Устройство для управления реверсивным электродвигателем

(21) 4851792 (22) 18,07,90 (46) 07,11.92 Р 1) Особоепроизводст ский электр (72) В, Г. А.Г.Омельян Бюл, М 41 конструкто венного объ омеханичес Бенсман, енко и Е.А. Научно- Харьковское бюрдинения ий завод В,Н.ЖуШип авски приемыЭнерго(54) УСТРОЙСТВО ВЕРСИВНЬ 1 М ЭЛ Я УПРАВЛЕНИЯ РЕРОДВИГАТЕЛЕМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССС М 1418876; кл. Н 02 Р 1/26, 1986,Каминский Е.А. Практические чтения схем электроустановок", М атомиздат, 1988, с,300,(57) Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов, Сущность изобретения заключается в том, что введены резисторы 20 и 23, включенные последовательно с катушками управления 1 и 6 соответственно, а командные электрические цепи соединены с катушками управления через дополнительно введенные диоды 26 и 27. Кроме того, командная электрическая цепь для направления "ВПЕРЕД" соединена с резистором 23, а командная электрическая цепь направления "НАЗАД" соединена с резистором 20, Это обеспечивает блокировку от одновременного включения контакторов направления при сохранении самоблокировки контактора, 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления электродвигателем.Известно устройство для управления реверсивным электродвигателем, содержащее два контактора "ВПЕРЕД" и "НАЗАД" с катушкой и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", кнопки "Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированные замыкающими контактами соответствующих контакторов. В этом устройстве обеспечивается включение двигателя в двух направлениях и остановка рабочего механизма в любой точке его пути.Недостатком рассматриваемого устройства является невысокая надежность. Этот недостаток обусловлен тем, что в устройстве для исключения возможности одновременного включения контакторов "ВПЕРЕД" и "НАЗАД" использовано включение последовательно с катушкой каждого контактора размыкающего вспомогательного контакта контактора противоположного направления. В случае отказа любого из этих контактов (т,е. при сохранении его исходного замкнутого состояния при включении контактора) имеется возможность одновременного включения двух контакторов, что приводит к междуфазному (междуполюсному) короткому замыканию в силовой цепи, питающей электродвигатель. Кроме того, такое техническое решение предъявляет требование к составу контактора по виду и количеству вспомогательных контактов: контактор должен иметь не менее одного замыкающего и одного размыкающего вспомогательного контакта; таким образом, имеются ограничения и применении в составе устройства коммутационной аппаратуры, например, контактор, имеющий один вспомогательный замыкающий контакт, в рассматриваемом устройстве применить нельзя,Известны устройства для управления реверсивным электродвигателем, также содержащие два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп" кнопки "Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированные замыкающими контактами соответствующих контакторов,В этих устройствах кнопки "Пуск вперед" и "Пуск назад", кроме замыкающего контакта, содержат и размыкающий контакт, включенный в цепь катушки контактора противоположного направления, Такое техническое решение несколько повышает надежность. т,к. при одновременном включении обеих кнопок сигнал на катушки контакторов не поступит, и одновременного их включения не произойдет. Однако этого достаточно, цтобы полностью исключить возможность одновременного включения контакторов. В том случае, когда один из контакторов включен и происходит включение кнопки противоположного направления, то снимается напряжение с катушки ранее включенного контактора и подается напряжение на катушку контактора противоположного направления. Если окажется, что время отключения контактора больше, чем время включения, то главные контакты отключаемого контактора не успеют разомкнуться к моменту замыкания главных контактов включаемого контактора и возникнет на некоторое время цепь междуфазного (междуполюсного) замыкания в силовой цепи, Чтобы исключить такой режим, в рассматриваемых устройствах аналогично также использовано включение последовательно с катушкой размыкающего вспомогательного контакта контактора противоположного направления: в известном устройстве последовательно с катушкой 1 включен контакт 4, а последовательно с катушкой 2 - контакт 5; в другом известном устройстве последовательно с катушкой 1 включен контакт 3, а последовательно с катуш кой 2 - конта кт 4.Ближайшим решением поставленной задачи (прототипом предполагаемого изобретения) является устройство для управления реверсивным электродвигателем, содержащее два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой, тремя силовыми контактами и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной лине источника питания, другой вывод кнопки "Стоп" подключен к одним выводам кнопок "Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированных замыкающими контактами соответствующих контакторов.В рассматриваемом устройстве последовательно с катушкой контактора включен размыкающий вспомогательный контакт контактора противоположного направления последовательно с катушкой КМ 1.1 включен контакт КМ 1.2, а последовательно с катушкой КМ 1,2 - контакт КМ 1.1). Последнее, подобно рассмотренному ранее, приводит к понижению надежности работы устройства. В этом устройстве также имеются ограничения на применение в составе устройства коммутационной аппаратуры: здесь нельзя без дополнительных мер применить малогабаритный контактор КНЕ, имеющий только один замыкающий вспомогательный контакт. Практически для реализации устройства 4) с использованиемконтактора КНЕ вводят реле-повторители, состояние которых соответствует состоянию контакторов направления. В качестве упомянутых реле применяют реле серии РНЕ, способные коммутировать ток катушек управления контактора КНЕ. Такое решение приводит к дополнительному снижению надежности устройства, увеличению стоимости и массо-габаритных показателей.Целью изобретения является повышение надежности.Достигается поставленная цель в устройстве для управления реверсивным электродвигателем, содержащем два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой, тремя силовыми контактами и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной шине источника питания, другой вывод кнопки "Стоп" подключен к одним выводам кнопок "Пуск вперед", и "Пуск назад", шунтированных замыкающими контактами соответствующих контакторов, тем, что в него введены два резистора и два диода, аноды каждого из которых подключены к другим выводам кнопок "Пуск вперед" и "Пуск назад" соответственно, катод первого диода соединен с одним выводом катушки контактора "Вперед", другой вывод которой соединен с одним выводом первого резистора и с анодом второго дио.да, катод которого соединен с одним выводом катушки контактора "Назад", другой вывод которой соединен с одним выводом второго резистора и с анодом первого диода, другие выводы первого и второго резисторов объединены и снабжены зажимом для подключения к другой шине источника питания.Именно за счет того, что в устройство для управления реверсивным электродвигателем введены два резистора и два диода, аноды каждого из которых подключены к другим выводам кнопок "Пуск вперед" и "Пуск назад" соответственно, катод первого диода соединен с одним выводом катушки контактора "Вперед", другой вывод которой соединен с одним выводом первого резистора и с анодом второго диода, катод которого соединен с одним выводом катушки контактора "Назад", другой вывод которой соединен с одним выводом второго резистора и с анодом первого диода, другие выводы первого и второго резистора объединены и снабжены зажимом для подключения к другой шине источника питания, достигается повышение надежности,Это обеспечивается тем, что для исключения возможности одновременного включения контакторов нет необходимостивключать последовательно с катушкой управления размыкающий вспомогательнь йконтакт контактора противоположного на 5 правления; устройство обеспечивает каквключение контактора одного направления,так и запрет включения контактора противоположного направления одной командой,включа ющей конта ктор соответствующего10 направления, Уменьшение количествакоммутационных аппаратов в цепи катушки управления повышает надежностьустройства, кроме того, расширяются возможности примейения, в частности в уст 15 ройстве могут использоваться контакторы,имеющие только один вспомогательный замыкающий контакт,Авторам не известны устройства подобного назначения, имеющие признаки,20 сходные с отличительными признаками заявляемого технического решения.Сущность изобретения представленана чертеже, на котором изображена схемаустройства для управления реверсивным25 электродвигателем переменного тока.Устройство для управления реверсивным электродвигателем содержитконтактор "Вперед", в который входяткатушка 1 с двумя выводами 2 и 3, три сило 30 вых контакта 4 и замыкающий контакт 5;контакор "Назад", в который входят катушка 6 с двумя выводами 7 и 8, три силовыхконтакта 9 и замыкающий контакт 10;кнопку 11 "Стоп" с двумя выводами 12 и35 13;кнопку 14 "Пуск вперед" с двумя выводами 15 и 16;кнопку 17 "Пуск назад" с двумя выводами 18 и 19;40 резистор 20 с двумя выводами 21 и 22;резистор 23 с двумя выводами 24 и 25:диоды 26 и 27;шины 28 и 29 источника питания;зажимы 30 и 31 для подключения к ши 45 нам 28 и 29 источника питания;автоматический выключатель 32;электродвигатель 33;зажимы 34, 35 и 36 для подключения ксети переменного тока;50 предохранители 37 и 38 для защиты цепей управления. В рассматриваемом устройстве силовые контакты 4 и 9 контакторов "Вперед" и 55 "Назад" включены в цепь питания электродвигателя 33, в эту же цепь включен автоматический выключатель 32, обеспечивающий защиту электродвигателя 33, входные зажимы 34, 35 и 36 цепи питания электродвига-, теля подключены к сети переменного тска.теля к включению, Затем нажимают кнопку 14 "Пуск вперед", и напряжение цепиуправления через замкнутый контакт кнопки 11 40"Стоп" и замкнувшийся контакт кног 1 ки 14 поступает на цепь, состоящую из диода 26, катушки 1 контактора "Вперед" и резистора 20, а также на резистор 23, Протекание тока по катушке 1 приводит к включению контак 4550 тора "Вперед", его силовые контакты 4 в цепи питания электродвигателя 33 замькаются, обеспечивая работу двигателя в выбранном направлении, Одновременно замыкается замыкающий контакт 5 контактора "Вперед", после чего может быть отпущена кнопка управления 14, а контактор "Вперед" останется вклоченным,Подача напряжения на резистор 23, соединенный с катушкой 6 контактора "Назад", не приведет к протеканию тока в упомянутой катушке, т,к, этому препятствует диод 27, но наличие потенциала в общей точке катушки б и резистора 23 обеспечит также и невозмокнось включения контактора "Назад" до тех пор, пока замкнута либо Вывод 12 кнопки 11 "Стоп" снабжен за.кимом 30 для подклоцечия к шине 28 истоцника питания через предохранитель 37;другой вывод 13 упомянутой кнопки подключен к выводу 15 кнопки 14 "Пуск вперед" 5и выводу 18 кнопки 17 "Пуск назад", Кнопки14 "Пуск вперед" и 17 "Пуск назад" шунтированы замыкающим контактом 5 контактора"Назад". Вывод 22 резистора 20 объединенс выводом 25 резистора 23 и снабкен зажимом 31 для подключения к шине 29 источника питания через предохранитель 38,Работа устройства для управления реверсивным электродвигателем заклочаетсяв следующем,В исходном состоянии автоматическийвыключатель 32 и контакторы "Вперец" и"Назад" отключены, напрякение на электродвигатель не поступает,Для запуска электродвигателя в одномиз направлений вращения (например, направлении "В перед") и редварител ь но включают автоматический выключатель 32, 35подготавливая цепь питания электродвигакнопка 14 либо контакт 5, Действительно, если накать кнопку 17 "Пуск назад", то напрякение цепи управления через замкнувшийся контакт упомянутой кнопки поступит на анод диода 27 и общуо точку резистора 20 и катушки 1 контактора "Вперед", т.е, потенциалы точек: анод диода 26 и общая точка катушки 1 и резистора 20, окажутся одинаковыми так же, как и потенциалы точек: анод-диода 27 и общая точка катушки 6 и резистора 23, Исходя из этого, контактор "Назад" включиться не мокет, а ранее включенный контактор "Вперед" отключается, Когда процесс отключения контактора "Вперед" заканчивается, его силовые контакты 4 в цепи питания электродвигателя 33 размыкаются, и электродвигатель отключается от сети, Одновременно размыкается контакт 5, и снимается потенциал, равный потенциалу шины 28 ("+" источника постоянного тока), с общей точки катушки 6 и резистора 23, тем самым создается возможность включения контактора "Назад", Последний включается и обеспечивает реверсирование электродвигателя,Для отключения электродвигателя необходимо нажать кнопку управления 11 "Стоп", при этом размыкается ее контакт и размыкается цепь питания обеих катушек 1 и б.Рассматриваемое устройство обеспечивает, как видно из изложеннного выше, пуск электродвигателя в выбранном направлении, остановку и реверсирование, при этом сохраняется возможность самоблокировки контактора направления и обеспечивается блокировка от одновременного включения контакторов направления,Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое устройство обеспецивает повышение надежности за счет того, что вв заявляемом устройстве замкнутое состояние цепи включения катушки контактор определяется как включение контактора соответствующего направления, так и запрет включения контактора противоположного направления. Это повышает. надежность работы устройства благодаря уменьшению количества коммутационных элементов в цепях катушек контакторов и обеспечивает возможность применения в составе устройства контакторов с ограниченным количеством вспомогательных контактов без реле-повторителей значительной мощности, рассчитанных на работу своими контактами в цепях катушек контактзров направления,Так, в реверсивных блоках управл;нияза счет использования заявляемого технического решения предполагается исключить10 Составитель В,БенсманТехред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Заказ 3933 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 два реле РНЕбб, стоимостью 13,5 руб, каждое, а для передачи информационного сигнала применить реле РЭС 47 стоимостью 2.1 руб. каждое. Дополнительно необходимо ввести два диода Д 237 Б (стоимостью 1 шт, - 0,18 руб,) и два резистора С 5-35 В(стоимость 1 шт. - 0,87 руб,). Экономический эффект на один блок управления только за счет замены комплектующих иэделий составит 20,7 руб., что при количестве блоков в заказе от 5 до 200 шт. обеспечит экономический эффект на одно изделие (низковольтное комплектное устройство) в размере от 103,5 до 4140 руб,Заявляемое техническое решение наиболее рационально использовать в устройствах управления реверсивными электродвигателями, работающими в кратковременном или повторно-кратковременном режимах (приводы клапанов. вентилей, заслонок, затворов, дверей и т.п.), В таких условиях можно пренебречь дополнительными потерями энергии в резисторах, входящих в состав заявляемого устройства.Формула изобретения Устройство для управления реверсивным электродвигателем, содержащее два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой, тремя силовыми контактами для подключения фаз статорной обмотки к источнику питания и замыкающим контактом каждый, 5 кнопку "Стоп" один вывод которой снабжензажимом для подключения к одной шине источника питания. а другой вывод подключен к одним выводам кнопок "Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированных замыкаю щими контактами соответствующих контакторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены подва резистора и диода. аноды каждого изкоторых подключены к другим выводам кно пок "Пуск вперед" и "Пуск назад" соответственно, катод первого .диода соединен с.одним выводом катушки контактора "Вперед". другой вывод которой соединен с одним выводом первого резистора и с анодом 20 второго диода, катод которого соединен содним выводом катушки контактора "Назад", другой вывод которой соединен с одним выводом второго резистора и с анодом первого диода, другие выводы первого и 25 второго резисторов обьединены и снабжены зажимом для подключения к другой шине источника питания.