Устройство для управления асинхронным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 191 И 1)5 Н 02 Р 3/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ УПРАВЛЕНИЯАСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованопри управлении многоскоростнымиасинхронными электроприводами грузо,подъемных механизмов. Целью изобре 1 тения является повышение надежности. За счет введения в состав устройства контакта 28. взвешивающего устройства, постоянного запоминающего устрой-. ства 27, .третьего, четвертого и пятого логических элементов И 5, 16, 17, второго, третьего и четвертого логических элементов ИЛИ 19, 20, 21, логического элемента НЕ 22 и четырех элементов задержки 23-26 сокращается количество используемых элементов, исключается необходимость взаимоблокировок при переключении режимов, а также обеспечивается режим рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшейс скорости на низшую только в направлении спуска груза, 1 ил., 1 табл.Изобретение относится к электрогехнике и может быть использованопри управлении многоскоростными асинхронными электроприводами грузоподъем"ных механизмов.Целью изобретения является повышение надежности.На чертеже представлена структур 1 ая схема устройства для управленияасинхронным электродвигателем,устройство для управления асинхроньм электродвигателем содержит команоаппарат с семью контактами 1-7,четыре триггера 8-11, блок 12 прораммного контроля, пять логическихлементов И 13-1; четыре логическихэлемента ИЛИ 18-21, логический эле.ент 11 Е 22, четыре элемента 23-б задержки постоянное запоминающее устзойство 27 и контакт 28 взвешивающе 1"о устройства,Первый и второй входы первого триг 1"ера 8 соединены соответственно стретьим и четвертым выходами командоаппарата, первый, второй, третий,четвертый и гятый входы второго триггера 9 соединены соответственно с вторым, шестым, третьим, четвертым ипятым выходами командоаппарата, первый, второй, третий, четвертый ипятый входы третьего триггера 10соединены соответственно с первым,седьмьм, вторым, четвертым и шестымвыходами командоаппарата. Первый ивторой входы четвертого триггера 11соединены соответственно с пятыми четвертым выходами командоаппарата,седьмой, шестой, пятый и четвертый .выходы которого соединены с входамиблока 12 программного контроля. Выходы первого и четвертого триггеров8-11 соединены с входами первогологического элемента ИЛИ 18, Третийи четвертый входы первого триггера.8соединены соответственно с первыми вторым выходами командоаппарата,седьмой и шестой выходы которого соединены соответственно с третьим ичетвертым входами четвертого триггера 11. Выход первого триггера 8 соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ 18. Выход первого логического элемента ИЛИ 18 соединен с первым входом второго логического элемента И 14 и входом первогоэлемента 23 задержки, выход которогосоединен с первыми входами третьегои четвертого логических элементов И 15 и 16, Второй вход третьего логического элемента И 15 соединен свыходом второго триггера 9, Выходтретьего логического элемента И 15соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ 19, выходкоторого соединен через второй элемент24 задержки с вторым входом четвертого логического элемента И 16, третийвход которого соединен с выходомтретьего триггера 1 О. Выход четвертого триггера 11 соединен с первымивходами третьего логического элементаИЛИ 20 и пятого логического элементаИ 17, Первый и второй входы четвертого логического элемента ИЛИ 21 соединены соответственно с выходом блока12 программного контроля и контактом28 взвешивающего устройства, Выходчетвертого логического элементаИЛИ 21 соединен с входом третьегоэлемента 25 задержки и вторыми входами первого и второго логических элементов И 13 и 14, третьи входы которыхсоединены с выходом логического элемента НЕ 22. Выход третьего элемента25 задержки соединен с вторыми входамивторого и третьего логических элементов ИЛИ 19 и 20 и пятого логическогоэлемента И 17, выход которого соединен с четвертым элементом 26 задержки,выход которого соединен с третьим входом третьего логического элементаИЛИ 20 и входом логического элементаНЕ 22, Первый, второй и четвертыйвходы адреса постоянного запоминающего устройства 27 соединены соответственно с выходами первого, второгои четвертого логических элементовИ.14, 13 и 16, Третий и пятый входыадреса постоянного запоминающего устройства 27 соединены соответственнос выходами второго и третьего логи-тческих элементов ИЛИ 19 и 20, Входразрешения выборки постоянного запоминающего устройства 27 соединен собщей шиной. Выходы первого, второгои третьего разрядов постоянного запоминающего устройства 27 образуютвыходы устройства соответственно"Тормоз", "Подъем" и "Спуск", Выходычетвертого, пятого и шестого разрядов постоянного запоминающего устройства 27 образуют выходы устройствасоответственно первой, второй итретьей скоростей, а выходы седьмогои восьмого разрядов постоянного запоминающего устройства - выходы устрой)привод расторможен, разрешены включение направления "Спуск" и первойскорости) - привод разгоняется напервой скорости.При следующем замыкании контакта6 командоаппарата уровни "1" снимаются с выходов второго и четвертоготриггеров 9 и 11 (остальные триггерыне меняют состояний своих выходов).Уровень "1" поступает на вход третьего элемента И 15, и, если выдержкавремени первого элемента 23 истекла,на его выходе появляется , т.е.на выходе второго элемента ИЛИ 19возникает "1". Следовательно, код навходах ПЗУ 27 установится равньм 01101(таблица, позиция 23). формируются на выходах первого, второго и пятого разрядов, привод переходит навторую скорость,При. включении контакта 7 (контакт6 размыкается) "1" появляется на выходе третьего триггера 10 (на выходахтриггеров 9 и 11 также имеются "1",.а на выходе первого триггера 8 - ОНа входах четвертого элемента И 16появляются три "1": с выхода третьеготриггера 10 по истечении выдержкивремени первого элемента 23 задержкии с выхода второго элемента 21 задержки, следовательно, на выходечетвертого элемента И 16 такжеимеется "1". Код на входах адресаПЗУ 27 принимает значение 0111 (таблица, позиция 31), что соответствуетуровням "1" на выходах первого,третьего и шестого разрядов - приводпереходит на третью скорость.При дальнейшем замыкании контакта6 (контакт 7 размыкается) появляется код на входах адреса ПЗУ 27 01101,что соответствует переходу приводана вторую скорость, а при замыканииконтакта 5 возникает код 01001, чтосоответствует переходу на первуюскорость,.и.при дальнейшем замыканииконтакта 4 код принимает значение00000 - привод останавливается,Хотя с выхода БПК 12 при переходезамыканий контактов командоаппаратав последовательности 7-6-5-4 снима"ется уровень "0 , управления процес-.сом рекуперативного торможения привода не происходит, так как груза навалу нет - контакт 28 взвешивающегоустройства разомкнут, а с выходачетвертого элемента ИЛИ 24 снимаетсяуровень 5 15823ства соответственно дополнительнойпервой и второй скоростей,Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии замкнут нулевой контакт 4 командоаппарата, всеостальные контакты разомкнуты. Грузна валу отсутствует. Уровень "0" собщей шины поступает на входы всехчетырех триггеров 8-11 и формируетна их выходах уровни "0", на выходеблока 12 программного контроля (БПК) -уровень "1","0" с выхода, первого. триггера 85поступает на вход первого элементаИЛИ 18, на его выходе - уровень "0",на выходе первого элемента ИЛИ 18также присутствует "0", так как наего входах имеются уровни "0". При 20этом на первом входе второго элементаИ 14 присутствует "0", следовательно,на его выходе имеется "0", На входахвторого элемента ИЛИ 19 два "0" формируют "О" на его выходе, На выходе 25четвертого элемента И 16 также имеется "0", На входах третьего элементаИЛИ 20 присутствуют "0"; один с выхода четвертого триггера 11, второйс выхода четвертого элемента 26 задержки, третий с выхода элемента 25задержки, следовательно, на его выходе также имеется "О". Таким образом,на все входы адреса постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 27 поданы уровни "0" (таблица включений,35позиция 1), следовательно, на всехвосьми его выходах сформированы низкие уровни, что. свидетельствует о. за- .прете на включение,40При,замыкании контакта 5 командо" аппарата (контакт 4 размыкается)И 110 поступает на четвертый триггер11 и меняет его состояние так, чтона его выходе формируется "1", которая меняет состояния выходов первогои третьего элементов ИЛИ 18 и 20,которые формируют на своих выходахНа выходе первого элементаИ 18 остается "0"(триггеры 8, 9 и10 не меняют своих состояний), а .на выходе второго элемента И 4 появляется единица, Второй элемент ИЛИ 19и четвертый элемент И 16 не изменяют своих состояний (уровни "01)."Входная комбинация сигналов ДЗУ 27 -0100 (таблица, позиция 19), на выходах первого, третьего и четвертогоразрядов -1(тормоз включается -Груз на валу есть, контакт 28 взвешивающего устройства замкнут,При резкой перекладке рукоятки командоаппарата из нулевого положения в третье того же направления "Спуск" последовательно замыкаются (размыкаются) контакты 4, 5 и 6 до замыкания контакта 7, На выходах второго, третьего и четвертого триггеров 9, 10 О и 11 формируются "1", на выходе Б К 12 также присутствует , при э ом на входах адреса ПЗУ 27 устанав-. л вается код 01001 - первая скорость - и запускается вьдержка времени первого элемента 23, устанавливающая "0" на его выходе, препятствующий выключению второй скорости, По истечении выдержки времени первого элемента 23 на входах адреса ПЗУ 27 формируется код 01101 -" вторая скорость -одновременный запуск вьдержки времени второго элемента 24, по истечении которой появляется код 01111 на входах адреса ПЗУ 27 - третья ско рость.При обратной последовательности замыканий входных контактов 7-6-5-4 БПК 12 формирует на своем выходе 10". Контакт 6 замыкается (контакт 7 30 размыкается), на входах четвертого элемента ИЛИ 21 имеются два "0", на его выходе тоже присутствует 0. Запускается выдержка времени третье-, го элемента 25, на выходе которого "1", формирующая "1" на выходе второго элемента ИЛИ 19, На входах адреса ДЗУ 27 возникает код 00101, что соответствует (таблица, позиция 21) регуЛируемому рекуперативному торможению Привода на второй скорости (груз на валу, направление Спуск") с выдержкой времени третьего элемента 25 - "1" иа выходах первого, третьего и восьмого разрядов. 45При замыкании контакта 5 (контакт 6 разомкнут) и по истечении вьдержки времени третьего элемента 25 запускается четвертый элемент 26 задержки, формируя "1 на своем выходе. На выходе второго элемента ИЛИ 19 - "0", так как на его входах имеются 1101, на выходах первого и второго элементов И 13 и 14 также присутствуют "0", а на выходе четвертого элемента 55 И 16 имеется "О", Только на выходе третьего элемента ИЛИ 20 - "1", следовательно, код на входах адреса ПЗУ 27 принимает значение 00001 (таболица, позиция 17) - регулируемое рекуперативное торможение на первойскорости -1 на выходах первого,третьего и седьмого разрядов ПЗУ 27.При дальнейшем замыкании контакта 4командоаппарата происходит остановпривода по истечении вьдержки временичетвертого элемента 26. Таким образом, при резкой перекладке рукояткикомандоаппарата из положения, соответствующего третьей скорости направления "Спуск", в нулевое положениепроисходит принудительное регулируемое рекуперативное торможение привода в две ступени.В направлении движения привода"Подъем" БПК 12 участия в работе схемы не принимает и формирует на своемвыходе уровень "1", при этом первымсрабатывает первый триггер 8, формирующий "1" на своем, выходе. Схема работает аналогично описанному вариантув направлении "Спуск", только навходах адреса ПЗУ 27 формируется код11000 (таблица, позиция 4), т,е. формируются "1" на. его выходах первого,второго и четвертого разрядов - первая скорость направления "Подъем".При замыкании контакта 2 (контакт3 разомкнут) появляется код 11100на входах ПЗУ 27 и "1" на выходах егопервого, второго и пятого разрядов(таблица, позиция 8) -вторая скорость.При замыкании контакта 1 (контакт2 размокнут) и по истечении вьдержкивремени первого 23 и второго 24элементов формируется код 11110 навходах адреса ПЗУ 27 (таблица,.позиция 16), что соответствует появлениюна выходах первого, второго ишестого разрядов - третья скорость.При обратном замыкании контактов впоследовательности 1-2-3-4 схема вырабатывает коды на входах адресаПЗУ 27: 11100 - вторая скорость,11000 - первая скорость, 00000 - останов,Таким образом, изобретение позволяет сократить количество используемых элементов, исключить необходимые в устройстве-прототипе взаимоблокировки при переключении режимов, а также обеспечить режим управляемого рекуперативного торможения только при наличии груза и при переходе с высшей скорости на низшую и только в направ 1582310 10лении спуска груза, что дополнительноповышает быстродействие устройства. Формула изобретенияУстройство для управления асин-. хронным электродвигателем, содержащее четыре КБ-триггера, командоаппарат с семью выходами, блок программного контроля,. два логических элемента И и логический элемент ИЛИ, первый и второй входы первого триггера соединены соответственно с третьим и четвертым выходами командоаппарата, первый, второй, третий, 15 четвертый и пятый входы второго триггера соединены соответственно с вторым, шестым, третьим, четвертым и пятым выходами командоаппарата, первый, второй, третий, четвертый и пя тый входы третьего триггера соедииены соответственно с первым, седьмым, вторым, четвертым и шестым выходами командоаппарата, первый и второй входы четвертого триггера соединены со ответственно с пятым и четвертым выходами командоаппарата,. седьмой, шестой, пятый и четвертый выходы которого соединены с входами блока программного контроля, выходы перво го и четвертого триггеров соединены с входами логического элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены контакт взвешивающего устрой- З 5 ства, постоянное запоминающее устройство, третий, четвертый и пятый логические элементы И, второй, третий и четвертый логические элементы ИЛИ, логический элемент НЕ и четыре эле мента задержки, третий и четвертый входы первого триггера соединены соответственно с первым и вторым выходами командоаппаратаседьмой и шестой выходы которого соединены соот. - 45 ветственно с третьим и четвертым входами четвертого триггера, выход первого триггера соединен с первым входом первого логического элемента И, выход первого логического элемента ИЛИ соединен с первым входом второго логического элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов И, второй вход третьего логического элемента И соединен с выходом второго.триггера, выход третьего логическогоэлемента И соединен с первым входомвторого логического элемента ИЛИ, выход которого соединен через второйэлемент задержки с вторым входомчетвертого логического элемента И,третий вход которого соединен с выходом третьего триггера, выход четвертого триггера соединен с первыми входами третьего логического элементаИЛИ и пятого логического элемента И,первый и второй входы четвертого логического элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом блока программного контроля и контактом взвешивающего устройства, включенным на общуюшину, выход четвертого логическогоэлемента ИЛИ соединен с входом третьего элемента задержки и вторымивходами первого и второго логическихэлементов И, третьи входы которыхсоединены с выходом логическогоэлемента НЕ, выход третьего элемента задержки соединен с вторыми входами второго и третьего логических элементов ИЛИ и пятого логического элемента И, выход которого соединенс четвертым элементом задержки, выход которого соединен с третьим входом третьего логического элементаИЛИ и входом логического элементаНЕ, первый, второй и четвертый входыадреса постоянного запоминающегоустройства соединены соответственнос выходами первого, второго и четвертого логических элементов И, третийи пятый входы адреса постоянного запоминающего устройства соединенысоответственно с выходами второго итретьего логических элементов ИЛИ,вход разрешения выборки постоянногозапоминающего устройства соединен собщей шиной, выходы первого, второгои третьего разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно "Тормоз", "Подъем" и "Спуск", выходычетвертого, пятого и шестого разрядов постоянного запоминающего устройства образуют выходы устройства соответственно первой, второй и третьейскоростей, а выходы седьмого и восьмого разрядов постоянного запоминающегоустройства образуют выходы устройствасоответственно дополнительной первойи второй скоростей..12 1582310 Таблица включений постоянного запоминающего устройства Выкоды разрядов. Уи/ Входы ц,Я+ О 0 0 О 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0,Олийнык остаехред вК Редактор А,Лежнина 455тета по изобрва, Ж, Раущ Заказ 2095ВНИИПИ Государственно11303 иражкомМос ент",комбинат "Па Гагарина, 101 кий.Ужгород,оизводственно-издате 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 О 0 0 О 0 1 0 .0 0 0 0 О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 О 0 0 0 0 0 1 Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб., д. 4/5