Устройство для безударного пуска асинхронного электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, чувствительных к ударным и колебательным составляющим пускового омомента, а также требующих ограничения пускового ускорения, таких как подъемнотранспортные механизмы, металлорежущие станки и т.п. Целью изобретения является упрощение и повьппение надежности . Указанная достигается обеспечением плавного разгона электродвигателя путем ограничения пускового ускорения. Для этого обеспечивается запаздывание открытия тиристоров 5 и 6 в одной из коммутируемых фаз по отношению к тиристорам 7 и 8 в другой фазе за счет выбора постоянных времени конденсаторов I7 в формирователях 12-15 управляюпщх импульсов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А "( (5u 4 Н 02 Р 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3824380/24-07 (22) 14.12.84 (46) 30.07.87. Бюл. 1h 28 (71) Научно-производственное объединение "Черметавтоматика" (72) В.В. Артамонов (53) 621.316.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 1008872, кл. Н 02 Р 1/26, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 221117, кл. Н 02 P 1/26, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗУДАРНОГО

ПУСКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, чувствительных к ударным и колебатель— ным составляющим пускового омомента, а также требующих ограничения пуско.вого ускорения, таких как подъемнотранспортные механизмы, металлорежущие станки и т.п. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности. Указанная цель достигается обеспечением плавного разгона электродвигателя путем ограничения пускового ускорения. Для этого обеспечивается запаздывание открытия тиристоров 5 и 6 в одной из коммутируемых фаз по отношению к тиристорам 7 и 8 в другой фазе за счет выбора постоянных времени конденсаторов 17 в формирователях

12-15 управляющих импульсов. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, чувствительных к ударным и колебательным .) составляющим пускового момента, а также требующих ограничения пусково.го ускорения, а также как подъемнотранспортные механизмы, металлорежущие станки и т.п. 10

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы переходных процессов в двух 16

-фазах статорной обмотки электродвигателя.

Устройство для безударного пуска асинхронного электродвигателя 1 содержит контактор, три силовые контак- 20 та 2-4 которого одними выводами предназначены для подключения к трем фазам источника питания соответственно, другие выводы первого и второго силовых контактов 2 и 3 контактора ?В через встречно-параллельно включенные тиристоры 5-8 предназначены для подключения к первой и второй фазам статорной обмотки электродвигателя

1 соответственно, другой вывод тре- 30 тьего силового контакта 4 контактора предназначен для подключения к третьей фазе статорной обмотки электродвигателя, разделительный трансформатор 9, первичная обмотка 10 которого одним выводом подключена к одному выводу первого силового контакта 2 контактора, а другим выводом через кнопку 11 управления "Пуск" подключена к другому выводу силового контакта 10

4 контактора, четыре формирователя

12-15 управляющих импульсов, каждый из которых выполнен в виде двухполупериодного выпрямительного моста 16, конденсатора 17, резистора 18 и диода 19, выводы по переменному напряжению каждого двухполупериодного выпрямительного моста 16 подключены к выводам соответствующей вторичной обмотки 20-23 разделительного трансформатора, анодный вывод каждого двухполупериодного выпрямительного моста 16 соединен с одними выводами конденсатора 17, резистора 18 и че, рез диод19 -с управляющимэлектродом соответствующего тиристора 5 (6,7,8), катодный вывод каждого двухполупериодного выпрямительного моста 16 соедийен с другим выводом конденсатора

2

17 и резистора 18 и с другим выводом соответствующего силового контакта

2 (3) контактора,- выводы удерживающей катушки 24 кнопки 11 управления

"Пуск" через кнопку 25 управления

Стоп 1 предназначены для подключения к двум фазам статорной обмотки электродвигателя.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение в источнике питания отсутствует, контакты 2-4 разомкнуты, напряжения на обмотках трансформатора 9 и на конденсаторах 17 всех формирователей

12-15 отсутствуют.

При появлении напряжения в источнике питания конденсаторы 17 всех формирователей быстро (за 2/3 периода питающего напряжения) заряжаются через малые сопротивления обмоток трансформатора и диодов выпрямительных мостов 16 почти до амплитуды напряжения вторичных обмоток 20-23. При подготовке механизма и его . элек1ропривода к работе включают контактор и замыкаются силовые контакты 2-4, при этом на всех тиристорах 5-8 устанавливаются линейные напряжения источника питания. Напряжение на диодах 19 каждого формирователя в положительном полупериоде напряжения на соответствующем тиристоре (плюсом к его аноду) определяется разностью сглаженного напряжения на конденсаторе 17 и напряжения на тиристоре в виде полусинусоиды, поскольку напряжение на конденсаторе 17 превышает амплитуду напряжения на тиристоре, диод 19 будет заперт и тиристор не откроется. В отрицательный полупериод напряжение на диоде равно сумме указанных напряжений и также является для диода 19 запирающим.

При нажатии на кнопку 11 "Пуск" (в момент времени t, фиг.2) трансформатор 9 отключается от сети и конденсаторы 17 всех формирователей начинают разряжаться на резисторы 18, причем процесс разряда в формирователя 12 и 13 протекает быстрее, чем в формирователях 14 и 15.

В момент времени t уменьшающееся напряжение на конденсаторах 17 формирователей 12 и 13 уравнивается с мгновенным значением напряжения на одном из тиристоров 5 или 6, а в следующий полупериод (в момент времени

3 13

) — на другом тиристоре этой пары.

Тиристоры 5 и 6 последовательно, с интервалом в полпериода, открываются, причем углы открытия, соответствующие моментам времени t u t, близки к 80-90 эл. град. При этом двигатель оказывает подключеннным двумя фазами к линейному напряжению питающей сети и в нем сразу, почти без переходного электромагнитного процесса, устанавливается пульсирующий магнитный поток, не создающий вращающего момента; на удерживающей катушке 24 кнопки

11 "Пуск" появляется напряжение и кнопка может быть отпущена.

В течение нескольких следующих периодов углы открытия тиристоров

5 и 6 постепенно уменьшаются до нуля, а незначительный электромагнитный пе— реходный процесс, который может быть вызван неточным равенством угла пер— вого открытия тиристора значению, соответствующему нулевым начальным условиям для периодической составляющей тока, окончательно затухает.

Начавшийся в момент to разряд конденсаторов 17 в формирователях 14 и 15 протекает медленнее и приводит к открытию тиристоров 7 и 8 в моменты времени и t . Задержка открытия этой пары тиристоров определяется как большей постоянной времени разряда конденсатора 17 — формирователей

14 и 15, так и уменьшающимся в процессе уменьшения угла открытия тиристоров 5 и 6 напряжением на тиристорах 7 и 8 которое стремится к значению 3/2=0,8йй линейнагп напрянения. В .момент открытия тиристоров

7 и 8, которое происходит также при углах, близких к 80-90 эл.град., в двигателе сразу, почти без переходного процесса, возникает вращающееся магнитное поле, которое за время уменьшения угла открытия тиристоров

7 и 8 до нуля становится круговым.

Соответственно этому экспоненциальному процессу возникший без колебаний вращающий момент плавно увеличивается до значения, соответствующего статической механической характеристике электродвигателя, что и обеспечивает плавный, без рывков и ударов, разгон электропривода. Изменяя постоянную времени конденсатора 17 формирователей 14 и 15, можно регулировать плавность разгона в соответст27255 вии с требованиями к ограничению ускорения и условиями работы приводимого механизма

25

30 силовых контактов контактора через

40

1

Такиг образом, эксплуатационные изменения величины напряжения питающей сети практически не влияют на работу устройства, так как одновременно и в той же степени изменяется напряжение иа конденсаторах17 ° Расхождения впостоянных времениконденсаторов 17 формирователей 12 и 13 или 14 и 15 на 207. также не оказывают заметно неблагоприятного влияния на процессы пуска и разгона электродвигателя, так как электромагнитные процессы в двигателе заканчиваются достаточно быстро, за время, не превышающее 0,5-1 с °

Формул а и

Устройство для безударного пуска асинхронного электродвигателя, содержащее контактор, три силовых контакта которого одними выводами предназначены для подключения к трем фазам источника питания соответственно, другие выводы первого и второго встречно-параллельно включенные тиристоры предназначены для подключения к первой и второй фазам статорной обмотки электродвигателя соответственно, другой вывод третьего силового контакта контактора предназначен для подключения к третьей фазе статорной обмотки электродвигателя, разделительный трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к одному выводу первого силового контакта контактора, четыре формирователя управляющих импульсов, кнопка управления Пуск", кнопка управления "Стоп", о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, разделительный трансформатор выполнен с четырьмя вторичными обмотками, кнопка управления

"Пуск" снабжена удерживающей катушкой, каждый формирователь управляющих импульсов выполнен в виде двух — полупериодного выпрямительного моста, конденсатора, резистора и диода, выводы по переменному току каждого двухполупериодного выпрямительного моста подключены к выводам соответствующей вторичной

5 1327255 6 обмотки разделительного трансформа- соответствующего силового контакта тора, анодный вывод каждого двух- контактора, другой вывод первичной полупериодного выпрямительного обмотки разделительного трансформамоста соединен с одними выводами тора через кйопку управления Пуск" конденсатора и резистора и через 5 соединен с одним выводом другого диод — с управляющим электродом силового контакта контактора вывоt соответствующего тиристора, катод- ды удерживающей катушки кнопки управный вывод каждого двухполупериод- ления "Пуск" через кнопку управленого выпрямительного моста соеди-- ния "Стоп" предназначены для подклюнен с другими выводами конденсатора 10 чения к двум фазам статорной обмоти резистора и с другим выводом ки электродвигателя.

Составитель Е. Перемыслова

Редактор Н. Крупкина Техред JI.Îëåéíèê Корректор С. Черни

Заказ 340б/53 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпряитие, г. Ужгород, ул. Проектная