Устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем

(5 4 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЗАЛИЗЫ 116 ." 1 й;"3 иьюк, ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АатоияомУ СВИДктельСтв(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРОННЫИ ТРЕХФАЗНБВ ЛЕМ( 57 ) Из обр ет ение о технике и может бы для управления аси ными электродвигат ленного назначения ния - повышение над 1 РАВЛЕН 1 Я АСИН- ЛЕКТРОДВИГАТЕСССР1979,ежно(21 ) 4338668/24-07 (22) 08.12.87 (46) 07.01.90. Бюл (72) А.П. Блинов и (53) 621.313.333 ( (56) Авторское сви У 657552, кл. Н 02Авторское свиде В 657551, кл . Н 02 Г.П. Нови88.8)етельствоР 1/40, 1ельствоР 1/40,носится к злектроь использовано нхронными трехфазелями общепромппЦель изобретести. Устройст .1534709 но содержит блок 3. управления венти-, лями коммутатора 1, триггеры 4-, ло гические элементы 2 И 8-.12, логичесие элементы 4 И 15-1 7, ячейки 21, 2 фазирования. Введение в устройсто логических элементов ЗИ 13, 14, огических элементов НЕ 18, 19 и одовибратора 20 позволяет осуществить блокировку одновременного прохожде; е"Изобретение относится к области 15 э ектротехники и может быть использовано для управления асинхронными техфазными электродвигателями общепромьполенного назначения,Целью изобретения является повыше не надежности.На фиг.1 приведена структурная схема устройства для управления асинхронным трехфазным электродвигатрепем; па фнг. 2 и 3 -, диаграммы, по Нсняющие работу устройства,Устройство содержит реверсивный управляеьпай вентильный коммутатор 1, выходы которого предназначены дня одключения к выводам статорной оботки электродвигателя 2, а входы соединены с клеммами для подключея к питающей сети, блок 3 управлевентилями коммутатора 1, три упвляющих триггера 4-6, вспомогательтриггер 7, пять логических элементов 2 И 8-12, два логических элеента ЗИ 13 и 14, три логических элеента 4 И 15-17, два логических эле-, ента НЕ 18 и 19, одновибратор 20 с огическим элементом 2 И на входе и ве ячейки 21 и 22 фазирования, вхоХы которых объединены и соединены с Клеммой для подключения к нереверсиРуемой фазе сети. Прямой выход перво го управляющего триггера 4 соединен с первым входом блока 3 управления в.- вентилями коммутатора 1 и с Б-входом вспомогательного БЯ-триггера 7 вход которого соединен с пряжам выходом второго управляющего триггера 5 и вторым входом блока 3 управления вен тилями коммутатора 1, третий и четвертый входы которого соединены с вы" ходами соответственно первого и второго логических элементов 2 И 8 и 9, первые входы которыхобъединены и подключены к прямому выходу третьего управляющего триггера 6. Вторые входы ния команд на включение вентилейгрупп противоположного вращения либо вращения торможения, а также аппаратно определить время динамическоготорможения двигателя. Кроме того,путем коммутации лишь двух сигналовобеспечивается реверс как с промежуточным динамическим торможением, таки беэ него. 3 ил. первого и второго логических элементов 2 И 8 и 9 соединены соответственнос прямым и инверсным выходами вспомогательного ВЯ-триггера 7. Выходы первого, второго и третьего логическихэлементов 4 И 15-17 соединены с Я-входами соответственно первого, второгои третьего управляющих триггеров 4-6.Выход первой ячейки 21 фазированиясоединен с первыми входами первого,второго и третьего логических элемен"тов 4 И 15-17, вторые входы которыхсоединены с первыми входами соответственно третьего четвертого и пятогологических элементов 2 И 10-12, вторыевходы которых объединены и подключены к выходу второй ячейки 22 базирования и к второму В-входу третьегоуправляющего триггера 6. Инверсныйвыход первого управляющего триггера4 соединен с третьими входами второго и третьего логических элементов 4 И16 и 17, Инверсный выход второго управляющего триггера 5 соединен.стретьим входом первого логическогоэлемента 4 И 15 и с четвертым входомтретьего логического элемента 4 И 17,Инверсный выход третьего управляющего триггера 6 соединен с четвертымивходами первого и второго логическихэлементов 4 И 15 и 16, Выходы третьего и четвертого логических элементов.2 И 1 О и 11 соединены с первыми Н-входами соответственновторого и перво"го управляющих триггеров 5 и 4, вторые В-входы которых объединены и подключены к выходу пятого логическогоэлемента 2 И 12. Первый вход логического элемента 2 И одновнбратора 20 соединен с первым входом первого логического элемента ЗИ 13 и с выходомпервого логического элемента НЕ 18,вход которого объединен с первымвходом второго логического элемента ЗИ 14 и предназначен для подачи5 153сигнала управления "Вп ер ед", В торойвход логического элемента 2 И одновибратора 20 соединен с вторым входом второго логического элемента ЗИ14 и с выходом второго логическогоэлемента НЕ 19, вход которого объединен с вторым входом первого логического элемента ЗИ 13 и предназначен дпяподачи сигнала управления "Назад",Выходы первого и второго логическихэлементов ЗИ 13 и 14 соединены с первыми входами соответственно четвертого и третьего логических элементов2 И 16 и 15. Прямой. выход одновибра",тора 20 соединен с первым входом пятого логического элемента 2 И 12, Инверсный выход одновибратора 20 соединен с третьими входами первого и второго логических элементов ЗИ 13 и 14и с первым В-входом третьего управляющего триггера 6,Устройство для управления асинхронным электродвигателем работаетследующим образом.В исходном состоянии все триггеры выключены, вследствие чего отсутствует генерация отпирающих импульсов блоком 3 управления вентилями коммутатора 1, и вентили Т 1 - Т 7 зак"рыты.При пуске двигателя, например"вперед", сигнал управления поступает на первый вход второго логического элемента ЗИ 14 и через первыйлогический элемент НЕ 18 - на первыйвход первого логического элемента ЗИ13, блокируя его работу и прохождениесигнала управления "Назад", С выходавторого логического элемента ЗИ 14сигнал поступает на входы первогологического элемента 4 И 15 и третьего логического элемента 2 И 10 и вмомент прихода очередного импульсаот первой ячейки 21 фазирования на .первый вход первого логического элемента 4 и 15 происходит включение первого управляющего триггера 4, разрешающего генерацию импульсов, отпирающих вентили Т 1, Т 2, ТЗ, через которые двигатель подключается к сети.Для осуществления реверса без промежуточного торможения подается сигнал "Назад", при этом прохождениесигнала "Вперед" через второй логический элемент ЗИ 14 блокируетсянизким уровнем на выходе. второго логического элемента НЕ 19, а прохвкдение сигнала "Назад" через первый логи 4709 6ческий элемент ЗИ 13 блокировано низким уровнем на выходе первого логического элемента НЕ 18, а затем снимается сигнал управления "Вперед".По заднему фронту сигнала управления"Вперед" снимается блокировка первого логического элемента ЗИ 13 и сигнал управления "Назад" поступает навходы второго логического элемента4 И 16 и четвертого логического элемента 2 И 11. По блажайшему импульсу отвторой ячейки 22 фазирования, поступающему на второй вход четвертого логического элемента 2 И 11, выключаетсяпервый управляющий триггер 4, с выхода которого при этом подается сигнал на третий вход второго логического элемента 4 И 16, после чего становится возможным включение второгоуправляющего триггера 5 по очередному сигналу, поступающему на первыквход второго логического элемента 4 И16 от первой. ячейки 21 фазирования, 25 При выключении первого управляющеготриггера 4 снимается разрешение нагенерацию импульсов, управляющих вентилями группы "вперед", а при включении второго управляющего триггера5 поступает разрешение на генерациюимпульсов, управляющих вентилями группы "назад", в результате чего двигатель реверсируется. Диаграмма режимареверса без динамического торможения 35приведена на фиг.2.При снятии сигнала управления"Назад" и при отсутствии сигнала управления "Вперед" с выходов первогои второго логических элементов НЕ 18и 19 поступают сигналы высокого уровня на входы одновибратора 20, которыйвырабатывает импульс с длительностью,определяемой параметрами ВС-цепочки.Импульс логического "0" с инверсноговыхода одновибратора 20 поступает натретьи входы логических элементовЗИ 13 и 14 и блокирует прохождение через них сигналов управления во времяторможения двигателя, Импульс логической "1" с прямого выхода одновибратора 20 поступает на входы третьегологического элемента 4 И 17 и пятогологического элемента 2 И 19. Аналогич -но реверсу по сигналу с второй ячейки22 фазирования происходит выключениевторого управляющего триггера 5, затем по сигналу первой ячейки 21 фазирования происходит включение третьего управляющего триггера 6, При этомсНимается разрешение на генерацию управляющих импульсов вентилей группы "назад" и поступает разрешение на генерацию улавляющих импульсов вентнН 5 тилей группы "торможениеИнтервал времени между переключением триггеров всегда одинаков и равен 0,01 с, а время исполнения Команды на реверс или торможение Двигателя является величиной случайНой, изменяющейся очевидно в предеах 0,01 с,03 с в зависимости от моента прихода команды относительно анряжения нереверсируемой Фазы., Сос таяние вспомогательного триггера 7, переключаемого первым и вторым управляющими триггерами 4 и 5, в зависимости от направления вращения комму 1 ирует сигнал с Выхода третьего уп 20 равляющего триггера 16 через первый Юли второй логические элементы 2 Ии 9 на третий или четвертый вход лака 3 управления вентилями, что определяет полярность тока торможения. 2После сброса одновибратора 20 в сходное состояние с инверсного выда последнего сигнап логической1" поступает на входы логических 1 лементов ЗИ 13 и 14, разрешая их аботу, и на первый В-вход третьего управляющего. триггера б, который вык- лючается при поступлении на второй В-вход очередного импульса со второй ячейки 22 фазирования, что делает35 возможным прохождение сигнала через первый и второй логические элементы 4 И 15 и 1 б.Устройство возвращается в исходное состояние.40Реверс с промежуточным динамическим торможением осуществляется путем выключения сигнала управления "Вперед и включения сигнала управления "Назад" с промежуточной задержкойэ 45 величина которой меньше времени торможения. При этом в момент выключения сигнала управления "Вперед" происхо" дит включение режима торможения, а по окончании торможения происходит отработка сигнала управления "Назад", Диаграмма режима реверса с промежу" точным динамическим торможением приведена на Фиг,З.Таким образом, введение логических элементов ЗИ 13 и 14, логических элементов НЕ 18 и 19 и одновибратора 20 позволяет. повысить надежность устройства за счет осуществления бло , л кировки однов р еменнога прохождениякоманд на включение вентилей групппротивоположного вращения либо вращения и торможения, а также аппаратна определить время динамическоготорможения двигателя, Кроме того, путем коммутации всего двух сигналов сстановится возможным осуществлениереверса как с промежуточным динамическим торможением, так и без торма-жения,Формула изобретенияУстройство для управления асинхронным трехФазным электродвигателем, содержащее реверсивный управляемый вентильный коммутатор, выходы которого предназначены для подключения к выводам статорной обмотки электродвигателя, а входы соединены с клеммами для подключения к питающей сети, блок управления вентилями коммутатора, три управляющих триггера с одним 8-вхадом и двумя В-входами каждый, вспомогательный ВБ-триггер, пять логических элементов 2 И, три логических элемента 4 И, две ячейки Фазирования, входы которых объединены и соединены с клеммой для подключения к нереверсируемой Фазе сети, прямой выход первого управляющего триггера соединен с первым входом блока управления вентилями коммутатора и с В-входом вспо-могательного Ж-триггера, 8-вход ко - торого соединен с прямым выходом второго управляющего триггера и вторым входом блока управления вентилями . коммутатора, третий и четвертый входы которого соединены с выходами со-. ответственно первого и второго логических элементов 2 И, первые входы которых объединены иподключены к прямому выходу третьего управляющего триггера, вторые входы первого и второго логических элементов 2 И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами вспомогательного ВЯ-триггера, выходы первого, второго и третьего логических элементов 4 И соединены с Я-входами Соответственно первого, второго и третьего управляющих триггеров, выход первой ячейки Фазирования соединен с первыми входа- ми первого, второго.и третьего логических элементов 4 И, вторые входы которых соединены с первыми входамй соответственна третьего, четвертого ,и:пятого логических элементов 2 И, 1534709 10вторые входы которых объединены и подключены к выходу второй ячейки фазирования, инверсный выход первого управляющего триггера соединен с третьими входами второго и третьего логических элементов 4 И, инверсный выход второго управляющего триггера соединен с третьим входом первого логического элемента 4 И и с четвертым входом третьего логического эле" мента 4 И, инверсный выход третьего управляющего триггера соединен с четвертыми входами первого и второго логических элементов 4 И, выходы третьего и четвертого логическихС элементов 2 И соединены с первыми В-входамй соответственно второго и первого управляющих триггеров, вторые В-входы которых объединены и20 подключены к выходу пятого логическо. го элемента 2 И, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два логических элемента ЗИ, два логических 25 элемента НК и одновибратор с прямым и инверсным выходами и логическим элементом 2 И на входе, первый вход которого соединен с первым входом первого логического элемента ЗИ и сыходом первого логического элементавход которого объединен с первым входом второго логического элемента ЗИ и предназначен,для подачи сигнапа управления "Вперед", второй вход логического элемента 2 И одновибратора соединен с вторым входом второго логического элемента ЗИ и выходом вто" рого логического элемента НК, вход , которого объединен с вторым входом первого логического элемента ЗИ и . предназначен для подачи сигнала управления Ъазад", выходы первого и второго логических элементов ЗИ соединены с первыми входами соответственно четвертого и третьего логических элементов 2 И, прямой выход одновибратора соединен с первым входом пятого логического элемента 2 И, инверсный выход одновибратора соединен с третьими входами первого и второго логических элементов ЗИ и с первым В-входом третьего управляющего тригге. ра, второй В-вход которого соединен с выходом второй ячейки фаэирования.1534709 аслмегие иеаюююСоставитель С. Поздиуховктор В, Бугреикова Техред М.Ходанич Корректор Т. Малецаказ 54 Тиоаж 447 Подписное НИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ул. Гагари роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У