Устройство для динамического торможения однофазного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) а) у Н 02 Р 3/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬП;ИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Рижское производственное объединение ВЭФ. им, В.И. Ленина (53) 621.316.717(088.8)(56) 1. Заявка Японии Нф 51-32202, кл. 55 С 221, 1976.2. Авторское свидетельство СССР М 699633, кл. Н 02 Р 3/24, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее два коммутационных элемента, подключенные к обмоткам статора, соединенные одними выводами с конденсатором, а другими объединенными выводами - с источником питания, два элемента ИЛИ"НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих коммутационных элементов, три ключа, первые входы которых связаны с клеммами входа устройства, третий элемент ИЛИ-НЕ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежностив него введены четыре Й 5"триггера, два элемента 2 И, два инвертора, элемент задержки и. нуль-орган, вход которого связан с источником питания, а выход соединен с вторыми входами трех клю" чей,.причем третьи входы первых двух ключей объединены и подключены к выходу одного инвертора, выходы трех ключей соединены с одними входами трех Й 5-триггеров соответственно, другие входы которых объединены и соединены с выходом четвертого Й 5-триг" гера, один вход которого соединен с входом одного инвертора, с третьим входом третьего ключа, с первыми вхо" дами двух элементов 2 И и с выходом третьего элемента ИЛИ"НЕ, входы кото" Ф рого соединены с одними выходами первого и второго Й 5-триггеров, другие выходы которых соединены соответственно с вторыми и третьими входамИ двух элементов 2 И, четвертые входы. которых объединены и подключены к вы- Ф ходу третьего Й 5-триггера и ко входу элемента задержки, выход которого через другой инвертор соединен с другим входом четвертого Й 5-триггера, выходы двух элементов 2 И соединены с входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соответственно, 1012411 2Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе. аИзвестно устройство для динамического торможения однофазного электродвигателя, содержащее коммутационные элементы, подключенные к обмоткам статора электродвигателя, конденсатор, соединенный с одними выводами 10 обмотки статора, другие выводы которой объединены и подключены к источнику питания, источник постоянного тока, подключенный через коммутатор к обмотке статора и блок управления, соединенный с управляющими входами коммутационных элементов 111.Недостатком данного устройства является сложность в связи с использованием дополнительного источника постоянного тока и дополнительного коммутатора в цепи обмотки статора электродвигателя.Наиболее близким к предлагаемому 15 20 динамического торможения однофазного электродвигателя, содержащее два коммутационных элемента, подключенныек обмоткам статора, соединенные одними выводами с конденсатором, а 30 другими объединенными - с источником питания, два элемента ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих коммутационных35 элементов, три ключа, первые входы которых связаны с клеммами входа устройства, вторые входы связаны с источником .питания, а выходы - с входами двух элементов ИЛИ"НЕ, третий элемент ИЛИ-НЕ в цепи управления ключей 12.Недостатком известного устройства является низкая надежность его работы в связи с тем, что при включении45 динамического торможения коммутация обмоток статора производится в произвольный момент времени и при совпадении с моментом максимальной амплитуды питающего напряжения происходит значительный по величине бросок 50 тока, что может привести к выходу из . строя коммутационного элемента,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства,Поставленная. цель достигается тем, 55 что .в устройство для динамического торможения однофазного электродвигателя, содержащее два коммутационных по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для элемента, .подключенные к обмоткамстатора, соединенные одними выводамис конденсатором, а другим объединенными выводами - с источником питания, два элемента ИЛИ-НЕ, выходыкоторых соединены с управляющими входами соответствующих коммутационныхэлементов, три ключа, первые входыкоторых связаны с клеммами входа устройства, третий элемент ИЛИ-НЕ, введены четыре Я-триггера два элемента2 И, два инвертора, элемент задержкии нуль-орган вход которого соединенс источником питания, а выход соединен с вторыми входами ключей, причемтретьи входы первых двух ключей объе"динены и подключены к выходу одногоинвертора,выходы трех. ключей соединены с одними входами трех ЯЬ-триггеровсоответственно другие входы которыхобъединены и соединены с выходом четвертого Яб-триггера, один вход которого соединен с входом одного инвеотора, с третьим входом третьего ключа,с первым входом двух элементов 2 И и свыходом третьего элемента ИЛИ-НЕ,входы которого соединены с однимивходами первого и второго Ю-триггеров, другие выходы которых соединеныс вторыми и третьими входами двух элементов 2 И, четвертые входы которыхобъединены и подключены к выходутретьего Я-триггера и ко входу элемента задержки, выход которого черездругой инвертор соединен с другимвходом четвертогоЯ 5-триггера выходыдвух элементов 2 И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соответственно. На чертеже показана схема устройства.Устройство для динамического торможения однофазного электродвигателя содержит силовой блок 1, в который входят обмотки 2 и 3 статора электродвигателя, одни выводы которых подключены к конденсатору. 4 и к коммутационным элементам 5 и 6, а другие выводы обмоток 2 и 3 статора объединены и подключены к источнику питания, выпрямители 7 и 8 в цепи управляющих входов коммутационных элементов 5 и 6, ключи 9, 10 и 11, первые входы которых соединены с клеммами 12, 13 и 1-4 входа устройства, элементы ИЛИ-НЕ 15-17, трансформатор 18 и нуль-орган 19, вход которого через трансформатор 18 связан с источником питания, а вы411 фвыход ключа 9 синхроимпульсов с нуль-органа 19. На выходе элемента 3 1012ход соединен с вторыми входами ключей 9-11, выходы которых соединеныс одними входами В 5-триггеров 20-22, другие входы которых объединены и соединены с выходом четвертого В 5-триггера 23, один вход которого соединенс одними входами элементов 2 И 24 и25, с входом одного инвертора 26, с третьим входом ключа 11 и с выходомэлемента ИЛИ-НЕ 15, входы которого 1 в :соединены с одними выходами В 5-триггеров 20 и .21, другие выходы которыхсоединены с вторыми и третьими входами элементов 2 И 24 и 25, четвертыевходы которых соединены с выходомВ 5-триггера 22, а другой инвертор 27.,элемент задержки, состоящий из диода28 и конденсатора 29, входом соединенный с выходом В 5-триггера 22, а выходом через инвертор 27 с другим входом-фВ 5-триггера 23, выходы элементов 2 И 24 и 25 соединены с входами элементовИЛИ-НЕ 16 и 17, выходы которых через оптроны 30 и 31 связаны с цепями управления коммутационных элементов 5и 6.1Устройство работает следующим об-, разом.В исходном состоянии на первыхвходах ключей 9-11, выполняющих логическую функцию И-НЕ, имеется сигнал логического "0", на вторые их входы с выхода нуль-органа 19 подаются короткие импульсы положительной поляр" ности, синхронизированные с источни 35 ком питания, на третьи входы ключей 9 и 10 подается логическая н 1". На выходах ключей 9-.11 имеются сигналы логической "1", а на втором выходе В 5"триггера 20 и на первых выходах В 5-триггеров 21 и 22,- сигналы логического ".0".При запуске двигателя на клемму12 входа устройства подается сигнал логической н 1" и при совпадении с ко 45ротким положительным импульсом, по" ступающим на второй вход ключа 9, на выходе его появляется короткий импульс отрицательной полярности, который опрокидывает первый В 5-триггер 20.ф На его первом выходе появляется сигнал логического "0", который поступает на оба элемента 2 И 24 и 25. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 появляется сигнал логической "1", а на выходе инвертора 26 логический "О", который пюступает на третьи входы клю" .чей 9 и 10, запрещая прохождение на ИЛИ-НЕ 17 в начале полупериода появляется логический "0", который включает оптрон 30, открывает коммутационный элемент, и двигатель начинает вращаться в направлении "Вперед".Для торможения необходимо снять сиг"нал логической "1 н с клеммы 12 и подать на клемму 14 входа устройства.На выходе ключа 11 также появляетсякратковременный импульс отрицательнойполярности, который опрокидываетВ 5-триггер 22 в противоположное состояние. На выходе В 5-триггера 22 по,является логическая "1", потенциал которой запирает диод 28,.и начинаетсязаряд конденсатора 29 входными токамиинвертора 27. При этом совпадениелогических "1 ф с выходов В 5-триггеров 20 и 22 происходит одновременно на обоих элементах 2 И 24 и 25.На выходах элементов ИЛИ-НЕ 16 и 17действуют сигналы логического "0",что приводит к включению аптронов30 и 31, и соответственно коммутационные элементы 5 и 6 и обмотки 2и 3 подключаются к источнику пита"ния. Процесс торможения протекаетвсе время, пока заряжается конденсатор 29. Постепенно потенциал на конденсаторе достигает уровня логическойн 1" и переводит инвертор 27 в другоесостояние. На выходе инвертора 27появляется логический "0", которыйопрокидывает В 5-триггер 23. Одновре"менно появляется логический "0" ина выходе этого В 5-триггера, которыйсбрасывает В 5-триггеры 20 и 22 в исходное состояние. При этом на выходахэлементов ИЛИ-НЕ 16 и 17 появляютсясигналы логической "1", при которых .оптроны 30 и 31 отключаются в моментперехода синусоиды источника питаниячерез нуль. В этот момент происходитодновременное отключение коммутационных элементов 5 и 6 и обмоток 2 и 3двигателя от сети; При этом не воз"никает бросков тока в обмотках двигателя. Таким образом, в предложенном устройстве переключения режимов работы с помощью коммутационных элементов производятся вмомент перехода синусоиды источника питания через нуль, чем достигается уменьшение коммутационных бросков тока и соответственно повышается надежность работы,