Устройство для управления пускателем переменного тока с электромагнитом переменного тока

 

Изобретение относится к области машиностроения , преимущественно к электрооборудованию станков, и может быть использовано в агрегатных станках в автоматических линиях для включения и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей пускателем (контактором) перем. тока. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости в производстве пускателей с управлением на пост, токе и уменьшение расхода электроэнергии , а также предотвращение выхода из строя катушки пускателя при заклинивании якоря. При команде на включение пускателя замыкается контакт (К) 17. Через диод 18, входную цепь оптронного тиристора (Т) 13 и резистор 19 начинает протекать пост. ток. Т 13 включается и возникает цепь заряда конденсатора 12 током, выпрямленным по однополупериодной схеме через резистор 4, диод 5, выходную цепь Т 13, диод 14, управляющий электрод Т 3, резистор 2 и катушку пускателя 1. Т 3 открывается при каждой положительной полуволне фазного напряжения. На катушку пускателя 1 через токоограничивающий и уменьшающий пост, времени цепи резистор 2 подается выпрямленное по однополупериодной схеме напряжение , и пускатель срабатывает. Срабатывание происходит без вибрации, так как в промежутках между полуволнами напряжения , проходящими через Т, усилие пружин пускателя не может отбросить назад траверсу с контактами пускателя вследствие поступления в катущку пускателя через К 17 и диод 16 пост, тока от источника пост, напряжения. После того, как конденсатор 12 зарядится и затухнет колебательный переходный процесс, протекание однополупериодного тока через катущку прекращается и траверса с контактами удерживается притянутой пост, током. Во время размыкания К 17, отключающего катушку пускателя 1 /о „ (П ls3 со 00 -0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„1238170 др 4 Н 01 Н 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 36! 2516/24-07 (22) 30.06.83 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (7l ) Минское специальное конструкторское бюро автоматических линий (72) Н. А. Каплан, Ю. Н. Ивенский и А. А. Крупчук (53) 621.318.563-5 (088.8) (56) Патент ФРГ № 1300612, кл. Н 01 Н 43/03.

Авторское свидетельство СССР № 964743, кл. Н Ol F 7/10, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПУСКАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С

ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к электрооборудованию станков, и может быть использовано в агрегатных станках в автоматических линиях для включения и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей пускателем (контактором) перем. тока. Цель изобретения — уменьшение трудоемкости в производстве пускателей с управлением на пост. токе и уменьшение расхода электроэнергии, а также предотвращение выхода из строя катушки пускателя при заклинивании якоря. При команде на включение пускателя замыкается контакт (К) 17. Через диод 18, входную цепь оптронного тиристора (Т) 13 и резистор 19 начинает протекать пост. ток.

Т 13 включается и возникает цепь заряда конденсатора 12 током, выпрямленным по однополупериодной схеме через резистор 4, диод 5, выходную цепь Т 13, диод 14, управляющий электрод Т 3, резистор 2 и катушку пускателя 1. Т 3 открывается при каждой положительной полуволне фазного напряжения. На катушку пускателя 1 через токоограничивающий и уменьшающий пост. времени цепи резистор 2 подается выпрямленное по однополупериодной схеме напряжение, и пускатель срабатывает. Срабатывание происходит без вибрации, так как в промежутках между полуволнами напряжения, проходящими через Т, усилие пружин пускателя не может отбросить назад траверсу с контактами пускателя вследствие поступления в катушку пускателя через К 17 и диод 16 пост. тока от источника пост. напряжения. После того, как конденсатор 12 зарядится и затухнет колебательный переходный процесс, протекание однополупериодного тока через катушку прекращается и траверса с контактами удерживается притянутой пост. током. Во время размыкания

К 17, отключающего катушку пускателя 1 и

1238170 от источника пост. тока, ЭДС самоиндукции пускателя 1 обуславливает возникновение тока в динисторе 8, стабилитроне 10 и диоде 11, часть которого ответвляется в управляющий электрод вспомогательного Т 7 через токоограничивающий резистор 9. Т 7 включается, и конденсатор 12 разряжается через динистор 6, Т 7 и диод 15, подготавливаясь к повторному циклу работы после нового замыкания К 17. Динистор 6 сни1

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к электрооборудованию станков, и может быть использовано в агрегатных станках и автоматических линиях для включения и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей пускателем (контактором) переменного тока.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости в производстве пускателей с управлением на постоянном токе и уменьшение расхода электроэнергии, потребляемой этими пускателями при их эксплуатации, а также предотвращение выхода из строя катушки пускателя при заклинивании якоря магнитопровода (наиболее частая причина неисправности пускателя массового изготовления типа ПМЕ211 с электромагнитом переменного тока).

На чертеже показан пример осуществления устройства, а . именно устройство для форсировки электромагнитов постоянного тока, примененное для управления пускателем массового производства типа ПМЕ211 с электромагнитом переменного тока, с катушкой на 220 В и размещенное в отдельном корпусе (приставки) под основанием пускателя в силовом блоке шкафа с электрооборудованием металлорежущего станка.

Конструктивное размещение элементов схемы под основанием каждого пускателя, т.е. в силовом блоке, а не в блоке управления, обеспечивает возможность подводить напряжение 220В непосредственно с клемм пускателя.

Таким образом, вместе с пускателем приставка образует как бы один аппарат, а все управление. схемой станка или линии обеспечивается более надежными и безопасными цепями управления на постоянном токе с напряжением 24 В. Причем габариты пускателя с электромагнитом переменного тока вместе с полупроводниковой приставкой превышают габариты пускателя только по высоте, а занятая аппаратурой площадь в шкафу не меняется.

1О

25 зо

40 жает ток утечки конденсатора 12 через Т 7 и диод 15. Использование устр-ва для форсирования электромагнитов пост. тока в качестве устр-ва управления. пускателем перем. тока с электромагнитом перем. тока позволяет уменьшить трудоемкость в производстве пускателей с управлением на пост. ток, уменьшить расход электроэнергии, уменьшить время включения и отключения пускателя. 1 ил.

Один вывод катушки пускателя 1 заземлен, а второй соединен с фазой сети переменного тока с заземленной нейтралью через последовательно подключенные токоограничивающий резистор 2 и основной тиристор 3.

Последний обеспечивает кратковременную подачу форсирующего напряжения. Анод тиристора 3 подключен к фазе сети переменного тока и через резистор 4 соединен с анодом диода 5, катод которого подключен к аноду динистора 6, подсоединенного своим катодом через вспомогательный тиристор 7 к общей точке между токоограничивающим резистором 2 и катушкой пускателя 1. В этой же точке катод тиристора 7 подключен к катоду динистора 8. Анод динистора 8 через резистор 9 подсоединен к управляющему электроду вспомогательного тиристора 7, а через цепочку защиты катушки пускателя 1 от перенапряжений в цепи постоянного тока, состоящую из последовательно соединенных стабилитрона 10 и диода 11, к заземленному выводу катушки пускателя 1. Катод диода 5 через конденсатор 12 подключен к выводу управляющего электрода тиристора 3 через выход оптронного тиристора 13 и диод 14. Катод динистора 8 соединен с анодом диода 15, замыкающего цепь разряда емкости 12. Диод 15 подсоединен к конденсатору 12 своим катодом. Общая точка между катушкой пускателя 1 и резистором 2 через диод 16 и замыкающий контакт 17, управляющий устройством, подключена к положительному полюсу источника постоянного тока с напряжением 24 В, отрицательный полюс которого заземлен. Кроме того, положительный полюс источника постоянного тока через замыкающий контакт 17, диод 18, вход оптронного тиристора 13 и резистор 19 присоединен к отрицательному полюсу источника постоянного тока с помощью заземленного вывода катушки пускателя 1.

Работа происходит следующим образом.

При команде на включение пускателя замыкается контакт 17. Через диод 18, 1238170

ВНИИПИ Заказ 3299/54

Филиал ППП «Патент», г.

Тираж 643 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4 входную цепь оптронного "т иристора 13 и резистор 19 начинает протекать постоянный ток. Оптронный тиристор 13 включается и возникает цепь заряда конденсатора 12 током, выпрямленным по однополупериодной схеме через резистор 4, диод 5 выходную цепь оптронного тиристора 13, диод 14, управляющий электрод тиристора 3, резистор 2 и катушку пускателя 1. Тиристор 3 открывается при каждой положительной полуволне фазного напряжения. На катушку пускателя 1 через токоограничивающий и уменьшающий постоянную времени цепи резистор 2 подается выпрямленное по однополупериодной схеме напряжение и пускатель срабатывает. Срабатывание происходит без вибрации, так как в промежутках между полуволнами напряжения, проходящими через тиристор, усилие пружин пускателя не может отбросить назад траверсу с контактами пускателя вследствие поступления в катушку пускателя через контакт 7 и диод 16 постоянного тока от источника постоянного напряжения. После того, как конденсатор 12 зарядится и затухнет колебательный переходный процесс, протекание однополупериодного тока через катушку прекращается, и траверса с контактами удерживается притянутой постоянным током.

Во время размыкания контакта 17, отключающего катушку пускателя 1 от источника постоянного тока, электродвижущая сила самоиндукции пускателя 1 обуславливает возникновение тока в динисторе 8, стабилитроне 10 и диоде 11, часть которого ответвляется в управляющий электрод вспомогательного тиристора 7 через токоограничиваюший резистор 9. Тиристор 7 включается и конденсатор 12 разряжается через динистор 6, тиристор 7 и диод 15, подготавливаясь к повторному циклу работы после нового замыкания контакта 17.

Динистор 6 снижает ток утечки конденсатора 12 через тиристор 7 и диод 15. Так, например, без динистора 6 тиристор 3 типа

КУ201Л или КУ202Н не закрывается до отключения контакта 17 и однополупериодное напряжение действует недопустимо долго.

Электромагнит переменного тока пускателя ПМЕ211 при подаче постоянного тока вместо однополупериодного тока такой же величины не срабатывает, а перекашивается боковыми составляющими тяговых усилий и застревает в начале хода якоря магнитной системы, имеющего свободное «плавающее» закрепление в пластмассовой траверсе, несущей подвижные контакты и скользящей по направляющим в верхней части корпуса с относительно большими люфтами. В изобретении срабатывание пускателя обеспечивается наличием в применяемом устройстве свойства, которое при форсировке электромагнитов постоянного тока (в них отсутствует свободное закрепление якоря и имеется строгая соосность в магнитопроводе) не использовалось, а именно пульсирующий характер тягового усилия, несмотря на наличие короткозамкнутых витков в магнитной системе, препятствующих вибрации пускателя во включенном состоянии при протекании по катушке переменного тока.

Этот пульсирующий характер тягового усилия при однополупериодном токе в процессе включения пускателя проявляется сильнее, чем при переменном токе и поэтому во время хода якоря с траверсой и контактами легче преодолеваются возникающие перекосы в магнитной сисгеме и время срабатывания пускателя не увеличивается, а колеблется в пределах 10 — -25 мс несмотря на то, что энергия из сети в катушку поступает только в течение проводящих полупериодов, но нагрев пускателя в процессе пуска уменьшается, так как уменьшается эффективное значение тока. За счет этого существенно увеличивается допустимая частота включений пускателя ПМЕ211, чему способствует также то, что после автоматического отключения тиристора 3 пускатель удерживается включенным постоянным током 180 — 190 мА от напряжсния 24 В, т.с. потребляет мощность около 4,5Вт или в

1,5 раза меньшую, чем пускатель типа

ПМЕ211 при обычном подключении.

Кроме этого, предотвращается сгорание катушек пускателей при заклинивании якоря их магнитопровода (наиболее частая неис35 правность пускателей с электромагнитами переменного тока); общие схемы управления станками и автоматическими линиями на переменном и постоянном токе заменяются только схемой на постоянном токе.

Таким образом, использование устрой40 ства для форсирования электромагнитов постоянного тока в качестве устройства для управления пускателем переменного тока с электромагнитом переменного тока позволяет уменьшить трудоемкость в производстве

45 пускателей с управлением на постоянном токе, расход электроэнергии и время включения и отключения пускателя.

Формула изобретения

Применение устройства для форсирования электромагнитов постоянного тока однополупериодным напряжением и для удержания их включенными напряжением постоянного тока в качестве устройства для управления пускателем переменного тока с электромагнитом переменного тока.