Устройство для точного останова электропривода

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 240578 (21)2619111/24-07 1311 М. Кп.з Н 02 Р 3/24 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 15. 04. 82 Ю.А. Ермаков, В. М. Игохин, Л. А. Н(72) Авторы изобретения Горьков 71) Заявит этом ильный з аввд УстРОИстВО ОЧНОГО ОСМАНОВА ЭЛЕКТРОПРИВОДА Изобретение отноаится к злемтротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов,Известно устройство для управле- ния электроприводом, содержащее асинхронный электродвигатель, обмотка ста тора которого подключена к источнику питания через тиристорный коммутатор, блок управления тиристориым коммутатором, датчик числа оборотов и датчик скорости вращения по валу электродвигателя, счетчик числа обФ- ротов электродвигателя, подключенный входом к датчик 9 числа оборотов, блок начала торможения, один вход которого соединен с выходом счетчика числа оборотов, другой вход соединен с выходом датчика скорости, а выход соедннен с блоком управления. Известное устройство позволяет проиэводйтхь точную остановку. электропривода в заданной точке пройденного пути.Однако устройство характеризуется сложностью системы управления.Йаиболее близким к изобретению по технической сущности являатся устройство для точного останова электропривода, содержащее асинхронный алектродвйгатель, обмотка статоракоторого подключена к источнику переменного тока через первый коммутатор, трансформатор, первичнаяобмотка которого подключена к источнику переменного тока через второйкоммутатор, а вторичная обмоткаподключена к обмотке статора электродвигателя через третий коммутатор, источник постоянного тока, одинвыход которого соединен с нулевойточкой вторичной обмотки трансформатора, а другой выход соединен собмоткой статора через четвертыйкоммутатор, датчики предварительной 15 и точной ориентации, связанные с.валом электродвигателя, командоаппарат,. блок управления коммутаторами, один вход которого соединен свыходом командоаппарата,второй входсоединен с выходом датчика точнойориентации.,релейный элемент, входкоторого соединен с выходом датчика предварительной ориентации, авыход - с третьим входом блока уп равлениякоммутаторами, конденсаторыв цепи обмотки статора электродви"гателя 21,Недостатком этого устройства является низкая его надежность в свя зи с тем, что при торможении элек 1тродвигателя не контролируется тор, -мозной путь электропривода и поэтомупосле торможения для точной остановкиэлектродвигатель длительное время работаетт на низкой скорости вращенияпри питании его постоянным и перемен ным током, что приводит к перегревуобмотки статора,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Эта цель достигается тем, что в 1 Оустройство для точного останова электропривода дополнительно введен программный блок контроля числа оборотов электродвигателя, вход которогосоединен с другим выходом релейного 15элемента, а выход соединен с четвертым входом блока управления коммутаторами.На Фиг. 1 показана схема силовойчасти устройства; на фиг. 2 и 3схемы блока управления; на фиг. 4схема программного блока контролячисла оборотов.Устройство для точного остановаэлектропривода содержит трехфазныйдвухскоростной асинхронный электродвигатель 1, конденсаторы 2, трехфазный трансформатор 3, источникпостоянного тока, выполненный в видеоднофазного цыпрямительного моста 4,входом подключенного к трансформатору 5, датчики предварительной ориентации 6 и точной ориентации 7,расположенные на валу исполнительногомеханизма, коммутатор 8, подключающий обмотку статора электродвигателя 1 к источнику переменного токана большее число полюсов,и коммутаторы 9 и 10 - на меньшее число полюсов, конденсаторы 2 и вторичнаяобмотка трансформатора 3 подключены 40к обмотке статора электродвигателя 1через коммутатор 11, первичная обмотка трансформатора 3 подключена кисточнику переменного тока через коммутатор 12. Один вывод выпрямительного моста 4 подключен к нулевой точке вторичной обмотки трансформатора3, а другой вывод подключен к обмотке статора электродвигателя 1 черезкоммутатор 10. Коммутатор 13, соединяющий вторичную обмотку трансформатора 5 со входом выпрямительного моста 4, изменяет коэффициент трансформации трансформатора 5, первичнаяобмотка которого подключена к источнику переменного тока через коммутатор 14. Программный блок контролячисла оборотов состоит из последовательно соединенных счетчика импульсов 15 и дешифратора 16, причемк выходу счетчика импульсов подключен блок индикации 17, а ко входуодин выход релейного элемента 18,входы которого подключены к датчикупредварительной ориентации 6 и кзамыкающему контакту кнопки 19. Уст ройство содержит переключатель 20 и реле 21, подключенное к другому выходу релейного элемента 18, реле 22, подключенное к выходу переключателя 20. Блок управления коммутаторами содержит последовательно соединенные кнопку "Пуск" 23 и переключатель 24, выключатель 25, промежуточное реле 26, реле времени 27, подключенное к источнику питания через последовательно соединенные замыкающий контакт коммутатора 14 и размыкающий контакт коммутатора 12, промежуточное реле 28, подключенное к выходу датчика точной ориентации 7, соединенного с источником питания через последовательно соединенные замыкающие контакты коммутаторов 10 и 12, управляющий вход компараторов 8 - 10 подключен к источнику питания через переключатель 24, свои блокировочные размыкающие контакты и размыкающий контакт промежуточного реле 26, катушка которого подключена к источнику питания через последователь)но соединенные замыкающие контакты реле 21 и коммутаторов 8 и 9, размыкающий контакт реле 22, управляющий вход коммутатора 11 подключен к источнику питания через последовательно соединенные размыкающие контакты коммутаторов 8 и 9 и замыкающие контакты 26 и 11, а управляющий вход коммутаторов 13 и 14 соединен с выключателем 25 ерез раэмыкающие контакты промежуточного реле 28 и реле времени 27, замыкающий контакт реле 22 и размыкающий контакт коммутатора 12, управляющий вход которого подключен к источнику питания через размыкающий контакт промежуточного реле 28, замыкающий контакт реле времени 27 и контакт коммутатора 12. Кнопка "Стоп" 29 подключена к цепи источника питания блока управления коммут аторами.Работает устройство следующим образом.Включение электродвигателя 1 производится нажатием кнопки "Пуск" 23 и, в зависимости от положения переключателя 24, срабатывает коммутатор 8 или 9 и 10, подключая обмотку статора с соответствующим числом полюсов к источнику переменного тока.Предварительное торможение привода начинается с момента поступления первого импульса на счетчик числа оборотов. Срабатывает реле 21 и коммутатор 11, и происходит подключение конденсаторов 2 к электродвигателю 1. В процессе предварительного торможения дискретно контролируются угловое положение и число оборотов выходного вала исполнительного механизма с помощью датчика предварительной ориентации 6 и программного счетчика числа оборотов.В режиме торможения, которыйзадается включением выключателя 25,при совершении валом исполнительногомеханизма программного числа оборотов, соответствующего числу, набранному на переключателе 20, достигается 5необходимая пониженная скорость вращения электродвигателя 1. Срабатывает реле 22, включающее коммутаторы 13 и 14 и отключающее реле 2 б,которое в свою очередь включает ковку Отатор 10. Происходит интенсивноединамическое торможение электродвигателя 1 до его полного останова.Точная ориентация вала, заключающаяся в его довороте на ползучей око рости и окончательном торможении, начинается после выдержки времени,1осуществляемой реле времени 27, включающее коммутатор 12, который отключает коммутатор 13. Двигатель 1 одновременно подключается через трансформатор 2 к трехфазной сети и напониженное напряжение источника постоянного тока через размыкающий контакт коммутатора 13, Доворот вала на 25ползучей скорости продолжается домомента срабатывания датчика точнойориентации 7, приводящего к включению реле 28, Реле 28 отключает коммутатор 12, и следовательно, элект- щродвигатель 1 от трехфазного напряжения, что приводит к окончательномудинамическому торможению. После выдержки времени, обеспечиваемой реле27, отключается коммутатор.14, а следовательно, питающий электродвигатель 1 источника постоянного тока.При отключении коммутатора 14 запасенная в электродвигателе 1 магнитная энергия преобразуется в элект -40рическую, которая расходуется вактивных сопротивлениях трансфор-матора 3 и электродвигателя 1, поскольку при этом коммутаторы 10 и11 остаются включенными. Отключениекоммутаторов 10 и.11 производитсянажатием кнопки "Стоп" 29.После перевода механизма на другую рабочую скорость, осуществляемого, например, сменой шкивов, на валах передаточного механизма, производится пробное торможение при отключении выключателя 25,Указанный режим начинается с нажатия на кнопку 19, что позволяет импульсам от датчика предварительной ориентации б проходить через релейный элемент 18 на вход счетчика 15, При прохождении первого импульса через релейный элемент 18 срабатывает реле 21, включающее про 60 межуточное реле 2 б, которое, в свою очередь, отключает коммутаторы 8 10, следовательно, электродвигатель 1 от сети и включает коммутатор 11. Обмотка статора электродвигателя 165 независимо от скорости, на которойон первоначально вращался, соединяется в треугольник, т,е. на пони,кенную скорость, и подключаетсяк трехфазным конденсаторам 2, В процессе предварительного конденсаторного торможения с помощью блока индикации 17 определяется число оборотов, совершаемых валом механизмадо его полного останова. От полученного числа оборотов вычитаютсяодин - два оборота и итоговое числоустанавливается на переключателе 20.Таким образом, устройство позволяет производить точную остановкуэлектропривода в заданной точке сминимальным временем работы электродвигателя на низкой скорости вращения, чем ограничивается перегревобмотки статора и повышается надежность работы электродвигателя.Формула изобретенияУстройство для точного остановазле ктропривода, содержащее асинхронный электродвигатель, обмотка статора которого подключена к источникупеременного тока через первый коммутатор, трансформатор, первичнаяобмотка котброго подключена к источнику переменного тока через второйкоммутатор, а вторичная обмоткаподключена к обмотке статора электродвигателя через третий коммутатор,источник постоянного тока, одинвыход которого соединен с нулевойточкой вторичной обмотки трансформатора, а другой выход соединен с)о бмот кой ст атора че ре з четвертый коммутатор, датчики предварительной иточной ориентации, связанные с валомзле кт родвиг ателя, коман до аппарат,блок управления коммутаторами, одинвход которого соединен с выходом командоаппарата, второй вход соединенс выходом датчика точной ориентации,релейный элемент, вход которого соединен с выходом датчика предварительной ориентации, а один выход -с третьим входом блока управлениякоммутаторами, конденсаторы в цепиобмотки статора электродвигателя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтос целью повышения надежности, в неговведен программный блок контроля числа оборотов электродвигателя, входкоторого соединен с другим выходомрелейного элемента, а выход соединен с четвертым входом блока управления коммутаторами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Иубенко В,А. и др, Тиристорныйасинхронный электропривод с фазовымуправлением. М., "Энергия" 1972,с. 182 - 183, 189 - 191.2, Зусман В.Г. и др. Автоматизация позиционных электроприводов.М., "Энергия" ,1970, с. 78 - 81.921007 Составитель В. Боевр Л.Плисак Техред А. Бабинец Корректор Е.Рошк еда исноССР ектная, 4 илиал ППП фПатент", г. Ужгород, у каз 2 374/70 Тир ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва, 719 Подп енного комитета С тений и открытий 5, Рауиская наб,