Устройство для управления асинхронным двигателем

,и,773877 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 30.11.78 (21) 2689953/24-07с присоелинением заявки РЙно делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Изобретение относится к влектротехнике и может быть использовано в при.водах механизма подъема крана.Известно устройство дпя управленияасинхронным двигателем, содержащеевыпрямитель в цепи ротора, выход кото. рого подкпточен через коммутатор кдвум обмоткам статора двигателя и выпрямитель, подключенный к источникупеременного тока, вакод которого под-.1 Окпючен к резистору 1 .Недостатком известных устройствявляются ограниченные возможности регулирования скорости вращения двигатели,позволякхцие однозначно получить пони 15женные скорости только при опусканиигруза или его подаеме в крановом механизме,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство дпя управления асинхронным двигателем, содержащее реверсивный коммутатор в цепи обмоток ствтора, выпрямитель в цепи ротора двигателя, выход которого подключен к резистору и через коммутатор торможения - к двум обмот квм ствторв, второй выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, выход которого через третий коммутатор подключен паралпепьно выпрямителю цепи ротора, задатчик режима работы и блоки управления коммутаторами торможения, реверса и третьим коммутатором, подключенные к выходу задатчика режима работы двигателя (2Недостатком известного устройства являются ограниченнные функциональные возможности в связи с тем, что при малом значении момента сопротивления получение пониженной скорости вращения двигателя затруднительно, в также его недостаточная надежность при переходе на другую скорость вращения.Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение его надежности.Указанная цель достигается тем, что устройство дпя управления асинхронным77 Выход 8 задвтчикв 9 режима работы через блок 10 задержки соединенс звдвтчиком 11 нагрузки, выход которо.го подключен ко входу 12-14 логических элементов И 15, 16 и Запрет 17.Второй выход 18 звдатчикв 9 связан совторым входом 19-21 элементов 15-17.Выход элемента 15 и третий выход 22звдвтчикв 9 соединены с блоком 23 управления реверсивным коммутатором 4.Выход второго элемента 16 и четвертыйвыход 24 эвдатчика 9 подключены к блоку 25 управления третьим коммутатором.Выход элемента 17 подсоединен к блоку 26 управления коммутатором 3 торможения,Устройство (фиг.2) может быть снабжено блоком 27 контроля скольженияИ вторым логическим элементом ф 3 апретф,28, вход 29 которого связан с выходомзвдатчика 11, второй вход 30 вместесо входом 31 блока 27 подключен к пятому выходу 32 задвтчика 9, в выходвместе с выходом 33 блока 27 связанс блоком 34 управления узлом торможения. Между вторым входом 19, 20 элементов 15, 16 и вторым выходом 18задатчика 9 включен блок 27 (выводы 35, 36).Устройство (фиг.3) может быть снабжено триггером 37 и блоком 38 контроляскольжения, включенным между вторымвыходом 18 задвтчикв 9 и вторым выходом 19, 20 элементов 15, 16.Выход 39блока 38 соединен со входом 40 триггера 37, второй вход 41 которого соединенс пятым выходом 42 эвдвтчикв 9, в выход - с блоком 26.Устройство работает следующим образом,При работе двигвтепя нв естественнойхарактеристике сигнал поступает с выхода 22 звдвтчикв 9 нв блок 23, которыйзамыкает коммутатор 4.При переходе на характеристику с малой скоростью спуска груза подается сигнал с выходов 8 и 18 задатчика 9, приэтом блок 10 задержки принудительно 45Устройство может быть снабжено триггером и блоком контроля скольжения, включенным между вторым выходом эадвтчика режима работы и вторым выходом логических элементов И, выход блока контроля 56 скольжения соединен со входом триггера, второй вход которого соединен с пятым выходом звдвтчикв режима работы, а выход - с блоком управления торможением,3 7738 двигателем, содержащее реверсивный коммутатор в цепи обмоток, выпрямитель в цепи ротора двигателя, выход которого подключен к резистору и через коммутатор торможения - к двум обмоткам ствтора, второй выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, эвдатчик режима работы и блоки управления коммутаторами торможения, реверса и третьим коммутатором, введены блок задержки, зацат чик нагрузки и логические элементы И, Запрет", причем выход задатчика режима работы через блок задержки соединен с задатчиком нагрузки, выход которого подключен ко входу логических элементов И, 15 "Запретф, второй выход задатчика режима работы связан со вторым входом логических элементов И "Запрет",выход первого логического элемента И и третий выход звдвтчикв режима работы соединены 20 с блоком управления реверсивного коммутатора, выход второго логического элемента И и четвертый выход задвтчикв режима работы подкпючени к блоку управления третьего коммутатора, в выход блока фЗапретподключен к блоку управления комму- татора торможения, выход второго выпрямителя через третий коммутатор подключен параллельно выпрямителю цепи ротора. 30Устройство может быть снабжено блоком контроля скольжения, узлом торможения и вторым логическим элементомЗапрети вход которого соединен с выходом эвдвтчикв нагрузки, в второй вход вместе 35 с первым входом блока контроля скольжения подключен к пятому выходу звдатчика режима работы, в выход вместе с выходом блока контроля скольжения соединен с узлом торможения, второй выход блока конт- Ю роля скольжения соединен со вторыми входами логических элементов И, в его другой вход - со вторым выходом звдатчикв режима работы. 55Нв фиг,1 изображена силовая и функциональная схемы устройства; на фиг,2 - узел функциональной схемы устройства с блоком контроля скольжения; нв фиг 3 - узел функционвльной схемы с блоком контроля скольжения и триггером,Устройство для торможения асинхронного двигателя содержит роторный выпрямитель 1, связанный со статором двигателя 2 через коммутатор 3 торможения,Реверсивный коммутатор 4 расположен в цели статора двигвтеля 2. Выпрямитель 5 соединен с третьим коммутатором 6. Резистор 7 подключен к выпрямителям 1 и 5,на время переходного процесса устанавливает звдатчик 11 нагрузки в положение,соответстзующее большой нагрузке (сигналйа выходе задатчика 11 равен логическомунулю). Банный сигнал нв выходе эадвтчика 11 устанавливает элементы И 15,16 в положение, при котором сигнал нвих выходе равен нулю (коммутвторы 4,6 разомкнуты). Нулевой сигнал на ийверсном входе 14 элемента "Запрет" 17 10и сигнал, равный логической единиценв выходе 18 звдвтчикв 9 рвэрещвютблоку 26 замкнуть коммутатор 3. В результате двигатель 2 начинает работатьв режиме динамического торможения с свмовозбуждением и происходит торможениедвигателя до скорости, соответствующейхарактеристике на позиции динамическоготорможения при данном моменте статической нагрузки. По окончании действия блока 10 задержки сигнал на выходе звдатчика11 может стать равным логической единице (еслн нагрузка двигателя недостаточнадля вращения двигателя и для осуществления спуска груза с малой скоростью необ ходимо перейти в режим силового спускас нротивоэдс в цепи ротора). Если сигнална выходе задатчика 11 становится равнымложческои единице, то сигнал на выходеэлемента 17 становится равным нулю ЗОи коммутатор 3 размыкается. Сигнал женв выходах элементов 15 и 16 становится равным единице и блоки 23 и 25 замыкаюткоммутаторы 4 и 6, осуществляярежим работы двигателя на противоэдсв цели ротора. В укаэанном приводе в силу определенных причин (изменения коэффициента трения, притирания или перекоса тормозов и т,д,) статический момент сопротивления движению при спуске груза может измениться (уменьшится), При этом двигатель начинает увеличивать скорость, что может привести к аварийной ситуации.45На фиг.2 приведена дополнительная схема, согласно которой в режиме силового спуске с противоэдс в цепи роторе блок 27 контролирует скольжение двигателя 2. При больших скольжениях, что соот о ветствует нормальному режиму работы, блок 27 пропускает сигналы с выходов 18 и 32 звдвтчикв 9 и устройство функционирует квк было описано выше. При умень шепни скольжения двигателя в рассматриваемом режиме блок 27 срабатывает и на его выходах 33 и 36 сигнвл становится равным логическому нулю, В результате сигнал нч выхоп узлов 15 и 16 становится равным нулю и блоки 23 и 25 размыкают коммутаторы 4 и 6,В рассматриваемом режиме силовогоспуска с противоэдс в цепи роторч сигнал нв выходе звдвтчикв 11 равен логической единице и элемент 17 закрыт,поэтому при логическом нуле блок 34накладывает тормозное устройство (механическое) и двигатель 2 затормаживается, предотвращая аварийное увеличение скорости.Указанное устройство не может бытьприменено в приводах ряда кранов иззв перерыва технологического процессапри срабатывании защиты. В этом случае может быть применено устройствос дополнительной схемой (см.фиг,3),в которой при срабатывании блока 38контроля скольжения в режиме силовогоспуска с противоэдс в цепи ротора нввыходе 43 сигнал становится равнымлогическому нулю, что приводит к исчезновению сигнала нв выходе элементов 15,16 и рвзмыквнию коммутаторов 4 и 6.При срабатывании блока 38 изменяетсясигнал нв выходе 39, что приводит к изменению состояния триггера 37, сигналнв его выходе становится равным логической единице и блок 26 замыкает коммутатор 3, осуществляя спуск груза в режиме динамического торможения с заданной скоростьюПри изменении режима работы двигателя 2 от задатчика 9 сигеална выходе 42 возвращает тригвзр 37в исходное состояние.Устройство позволяет изменять скорость вращения двигателя в широком диапазоне вне зависимости от статического момента на его валу при высокой надежности его работы.Формула изобретения1. Устройство для управаэния асинфхронным двигателем, содержащее реверсивный коммутатор в цепи обмоток статора, выпрямитель в цепи ротора двигателя, выход которого подключен к резистору и через коммутатор торможенияк двум обмоткам ствторв, второй выпрямитель, подключенный к источнику переменного тока, третий коммутатор, эадатчик режима работы и блоки управления коммутаторами торможения, реверса и третьим коммутатором, о т л и ч в ю - щ е е с я тем, что с целью повышении надежности, в него введены блок задерж-ки, задатчик нагрузки и логические элеМ йменты И, Запрет, причем выход эвдатчи773877 20 Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Патент США3699416,кл. 318 - 211, 1972. 2, Патент США2525541,кл, 318 - 212, 1950.ка режима работы через блок задержки соединен с звдатчиком нагрузки, выход которого подключен ко входу логическихх нэлементов И, Запрет, второй выход задатчика режима работы связан со вторым входом логических элементов И, Запрет,М и выход первого логического элемента И и третий выход задатчика режима работы соединены с блоком управления реверсивного коммутатора, выход второго логического элемента И и четвертый выход эадвтчика режима работы подключены к блоху управления третьего коммутатора а выход блока Запрет подключен к блоку управления коммутатора торможения, вы ход второго выпрямителя через третий коммутатор подключен параллельно выпрямителю цепи ротора.2, Устройство по и, 1, о т и и ч а - ю щ е е с я тем, что снабжено блоком контроля скольжения, узлом торможения и вторым логическим элементомЗапрет, вход которого соединен с выходом задатчика нагрузки, а второй вход вместе с пр вым входом блока контроля скольжения подключен к пятому выходу задатчика ре.жима работы, в выход вместе с выходом блока контроля скольжения соединен с узлом торможения, второй выход блока контроля скольжения соединен со вторыми входами логических элементов И, а его другой вход - со вторым выходом задатчика режима работы.3. Устройствопоп, 1, о тлич аю щ е е с я тем, что снабжено триггером и блоком контроля скольжения, включенным между вторым выходом задатчикв режима работы и вторым выходом логических элементов И, выход блока контроля скольжения соединен со входом триггера, второй вход которого соединен с пятым выходом эадвтчика режима работы, а выход - с блоком управления торможением.