Устройство для пуска асинхронного электродвигателя

ОП ИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двторекОмЬ СвидитюльСтвЮ Союз Советски иСоциалистическихРеслублик в 985908(23) Приоритет Опубликовано 30.12.82, Бюллетень48Дата опубликования описания 03.01,83 ао делам изобретений и отхрытийКемеровский технологический институтпромышленности Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА АСИНХРОННО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах различных техноаосических установок, в которых недопустимы отключения электрооборудования в результате кратковременного перерыва в электропитании.Известно устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содер- жащее магнитный пускатель с кнопочным постом "Пуск - Стоп", в котором кнопка "Пуск" шунтирована тиристором, времязадающий конденсатор, диод, резисторы, причем в него дополнительно введены ключ на составном транзисторе и демпфирующая РС-цепочка, а база составного транзистора соединена с времязадающим конденсатором, эмиттерс управляющим электродом, шунтирующим кнопку "Пуск", коллектор подключен к диоду согласующего трансформатора, а параллельно катушке магнитного пускателя подключена демпфирующая ВС-цепочка 11. Недостатками известного устройства являются низкая надежность в ра" боте в связи с нестабильностью выдержки времени автоматического повторного включения при перерыве электропитания, так как выдержка времени зависит от характера изменения напряжения источника питания, а также увеличенные габариты из-за наличия согласующего трансформатора,Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содержит магнитный пускатель, контакты которого подключены к обмотке статора электродвигателя, а его катушка подключена к источнику пита" ния через последовательно соединенные кнопку "Стоп" и кнопку "Пуск", параллельно которой подклЬчены замыкающий контакт магнитного пускателя и тиристор, параллельно-соединенные времязадающий конденсатор и первый резистор, ключ, вход которого соеди3 98590 нен с истоцником питания через после довательно соединенные первый диод, динистор и второй резистор, второй конденсатор, один вывод которого соединен с управляющим электродом 5 тиристора, а другой вывод соединен с анодом динистора, времязадающий конденсатор подключен параллельно выходу. ключа, причем один выводвремязадающего конденсатора через 10 второй диод соединен с источником питания, а другой вывод - с катодом тиристора 2 .Недостатком этого устройства является также низкая надежность в работе в связи с тем, что выдержка вре мени на повторйве включение электродвигателя зависит от величины напряжения источника питания, так как соот. ветственно изменяется величина напря жения на времязадающем конденсаторе.При восстановлении напряжения источника питания осуществляется задержка на включение электродвигателя, чем снижается быстродействие системы уп равления. Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.Указанная цель достигается тем, что в устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содержащее магнитный пускатель, контакты которого подключены к обойме статора электродвигателя, а его катушка подключена к источнику питания через после 35 довательно соединенные кнопку "Стоп" и кнопку "Пуск", параллельно которой подключены замыкающий контакт магнитного пускателя и тиристор, па 40 раллельно соединенные времязадающии . конденсатор и первый резистор, ключ, вход которого подключен к источнику питания через последовательно соединенные первый диод, динистор и второй резистор, второй конденсатор, один45 вывод которого соединен с управляющим электродом тиристора, второй диод, введены демпфирующая цепь и два стабилитрона, один из которых подключен параллельно выходу ключа, соединенного одним выводом с катодом тиристора и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора, а другой вывод выхода ключа соединен с другим выво- Р дом второго конденсатора, второй ста билитрон подключен параллельно входу ключа и времязадающему конденсатору,8 4соединенному через демпфирующую цепь с источником питания и катодом тиристора.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство для пуска асинхронного-электродвигателя содержит магнитный пускатель 1, который через свой замыкающий контакт 2, кнопку 3 "Пуск" и кнопку 4 "Стоп" соединен с источником питания в точках 5 и б. Замыкающий контакт 2 подключен параллельно кнопке 3 "Пуск" и тиристору 7, управляющий электрод которого соединен с конденсатором 8, подключенным к эмиттеру транзистора 9,коллектор которого соединен с катодом тиристора 7. Устройство содержит также времязадающий конденсатор 10 параллельно которому подключен резис" тор 11, а также полевой транзистор 12, причем один вывод времязадающего конденсатора 10.соединен с эмиттером транзистора 9, а другой его вывод - с затвором полевого транзистора 12, исток которого соединен с базой транзистора 9, сток - с катодом тиристора 7, транзисторы 9 и 12 образуют ключ 13, вход которого соединен с источником питания через последовательно соепдиненные резистор 14, динистор 15 и диод 16, причем резистор 14 образует точку 17 соединения с источником питания, резистор 18 подключен между электродом и базой транзистора 9, стабилитрон 19, подключенный параллельно входу ключа 13 и времязадающему конденсатору 10, стабилитрон 20, подключенный параллельно выходу ключа 13, соединенного одним выводом с катодом тйристора 7 и с анодом диода 21, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 7, демпфирующую цепь 22, состоящую из диодов 23 и 24, анод и катод которого образуют общую точку и через конденсатор 25 соединены с источником питания, причем анод диода 23 соединен с времязадающим конденсатором 10, а катод диода 24 соединен с катодом тиристора 7.Устройство для пуска асинхронного электродвигателя работает следующим образом.Напряжение истоцника питания приложено к устройству в точках 5 и 17,магнитный пускатель 1 отключен. Каждая положительная полуволна напряжения источника питания проходит через08 6 напряжения на времязадающем конденсаторе 10 до уровня отсечкй полевого транзистора 12 последний открывается и отпирает транзйстор 9. Это приводит к разряду конденсатора 8 через управляющий переход тиристора 7. При последующем восста- новлении напряжения магнитный пускатель 1 не включается.Если напряжение сети восстанавливается до уровня 0,8 Он, а конденсатор 8 не разряжен, то тиристор 7 не включится из-за низкого уровня напряжения. Но при восстановлении ,напряжения сети и открывания транзистора 9 во время прихода положительной полуволны от источника питания конденсатор 8 опять разряжается через управляющий переход тиристора 7, который открывается и шунтирует контакт 2 магнитного пускателя 1. Магнитный пускатель включается и производит пуск электродвигателя. Транзистор 9 закрывается, дешунтирует: конденсатор 8.Время, в течение которого устройство обеспечивает возможность само- запуска электродвигателей после восстановления напряжения, определяется параметрами времязадающего конденсатора 10 и резистора 11. Отсчет выдержки времени начинается с момента разряда времязадающего конденсатора 10 на резистор 11, т. е. с момента исчезновения напряжения источника питания.При кратковременных перерывах напряжения сети напряжение на зажимах асинхронных электродвигателей в точках 5 и 17 исчезает не сразу из-заналичия остаточной,ЭДС высоковольтныхасинхронных и особенно синхронныхэлектродвигателей. В этом случае дляобеспечения заданной выдержки времени необходимо напряжение синхронизации снять раньше, чем разомкнетсяконтакт 2 магнитного пускателя 1.Это достигается тем, что в цепь синхронизации с источником питания включен динистор 15, напряжение включениякоторого не должно быть ниже напряжения отпадания якоря магнитного пускателя 1. С другой стороны, напряжениевключения динистрра огранИчиваетсяуглом отпирания тиристора 7, В описываемом режиме напряжение отпаданияякоря магнитного пускателя 1 снижается за счет снижения частоты напря 5 9859резистор 14, динистор 15 и диод 16 иоткрывает транзистор 9, который шунТирует конденсатор 8,. Полевой транзистор 12 тоже находится в открытомсостоянии и препятствует подзарядке 5токами утечки конденсатора 8, что исключает самопроизвольное отпираниетиристора 7При нажатии кнопки 3 "Пуск" срабатывает замыкающий контакт 2 магнитного пускателя 1, в точках 5 и 6 появляется напряжение, запускается магнитный пускатель 1. Времязадающий конденсатор 10 заряжается по цепи: точка 5 - транзистор 9 - конденсатор 10-диод 23 - конденсатор 25 - точка 6.При достижении на конденсаторе 1 О напряжения до уровня заг,ирания полевого транзистора 12 последний закрыва- .,ется и снимает напряжение смещения с 20базы транзистора 9. Транзистор .9 запирается и дешунтирует конденсатор 8,который начинает заряжаться по цепи:точка 5 - диод 21 - конденсаторы 8 и10 - диод 23 - конденсатор 25 - точка 26. Уровень напряжения заряда конденсаторов 8 и 1 О ограничен стабилитронами 20 и 19 соответственно.В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока не происходит 30отключение магнитного пускателя 1кнопкой 4 РСтоп" или до момента иС-.:.чезновения .напряжения источника питания.При нажатии кнопки 4 ".Стоп" полюс- З 5ное напряжение прикладывается к устройству в точках 17 и 5. Транзистор .9 снова отпирается на время положи,тельной полуволны напряжения,и кон- устройства обеспечения самозапускаденсатор 8 разряжается через управляющий переход тиристоре 7. Времяразряда конденсатора 8 определяетсясопротивлением управляющего переходатиристора 7 и значительно меньше времени возврата кнопки 4 "Стоп" в исходное состояние. Следовательно,после отпускания кнопки, 4 "Стоп",.тиристор 7 не открывается. Времязада ющий конденсатор 10 разряжается нарезистор 11. Устройство обеспечениясамозапуска приходит в исходное со стояние. Этот. процесс повторяется вкаждую положительную полуволну напря.жения источника питания;При мгновенном понижении напряже 55ния сети до уровня ниже уровня стабилизации стабилитрона 19 начинаетразряжаться времязадающий конденсатор 10 на резистор 11. При снижениижения генерируемого электродвигателя,поэтому напряжение включения динистора 15,лежит в пределах 0,28-0,30 0,чем достигается угол включения тиристора 7 не более 28-30о5При понижении напряжения динистоу15 отключает цепь синхронизации.Дальнейшее снижение напряжения приводит к отпаданию якоря магнитногопускателя 1 и размыканию контакта 2. 10С этого времени начинается отсчет выдержки времени, так как времязадающий конденсатор 10 начинает разряжаться на резистор 11. Далее устройствоработает аналогично описанному выше. 15Для исключения индивидуального под-бора тиристоров в режимах групповогосамозапуска введен принудительныйподзаряд конденсаторов 8 и 10 в различных переходных режимах при помощи 20демпфирующей цепи 22, которая одновременно служит для снятия электромагнитной энергии катушки магнитногопускателя 1 в переходный момент отпадания его якоря.25Вследствие этого, при исчезновениинапряжения источника питания и припоявлении его вновь до величины нижеуровня срабатывания магнитного пускателя 1, конденсатор 8 разряжается 30через управляющий переход тиристора7, последний открывается, в точках 5и 6 появляется напряжение (положительная полуволна), и начинается заряд конденсаторов 10 и 8 до напряжения стабилизации, ограниченного стабилитронами 19 и 20,Во время отрицательной полуволнынапряжения конденсатор 25 разряжается на магнитный пускатель 1 по цепи 40конденсатор 25 - диод 2 ч, точка 5 магнитный пускатель 1 - точка 6.Таким образом, устройство обеспечивает .самозапуск асинхронного электродвигателя при высокой стабильности выдержки времени, независимойот характера изменения напряжения источника питания, чем достигается высокая надежность его в работе.формула изобретенияУстройство для пуска асинхронного электродвигателя, содержащее магнитный пускатель, контакты которого подключены к обмотке статора электродвигателя, а его катушка подключена к источнику питания, через последовательно соединенные кнопку "Стоп" и кнопку "Пуск", параллельно которой подключены замыкающий контакт магнитного пускателя и тиристор, параллельно соединенные времязадающий конденсатор и первый резистор, ключ, вход которого подключен к источнику питания через последовательно соединенные первый диод, динистор и второй резистор, второй конденсатор, один вывод которого соединен с управляющим электродом тиристора, второй диод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены демпфирующая цепь и два стабилитрона, один из которых подключен параллельно выходу ключа, соединенного одним вЬводом с катодом тиристора и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора,а другой вывод выхода ключа соединен с другим выводом. второго конденсатора, второй стабилитрон подключен параллельно входу ключа и времязадающему конденсатору, соединенному через демпфирующую цепь с источником питания и катодом тиристора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Журнал "Промышленная энергетика" 1978, 8 ф 1, с. 12-1 ч.2. Авторское свидетельство СССР М 7 И 820, кл. Н 02 Н 3/06, 1978.985908 В. Боер Составител Техред М,Т ректор М, Яарош актор О/7 Тираж 721 Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.Зак лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4