыкания его замыкающих контактов 17 и 18 после, например, кратковременного размыкания цепей: 21, 1, 14, 3, 22; 21, 1, 6, 15, 22 и 21, 1, 6, 4, 21 питания пускового аппарата 3 и реле 6 0 блокировки соответственно с помощью, например, размыкающей кнопки 1 «Стоп с самовозвратом в исходное полол ение, чтобы исключить создание обходной цепи: 22, 3, 19, 17, 6, 4, 21 удерл ания в работе реле 6 блоки5 РОБКИ и нежелательное включение в связи с этим пускового аппарата 3 по цепи: 21, 1, 17, 19, 3, 22 после возврата в исходпое положение кнопки 1 «Стоп.

Длительность задерлжи возврата в исходное 0 положение (отпадания) реле запуска 7 при снятии входного сигнала с элемента задержки 5, например, размыканием размыкающего контакта 16 пускового аппарата 3 должна быть больще времени, достаточного для на5 дежного срабатывания пускового аппарата 3 по цепи: 21, 1, 17, 19 3, 22 - и удержания его в работе по цепи: 21, 1, 14, 3, 22. Длительность выходного сигнала устанавливают подбором сопротивления резистора 12 с учетом Q параметров конденсатора 13 и реле запуска 7.

Уровень выходного сигнала элемента задержки 5 выбирают таким, чтобы при уровне входпого сигнала элемента задержки 5, соотд ветствующем определенному контролируемому уровню, например, восстанавливающегося с помощью протнвоаварийной автоматики папряжения на щинах 21 и 22 питания устройства АСЗ, связанных с источником электроQ снабжения, обеспечивалась надежная работа в допустимых как реле запуска 7, так и пускового аппарата 3 и электроприемника, участвующего в самозапзске.

Регулирование уровня выходного сигнала 5 элемента 5 задержки при заданном значении его входного сигнала и выбранных параметрах реле запуска 7 и конденсатора 13 осуществляют изменением сопротивления резистора 11. Диод 10 обеспечивает щунтирование ре0 зистора 12 в цепи заряда конденсатора 13. С помощью, например, диода 8 осуществляется развязка цепей: 21, 4, 8, 15, 22 и 21, 4, 20, 18, 22 заряда накопителя энергии элемента 4 задержки. По цепи: 4, 6, 1, 21, 4 - осуществляется разряд накопителя энергии элемента

4 задержки на реагирующий орган реле блокировки 6.

В исходном положении на шинах 21 и 22 имеется напряжение, соответствующее нормальному эксплуатационному режиму источника электроснабжения. Аппарат управления, например размыкающая кнопка 1 «Стоп с самовозвратом, замкнут. Аппарат управления, например замыкающая кнопка 2 «Пуск с самоБозвратом, разомкнут. Замыкающие контакты 14, 15, 17, 18, 19 и 29 разомкнуты. Размыкающие контакты 16, 20 и 27 замкнуты. Пусковой апиарат 3, реле блокировки 6, реле запуска 7 обесточены. Накопители энергии в элементах задержки 4 и 5 не начинали запасать энергию и в исходном положении полностью разряжены. На выходах элементов задержки 4 и 5 отсутствуют сигналы, т. е. имеются сигналы, соответствующие логическому «нулю. Электронриемник отключен от источника электроснабжения, разомкнутыми замыкающими контактами, например, щ скового аппарата 3.

При кратковременном замыкании кнопкой

2«Пуск цепи: 21, 1, 2, 3, 22 - включится пусковой аппарат 3, который, сработав, разомкнет свой размыкающий контакт 16 и замкнет свои замыкающие контакты 14 и 15 и замыкающие контакты в цепи включения электроприемника.

Электроприемник включится в работу от источника электроснабл ения. Замкнется цепь: 21, 1, 14, 3, 22 самоудержания пускового аппарата 3 - и после возврата в исходное положение кнопки 2 «Пуск пусковой аппарат

3останется включенным по этой цени. По цепи: 21, 1, 6, 15, 22 - включится реле блокировки 6 и, сработав, замкнет свои замыкающие контакты 17 и 18 и разомкнет свой размыкающий контакт 27. Начнется заряд накопителя энергии элемента задержки 4 но развязанным цепям: 22, 15, 8, 4, 21 и 22, 18, 20, 4, 21. Через некоторое время, обусловленное постоянной времени заряда, накопитель энергии элемента задержки 4 полностью зарядится. Для удобства назовем это состояние схемы устройства АСЗ состоянием А. В таком состоянии А схема устройства АСЗ будет находиться до тех пор, пока не произойдет отключение пускового аппарата 3, например, при исчезновении или понижении ниже допустимого предела напрял ения на шинах 21 и 22 нитания устройства АСЗ при нарущенин электроснабжения или при размыканни цепи: 21, 1, 14, 3, 22, - например, кнопкой 1 «Стоп. Если в указанном состоянии кратковременно разомкнуть цепь управления кнопкой 1 «Стоп, то пусковой аппарат 3, обесточившись, разомкнет свои замыкающие контакты 14 и 15 и в цепи включения электроприемника и замкнет свой размыкающий контакт 16; электроприемник отключится от источника электроснабжения; реле блокировки 6, обесточившись, разомкнет свои замыкающие контакты 17 и 18 и замкнет свой размыкающий

контакт 27; если коитакт 16 замкнется раньке, чем разомкнется контакт 18, то на клеммах 25, 26 элемента 5 задержки появится сигнал, уровень которого, однако, не уснеет достичь уровня, соответствующего логической «единице, поскольку к тому времени уже разомкнется контакт 18 и конденсатор 13 разрядится по цепи: 13, 12, 25, 7, 26, 13; накопитель энергии элемента задержки 4 разрядится по цепи: 4, 28, 27, 21, 4.

С возвратом в исходное положение кнопки 1 «Стоп схема устройства АСЗ также примет исходное положение. Если в состоянии А схемы устройства АСЗ

исчезнет или понизится ниже допустнмого предела напряжение на шинах 21, 22 питания устройства АСЗ, например, при нарушении электроснабжения, то пусковой аппарат разомкнет свои замыкающие контакты 14 и 15 и

в цепи включения электроприемника и замкнет свой размыкающий контакт 16, электроприемник отключится от источника энергоснабжения, наконитель энергии элемента 4 задержки начнет разряжаться по цепи: 4, 6,

1, 21, 4, удерживая от выключения реле 6 блокировки, например, на время работы защиты и противоаварийной автоматики по восстановлению электроснабжения. При этом замыкающие контакты 17 и 18 останутся замкнутыми, а размыкающий контакт 27 останется разомкнутым на все время задержания в работе реле блокировки 6 с помощью элемента задержки 4.

По замкнутой цепн: 21, 4, 20, 18, 22 заряда

накопителя энергни элемента задержки 4 подзаряд накопителя энергии не осуществляется при исчезновении напряжения на шинах 21 и 22 питания устройства АСЗ и осуществляется при иаличии пониженного напряжения на

шинах 21 и 22 питания устройства АСЗ.

Время «памяти включенного состояния пускового аппарата 3 элементом задержки 4 в этом случае определяется интенсивностью разряда и подзаряда накопителя энергии элемента задержки 4.

Если в пределах времени «памяти элемента задержки 4 будет восстановлено напряжение на шинах 21 и 22 питания устройства АСЗ от источника электроснабжения, например, с помоп1ью противоаварийной автоматики, и величина его достнпгет уровня срабатывания реле запуска 7, «память включенного состояния пускового аппарата 3 элементом задержки 4 станет постоянной. Выводы на 23,

24 элемента 5 задержки через замкнутые контакты 16 и 18 с шин 21 и 22 нитания АСЗ поступит сигнал, под действием которого элемент задержки 5 сформирует и с задержкой выдает сигнал, соответствующий логической

«единице, со своего выхода на вход реле запуска 7.

Реле запуска 7, сработав, замкнет свои замыкающие контакты 19 и 29 и разомкнет свой размыкающий контакт 20. При этом разомкнется цепь: 21, 4, 20, 18, 22 подзаряда нако7пителя энергии элемента 4 задержки и «память включенного состояния пускового аппарата 3 опять ограничится временем задержки возврата реле 6 блокировки в исходное положение. По цени: 4, 28, 29, 21, 4 - пачпется разряд накопителя энергии элемента задержки 4, однако время его разряда до уровня выходного сигнала, соответствуюш;его уровню напряжений возврата реле блокировки 6 в исходное положение, должно быть достаточным для надежного включения и удержания в работе пускового аппарата 3. Цепь: 21, 1, 17, 19, 3, 22 -окажется замкнутой, п если при этом не окажется причин, препятствующих включению пускового аппарата 3, то последний, сработав, замкнет свои замыкающие контакты 14 и 15 в цепи включения электроприемника и разомкнет свой размыкающий коптакт 16. При этом включится электроприемник, замкнутся цепи: 21, 1, 14, 3, 22; 21, 1, 6, 15, 22; 21, 4, 8, 15, 22 - и разомкнется цепь: 21, 16, 23, 11, 9, 10, 13, 24, 18, 22 с параллельными ветвями, включающими резистор 12 и реле запуска 7, а накопитель энергии элемента задержки 4 будет продолжать разряжаться по цепи: 4, 28, 29, 21, 4. С задержкой, обусловленной постоянной времени разряда конденсатора 13, по цепи: 13, 12, 25, 7, 26, 13 - реле запуска 7 разомкнет свои замыкающие контакты 19 и 29 и замкнет свой размыкающий контакт 20. К этому моменту накопитель эпергии элемента задержки 4 разрядится по цепи: 4. 28, 29, 21, 4 до такого уровня напряжения, которого недостаточно для удержания реле блокировки 6 в работе, например, для случая, когда размкнется замыкающий контакт 15 в цепи: 21, 1, 6, 15, 22 удержания в работе реле 6 блокировки при возврате в исходное положение пускового аппарата 3 из-за размыкания коитакта 14 в цепи: 21, I, 14, 3, 22 самоудержания пускового аппарата 3. Схема устройства АСЗ примет состояние А. Если же к моменту срабатывания реле 7 запуска и замыкания цепи: 21, 1, 17, 19, 3, 22 - возникнут причины, препятствующие срабатыванию пз скового аппарата, например понизится напряжение на типах 21 -я 22 питания устройства АСЗ, и эти причины пе устранятся в пределах времени «памяти включенного состояния пускового аппарата 3 элементом задержки 4, реле блокировки 6 разомкнет свои замыкающие контакты 17 и 18 и замкнет свой размыкающий контакт 27. Реле зануска 7 с задержкой разомкнет свои замыкающие ко ггакты 19 и 29 и замкнет свой размыкающий контакт 20. Схема вернется в исходное состояние. Использование данного устройства позволяет значительно повысить надежность самозапуска электроприемников различных видов и упростить их схемы управления. Формула изобретения 1.Устройство для автоматического самозапуска электроприемпика по уровню восстанавливающегося напряжения электросети, содержащее пусковой аппарат, элементы задержек с развязанными с помощью диодов RC-цепями заряда и разряда накопителей энергии и управляемыми реле на выходах, контакты пускового аппарата и управляемых реле в цепях заряда накопителей энергии элементов задержек, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности его работы, одиа из цепей заряда накопителя энергии элемента задержки с одним управляемым реле на выходе образована последовательно соединенными между собой шиной питания, замыкающим контактом этого реле, размыкающим контактом другого управляемого реле, элементом задержки и другой щиной питания, а элемент задержки с другим управляемым реле на выходе одним выводом входа через размыкаюнд;ий контакт пускового аппарата присоединен к одной шине питания, а другим выводом входа через тот же замыкающий контакт первого уиравляемого реле присоединен к другой шине питания. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цепь заряда конденсатора элемента задержки выполнена из последовательно соединепных конденсатора, резистора, диода и другого резистора, зашунтированного другим диодом, причем разряд конденсатора па соответствующее реле управления осуществляется через резистор, защунтированный диоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Методические указания по обеспечению самозапуска асинхронных электродвигателей напрял епием до 1000 В на предприятиях химической промышленности. М., НИЧТЭХИМ 1971. 2.Веисловас А. И. АПВ асинхронных двигателей на заводах химических волокон. «Промыщленная энергетика, 1970, № 5, 30, рис. 16.

21

22

о

г

If

7 /9

/5

I „