Устройство для управления реверсивным электродвигателем

)5 Н 02 Р 1 САН Ия БРЕ И ТЕНТУ чно- ковктротехни я управле тся повыше- потерь энерГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Особое конструкторское бюро Нау производственного объединения "Харь ский электромеханический завод"(73) Особое конструкторское бюро НПО "Харьковский электромеханический завод" (56) 1, Авторское свидетельство СССР М 1418876, кл. Н 02 Р 1/26, 1986;2. Каминский Е.А. Практические приемы чтения схем электроустановок, М,: Энергоатомиздат, 1988, с. 300.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность изобретения: заключается в том, что устройство управлвния реверсивным электродвигателем содержит два контактора направления ВПЕРЕД и НАЗАД с катушкаИзобретение относится к эле ке, в частности, к устройствам дл ния электродвигателями. Целью изобретения являе ние КПД за счет уменьшения гии. Именно за. счет того. что в устройство для управления реверсивным электродвига телем введены третий и четвертый диоды третий и четвертый резисторы и два конден сатора, третий резистор включен между другими выводами катушки контактора"Вперед" и первого резистора и шунтиро 831761 АЗ ми управления и главными контактами, включенными в цепь питания электродвигателя. Устройство содержит также командные электрические цепи, состоящие из кнопок управления, эашунтированных вспомогательными контактами контакторов направления, резисторы, включенные последовательно с катушками управления соответственно, а командные электрические цепи соединены с катушками управления через диоды. Командная электрическая цепь для направления "вперед" соединена с резистором, а командная электрическая цепь направления "назад" соединена с резистором. Это обеспечивает блокировку от одновременного включения контакторов направления при сохранении самоблокировки контэктора, В устройство введены конденсаторы, зарядные резисто- з ры и вспомогательные диоды. Соединение резисторов с катушками управления контэктора выполнено через диоды соответственно. 1 ил,Фк ван третьим диодом, анод которого подклю,чен к другому выводу катушки контактора "Вперед" и к первой обкладке первого конденсатора, вторая обкладка которого подключена к одному выводу первого резистора, четвертый резистор включен между другими выводами катушки контактора "Назад" и второго резистора и шунтирован четвертым диодом, анод которого подключен к другому выводу катушки контактора "Назад" и к первой обкладке второго конденсатора, вторая обкладка которого подключена к одному выводу второго рези 1831761, стора, достигается повышение КПД эа счет уменьшения потерь энергии. Это обеспечивается тем, что в заявляемом устройстве сопротивление резистора, включенного последовательно с катушкой контактора, дол жно обеспечить протекание в ней тока, величина которого должна быть не ниже тока удержания контактора, а емкость конденсатора должна обеспечить протекание по цепи катушки (при включении контакто ра) тока не ниже тока включения контактора втечение времени его включения. Сопротивление резистора, включенного последовательно с катушкой контактора, определяется из соотношения: 15В =. Я,(.-у- - 1)Енгде К - коэффициент возврата контактора, 20взятый с необходимым запасом,Остальные величины в этом выражениианалогичны приведенным ранее. С учетомполученного выражения общая мощность вцепи управления устройства; 25Для укаэанного выше контактора КНЕ 30 030 величина мощности в цепях управления устройства составит:- при К - 0,5, Р = 13,16 Вт;- при К=О,З, Р 7,4 ВтЭто существенно ниже, чем в устройстве, принятом в качестве прототипа, т.е.обеспечено повышение КПД за счет уменьшения потерь энергии, Кроме того, в устройстве можно испольэовать контакторы с номинальным напряжением катушки, равным номинальному напряжению цепи управления, что позволяет сократить номенклатуру применяемых комплектующих иэделий.45Сущность изобретения представлена на чертеже, на котором изображена схема устройства для управления реверсивным электродвигателем переменного тока.Устройство для управления реверсивных электродвигателем содержит:контактор "Вперед", в который входиткатушка 1 с двумя выводами 2 и 3, три силовых контакта 4 и замыкающий контакт 5 с двумя выводами 6 и 7;контактор "Назад", в который входит катушка 8 с двумя выводами 9 и 10, три силовых контакта 11 и замыкающий контакт 12 с двумя выводами 13 и 14,кнопку 15 "Стоп с двумя выводами 16 и17;кнопку 18 "Пуск вперед" с двумя выводами 19 и 20;кнопку 21 "Пуск назад" с двумя вывода- .ми 22 и 23;первый резистор 24 с двумя выводами,25 и 26;второй резистор 27 с двумя выводами 28и 29;первый и второй диоды 30 и 31 соответственно;третий резистор 32 и четвертый резистор 33;третий и четвертый диоды 34 и 35 соответственно;два конденсатора 36 и 37;шины 38 и 39 источника питания;зажимы 40 и 41 для подключения к шинам 38 и 39 источника питания;автоматический выключатель 42;электродвигатель 43;зажимы 44, 45 и 46 для подключения ксети переменного тока;предохранители 47 и 48 для защиты цепей управления.В рассматриваемом устройстве силовые контакты 4 и 11 контакторов "Вперед" и"Назад" включены в цепь питания электродвигателя 43, в эту же цепь включен автоматический выключатель 42, обеспечивающийзащиту электродвигателя 43, входные зажимы 44, 45 и 46 цепи питания электродвигателя подключены к сети переменного тока,Вывод 16 кнопки 15 "Стоп" снабжен зажимом 40 для подключения к шине 38 источника питания через предохранитель 47;другой вывод 17 упомянутой кнопки подключен к выводу 19 кнопки 18 "Пуск вперед", выводу 22 кнопки 21 "Пуск назад",выводу 6 замыкающего контакта 5 контактора "Вперед" и выводу 13 замыкающего контакта 12 контактора "Назад".Вывод 7 замыкающего контакта 5 контактора "Вперед" и вывод 20 кнопки 18"Пуск вперед" подключены к аноду первогодиода 30, катод которого подключен к выводу 2 катушки 1 контактора "Вперед".Вывод 14 замыкающего контактора 12контактора "Назад" и вывод 23 кнопки 21"Пуск назад" подключены к аноду второгодиода 31, катод которого подключен к выводу 9 катушки 8 контактора "Назад".Вывод 26 первого резистора 24 и вывод29 второго резистора 27 объединены и снабжены зажимом 41 для подключения к шине39 источника питания через предохранитель 48,Третий резистор 32 включен между выводом 3 катушки 1 контактора "Вперед" ивыводом 25 первого резистора 24, упомянутый третий резистор шунтирован третьимдиодом 34, анод которого подключен к выводу 3 катушки 1 контактора "Вперед" и кпервой обкладке конденсатора 36, вторая 5обкладка которого подключена к выводу 26первого резистора 24.Четвертый резистор 33 включены между выводом 10 катушки 8 контактора "Назад"и выводом 28 второго резистора 27, упомянутый четвертый резистор шунтирован четвертым диодом 35, анод которого подключен квыводу 10 катушки 8 контактора "Назад" ик первой обкладке конденсатора 37, втораяобкладка которого подключена к выводу 29 15второго резистора 27,Работа устройства для управления реверсивным электродвигателем заключаетсяв следующем.В исходном состоянии автоматический 20выключатель 42 и контакторы "Вперед" и"Назад" отключены, напряжение на электродвигатель не поступает.Для запуска электродвигателя в одномиз направлений вращения (например, направлении "вперед") предварительно включает автоматический выключатель 42,подготавливая цепь питания электродвигателя к включению. Затем нажимают кнопку18 "Пуск вперед", и напряжение цепи управления через замкнутый контакт кнопки 15"Стоп" и замкнувшийся контакт кнопки 18поступает на следующие цепи:1) первая цепь, состоящая из последовательно включенных диода 30, катушки 1 35контактора "Вперед" и незаряженного конденсатора Зб, по этой цепи происходит заряд конденсатора 36, причем величинаемкости конденсатора 36 обеспечиваетпротекание зарядного тока по катушке 1 в 40течение времени, достаточного для включения контактора. Когда напряжение на конденсаторе 36 достигнет установившегосязначения (определяемого напряжениемцепи управления и соотношением сопротивлений катушки 1 и резистора 24)дальнейшее протекание тока через катушку 1обеспечивается через диод 34 и резистор24, причем величина сопротивления резистора 24 такова, что ток в цепи катушки 1 50обеспечивает удержание контактора вовключенном состоянии.2) вторая цепь, состоящая из параллельно соединенных:- резистора 27; 55- резистора 33 с последовательно соединенным конденсатором 37.Во второй Цепи происходит заряд конденсатора 37 до напряжения цепи управления. Протекание тока по катушке 1 приводит к включению контактора "Вперед", его главные контакты 4 в цепи электродвигателя 43 замыкаются, обеспечивая работу электродвигателя в выбранном направлении, Одновременно замыкается контакт 5 контактора "Вперед", после чего может быть отпущена кнопка 18 "Пуск вперед", а контактор "Вперед" остается включенным.Подача напряжения на резистор 27 не приведет к протеканию тока в катушке 4 контактора "Назад", т,к. этому препятствует диод 31, но наличие потенциала в общей точке диода 35, резистора 33 и резистора 27. и заряженное состояние конденсатора 37 обеспечит также и невозможность включения контактора "Назад" до тех пор пока замкнута цепь включения контактора "Вперед" (кнопка 18 или контакт 5) и заряжен конденсатор 37, Действительно, если нажать кнопку 21 "Пуск назад", то напряжение цепи управления через замкнувшийся контакт упомянутой кнопки поступит на анод диода 31 и общую точку резисторов 24 и 32 и диода 34, Последнее приводит к запиранию диода 34 и дозаряду конденсатора 36 до напряжения цепи управления через резистор 32. Одновременно это влечет за собой уменьшение тока в катушке 1 вплоть до отключения контактора "Вперед". При отключении упомянутого контактора размыкаются его главные контакторы 4, и двигатель 43 отключается от сети; размыкается также контакт 5. и снимается напряжение с общей точки резисторов 33 и 27 и диода 35, Последнее создает воэможность разряда конденсатора 37 через диод 35 и резистор 27, однако если кнопка 21 "Пуск назад" остается нажатой, конденсатор 37 разрядки от напряжения, равного напряжению цепи управления, до части напряжения цепи управления, определяемой соотношением величин сопротивлений катушки 8 и резистора 27. Ток в катушке 8 по мере разряда конденсатора 37 увеличивается, но достигает только значения, равного ток, удержания, т.е. с большой вероятностью контактор "Назад" включиться вообще не сможет, хотя контактор "Вперед" к этому моменту уже отключен.Чтобы обеспечить реверсирование двигателя после его пуска в выбранном направлении (например, в направлении "вперед", как рассмотрено выше) необходимо нажать кнопку 15 "Стоп", ее размыкающий контакт лишит питания все элементы схемы управления, контактор "Вперед" Отключится, конденсатор 36 разрядится через диод 34 и резистор 24, конденсатор 37 разрядится через диод 35 и резистор 27, и устройствобудет готово к повторному пуску в любомнаправлении.Как видно из изложенного выше, устройство обеспечивает пуск электродвигателя в выбранном направлении, останов и 5пуск в противоположном направлении, причем обеспечивается возможность как самоблокировки контакторов, так и исключениевозможности их одновременного срабатывания. 10Таким образом, по сравнению с устройством, принятым в качестве прототипа,заявляемое устройство обеспечивает повышение КПД за счет уменьшения потерьэнергии во включенном состоянии, благодаря ограничению в установившемся режиметока в цепи катушек контакторов до величины тока удержания. Заявляемое техническое рещение наиболее рациональноиспользовать в устройствах управления реверсивными электродвигателями, работающими в длительном режиме,Формула изобретенияУстройство для управления реверсив ным электродвигателем, содержащее контакторы "Вперед" и "Назад" с катушкой и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", один вывод которой предназначен для подключения к одной шине источника 30 литания, другой вывод кнопки "Стоп" подключен к одним выводам шунтированных замыкающими контактами кнопок "Пуск вперед" и "Пуск назад" соответствующих контакторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения потерь энергии, в него введены четыре диода, четыре резистора и два конденсатора, другой вывод кнопки "Пуск вперед" подключен к аноду первого диода, катод которого подключен к одному выводу катушки контактора "Вперед", другой вывод кнопки "Пуск назад" подключен к аноду второго диода, катод которого подключен к одному выводу. катушки контактора "Назад", одни выводы первого и второго резисторов объединены и снабжены зажимом для подключения к другой шине источника питания, третий резистор включен между другими выводами катушки контактора "Вперед" и первого резистора и шунтирован третьим диодом, анод которого подключен к другому выводу катушки контактора "Вперед" и к первой обкладке первого конденсатора, вторая обкладка которого подключена к одному выводу первого резистора, четвертый резистор включен между другими выводами катушки контактора "Назад" и второго резистора и шунтирован четвертым диодом, анод которого подключен к другому выводу катушки контактора "Назад" и к первой обкладке второго конденсатора, вторая обкладка которого подключена к одному выводу второго резистора,1831761 Составитель В. БенсманТехред М.Моргентал орректор Н. Милюкова к Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 2554 Тираж о . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5