Устройство для торможения двухфазного асинхронного электродвигателя

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ СоветскихСоциапистическихРеспубликОпубликовано 28. 02, 83, Бюллетень М 8 ао делай лзабретелий и аткрытий(72) Авторы изобретения гН,В.Боголюбов и Д.ВПримаченкоВсесоюзный научно-исследовательский экспериментальноконструкторский институт электробытовых машини приборов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ ДВУХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1 О 20 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах центрифуг стиральных машин,Известно устройство для торможе-.ния двухфазного асинхронного электродвигателя, содержащее конденсатори коммутационный элемент.Протекание постоянного тока пообмоткам электродвигателя в этомустройстве обеспечивается переключением коммутационного элемента,который создает цепь разряда конденса.тора через обмотки электродвигателя 11.Недостатком данного устройстваявляется низкая надежность и стабильность схемы, поскольку в нейотсутствует цепь обратной связи свыхода электродвигателя на вход уст.ройства.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройство 2для торможения двухфазного асинхронного электродвигателя, содержащее рабочий конденсатор, одна из обкладок которого соединена с одним выводом главной обмотки электродвигате ля, первой клеммой источника питания и анодом первого диода, катод . которого соединен с первым неподвиж. ным контактом переключателя, второй неподвижный контакт которого соеди" нен с другой обкладкой рабочего конденсатора, подвижный контакт переклю. чателя соединен с одним выводом вспомогательной обмотки электродвигателя, а также ключевой элемент, один вывод которого соединен со второй клеммой источника питания и анодом вентиля, катод которого соединен с другими выводами главной и вспомогательной обмоток электродвигателя ( 2 .Недостатком известного устройства является низкая нарежность схемы, обусловленная тем, что отсутствие в схеме цепной обратной связи с вы3 10 ходом на вход исключает возможность воздействия на процессы, протекающие в режиме торможения двигателя в условиях, близких к короткому замыканию силовой цепи.Кроме того, устройство не позволяет контролировать момент окончания процес са торможения двигателя,в результате чего в цепи переклюцателя возникает неконтролируемый по длительности переходной ток. В этих условиях может перегореть главная обмотка двигателя, а также не исключен выход из строя переключателя и связанного с ним диода, Возникновение неконтролируемого переходного тока, действующего и в момент окончания процесса торможения двигателя, сопровождается также увеличением потребляемой двигателем электроэнергии. Цель изобретения - повышение надежности устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для торможения двухфазного асинхронного электродвигателя введены дополнительно второй, трегий и четвертый диод, четыре резистора три конденсатора, транзистор иблок запуска, а вентиль выполнен ввиде тиристора, управляющий электродкоторого через эмиттерно-коллекторныйпереход транзистора соединен с однимиз выводов первого резистора, другойвывод которого соединен с одним выводом первого дополниетльного конденсатора, одним выводом второгорезистора и катодом стабилитрона,анод которого соединен с другой обкладкой первого дополнительного конденсатора и общей точкой соединениядругих выводов главной и вспомогательной обмоток электродвигателядругой вывод второго резистора соединен с катодом второго диода, анодкоторого соединен с подвижным контактом переключателя, один из выводовтретьего резистора соединен с первой клеммой источника питания, другойего вывод через второй дополнительный конденсатор соединен с катодомтиристора и другим выводом ключевого элемента, шунтированного последовательно соединенными четвертым ре"зистором и третьим дополнительнымконденсатором, катод тиристора соединен с первой шиной блока запуска,вторая шина которого соединена сдругим выводом третьего резистора,выход блока запуска соединен с базойтранзистора.Блок запуска содержит дополнительный резистор, четвертый конденсатор,третий диод, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, эмиттердополнительного транзистора соединенс катодом третьего диода и одной изобкладок четвертого конденсатора,другая обкладка которого соединенас одним выводом четвертого резистора и образует первую шину блока запуска, коллектор дополнительноготранзистора соединен с одними выводами пятого и шестого резисторов,другой вывод пятого резистора является выходом блока запуска, другойвывод шестого резистора через седьмой резистор соединен с базой дополнительного транзистора, анодомтретьего диода и другим выводом четвертого резистора и образует вторуюшину блока запуска.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для торможения двухфазного асинхронногоэлектродвигателя,Устройство содержит рабочий конденсатор 1, одна из обкладок которогоЗ соединена с одним выводом главнойобмотки 2 электродвигателя, первой клеммой источника 3 питания и анодом первого диода 4, катод которогосоединен с первым неподвижным кон" тактом переключателя 5, второй неподвижный контакт которого соединен с другой обкладкой рабочего конденсатора 1, подвижный контакт переключателя соединен с одним выводом вспомогательной обмотки 6 электродвигателя,а также клюцевой элемент 7, один вывод которого соединен со второй клеммой источника питания и анодом тиристора 8, катод которого соединен с другими выводами обмоток 2 и 6 электродвигателя, при этом управляющий электрод тиристора 8 через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 9 соединен с одним из выводов первого резистора 1 О, другой вывод которого соединен с одним выводом первого дополнительного конденсатора 11,одним выводом второго резистора 12 и катодом стабилитрона 13,анод которого, соединен с другой обкладкой первого дополнительного конденсатора 11 и точкой соединения обмоток 2 и 6, другой вывод второго резистора 12 соединен с катодом97 6 5 10013второго диода 1 Й, анод которого сое.динен с подвижным контактом переключателя 5, один из выводов третьего резистора 15 соединен с первойклеммой источника питания другои 5его вывод через второй дополнительный конденсатор 16 соединен с катодом тиристора 8 и другим выводомключевого элемента 7, шунтированного последовательно соединенными цет Овертым резистором 17 и третьим дополнительным конденсатором 18, катодтиристора соединен с первой шинойблока 19 запуска, вторая шина которого соединена с другим выводом 15третьего резистора 15, а выход блока запуска 19 соединен с базой транзистора 9.В блоке 19 запуска эмиттер дополнительного транзистора 20 соединен с 2 окатодом третьего диода 21 и однойиз обкладок четвертого конденсатора22, другая обкладка которого соединена с одним выводом четвертого резистора 23 и образует первую шину 25блока запуска 19, коллектор дополнительного транзистора 20 соединенс одними выводами пятого 24 и шестого 25 резисторов, другой вывод пятогорезистора 24 является выходом блока зо19 запуска, другой вывод шестого ре"зистора 25 через седьмой резистор 26, соединен с базой дополнительного тран .зистора 20, анодом третьего диода 2 1и .другим выводом четвертого резистора23 и образует вторую шину блока 19 за.пуска.Предлагаемое устройство функционирует следующим образом,В исходном состоянии ключевой эле.40мент 7 замкнут, а переключатель 5 находится в крайнем нижнем положении,при этом обмотки 2 и 6 электродвигателя оказываются подключенными к источнику 3,питания, В результате этогоротор электродвигателя вращается сзаданной угловой скоростью, а конденсатор 11 заряжается через диод14 и резистор 12 до напряжения, определяемого уровнем напряжения стабили 50зации стабилитрона 13, Для торможениядвигателя 3 ключевой элемент 7 размыкают, а переключатель 5 переводят.в верхнее положение, как показанона чертеже. При этом главная обмотка2 двигателя оказывается подключеннойк источнику 3 питания через резистор8, который управляется си,гналами цепиобратной связи,На .интервале действия положительной полуволны напряженияистоцника 3 питания конденсатор 22заряжается от него через резистор 15,диод 21, конденсатор 18 и резистор 17 до потенциала, определяемого величиной падения напряжения на резисторе 23Потенциал на обкладках конденсато" ра 22 сохраняется и после окончания процесса заряда до мОмента его разряда при нулевом значении напряжения1 источника 3 питания через переход база-эмиттер и резисторы 23 и 26. Затем конденсатор. 22 разряжается через эмиттер-коллектор открывшегося транзистора 20, резистор 24, переход база-эмиттер транзистора 9 и управляющий переход тиристора 8, При этом на базу транзистора 9 поступает импульс тока, длительность которого определяется параметрами элементов блока 19 запуска, На интервале действия укаэанного импульса транзистор 9 переходит в режим насыщения и конденсатор 11, включенный в цепь об- ратной связи, частично разряжается через резистор 1 О, транзистор 9 и управляющий переход тиристора 8, цто вызывает его включение в начале отрицательной полуволны напряжения источника 3 питания. В течение полупериода, когда тиристор 8 открыт, в главной обмотке 2 двигателя протекает постоянная составляющая тока торможения. В другой полу- период, когда тиристор 8 закрыт,постоянная составляющая тока торможения продолжает протекать через главную 2 и .вспомогательную 6 обмотки двигателя, замыкаясь через диод 4 и обеспечивая торможение двигателя.При этом осуществляется подзарядконденсатора 1 под действием падения напряжения на обмотках 2 и 6двигателя. Процесс вклюцения тиристора 8 повторяется периодически в началеотрицательной полуволны питающего напряжения под действием сигналов обратной связи, поступающих с конденсатора 11 и выхода блока 19 эа. пуска. Формирование импульсных сигна,"лов обратной связи, поступающих сконденсатора 11 на вход тиристора 8осуществляется транзистором 9, Периодическое включение тиристора 8 будетпроисходить до тех пор, пока не затормозится двигатель и полностью неразрядится конденсатор 11, Длительность импульсов тока, Формируемых при7 10013 разряде конденсатора 11 транзистором 9, определяется, параметрами блока 19 запуска и составляет доли миллисе- ф куяд, что значительно меньше периода напряжения источника 3 питания, Поэтому энергии заряда конденсатора 11, который продолжает подзаряжаться через диод 14 на начальном этапе про цесса торможения двигателя, оказывается достаточно дпя периодического 30 включения тиристора 8 до тех йор, Бо ка не завершится процесс торможения. Конденсатор 11 разряжается к моменту, остановки ротора двигателя, в резульФ тате чего тиристор 8 полностью выклю чается и схема готова к очередному запуску двигателя. Состояние, при котором тиристор 8 выключен и устройство торможения практически не потребляет электроэнергии от источника 2 о 3 питания, может продолжаться сколь угодно долго.Высокая надежность устройства и уменьшение энергопотребления в режиме торможения двигателя обусловлены до полнительным введением с выхода устройства на сго вход цепи обратной связи. Благодаря последней исключена возможность перегрева и перегорания главной обмотки 2 двигателя в режиме 50 торможения в результате ограничения длительности протекания через нее постоянного тоха торможения, строго определяемо 1 временем от начала тормОжения двигателя до момента его остановки. При изменении нагрузки на валу двигателя время торможения - .различное, однако благодаря включению конденсатора 11 в цепь обратной связи соответственно изменяется интер- вал .времени, в течение которого происходит подзаряд конденсатора 11, а следовательно, и общее количество включений тиристора 8. Таким образом, благодаря наличию цепи обратной связи осуществляется воздействие на процесс торможения двигателя, в результате чего достигается высокая надежность устройства и низкое энергопотребление в режиме торможения.формула изобретенияУстройство для торможения двухфаз 55,ногоасинхронного электродвигателя,содержащее рабочий конденсатор, одна иэобкладок которого соединена с однимвыводом главной обмотки электродвигателя, первой клеммой источника пи. тания и анодом первого диода, катод которого соединен с первым неподвижным контактом переключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с другой обкладкой рабочего конденсатора, подвижный контакт переключателя соединен с одним выводом вспомогательной обмотки электродвигателя, а также ключевой элемент, один вывод которого соединен с втерой клеммой источника питания и анодом вентиля, катод которого соединен с другими выводами главной и вспомогательной обмоток электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности,.в него введены дополнительно второй диод, стаби литрон, четыре резистора, три конденсатора, транзистор и блок запуска а вентиль выполнен в виде тиристора, управляющий электрод которого через эмиттерно-коллекторный переход транзистора соединен с одним из выводов первого резистора, другой вывод которогс соединен с одним выводом первого дополнительного конденсатора, одним выводом второго резистора и катодом стабилитрона, анод которого соединен с другой обкладкой первого дополнительного конденсатора и общей точкой соединения других выводов глайной и вспомогательной обмоток электродвигателя, другой вывод второго резистора соединен с катодом второго диода, анод которого соединен с подвижныи контактом переключателя, один из выводов третьего резистора соединен с первой клеммой источника питания другой его вывод через второй дополнительный конденсатор соединен с катодом тиристора и с другим выводом ключевого элемента, шунтированного последовательно соединенными четвертым резистором и третьим дополнительным конденсатором, катод тиристора соединен с первой Шиной блока запуска, вторая шина которого соединена с другим выводом третьего резистора, выход блока запуска соединен с базой . транзистора.2, Устройство по и. 1, о т л и- Фч а ю щ е е с я тем, что блок запус ка содержит дополнительный транзистор, четвертый конденсатор, третий диод, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, эмиттер дополСоставитель Е, Перемысловактор Л. Пчелинская Техред Т,фанта Ко р А.Дзятк аз .1440/71 ВНИИПИ Государс по делам 113035, Москва, Тираж 685венного комитета СССРзобретений и открытийВ, Раушская наб., д. Поднис илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 9 1001397 10нительного транзистора соединен с резистор соединен с .базой допол.катодом третьег 6 диода и одной из нительного транзистора, анодомобкладок четвертого конденсатора, третьего диода и другим выводомдругая обкладка которого соединена четвертого резистора и образуетс одним выводом четвертогорезисторавторую шину блока запуска.и образует первую шину блока запуска,коллектор дополнительного транзис- Источники информации,тора соединен с одними выводами пя- принятые во внимание при экспертизетого и шестого резисторов, другой 1. Заявка Японии Р 55-2833,вывод пятого резистора является вхо кл. Н 02 Р 3/24, 1980.дом блока запуска, другой вывод 2. Патент Японии М 54-13565шестого резистора через седьмой кл. Н 02 Р 3/24, 1979,