Многодвигательный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода конвейеров средней и большой мощности. Цель изобретения - упрощение. Многодвигательный электропривод содержит двигатели 1, контакторы 2 и 5, резистор 4, индукционные реостаты 11, блок 8 управления, усилители 7 и 9, логич. элементы ЗАПРЕТ 16-20, пороговые элементы 14 и 15, реверсивный счетчик 21, дешифратор 22, трансформатор 12 тока с выпрямителем 13. В данном устройстве количество включенных двигателей определяется величиной момента нагрузки, причем плавный пуск привода обеспечивается постепенным увеличением момента первого двигателя при включении одного, двух и т.д. (в зависимости от нагрузки) двигателей с индукционными реостатами 11 в роторной цепи. 2 ил. S (Л со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 9867 А1 (51)4 Н 02 Р 7/74

У Р(Г,1съ ъд, 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫИЬЛЧЛ:-

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952747/24-07 (22) 05.09.85 (46) 23.09.87. Вюл. ¹ 35 (71) Донецкое производственное объединение по горному машиностроению "Донецкгормаш" (72) Ю.М.Шапиро, А.В.Вакуленко, P.Ñ.Ïåòðîâ и И.Я.Ничик (53) 621.323.3 13(088.8) (56) Андреев А.В., Шешко Е.Е. Транспортные машины и комплексы для открытой добычи полезных ископаемых.

M. Машиностроение, 1970.

Островеный А.С. Электроприводы в поточно-транспортных системах. М.:

Машиностроение, 1967, с. 294. (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода конвейеров средней и большой мощности. Цель изобретения упрощение. Многодвигательный электропривод содержит двигатели 1, контакторы 2 и 5, резистор 4, индукционные реостаты 11, блок 8 управления, усилители 7 и 9, логич. элементы 3АПРЕТ 16-20, пороговые элементы 14 и

15, реверсивный счетчик 21, дешифратор 22, трансформатор 12 тока с выпрямителем 13. В данном устройстве количество включенных двигателей определяется величиной момента нагрузки, причем плавный пуск привода обеспечивается постепенным увеличением момента первого двигателя при включении одного, двух и т.д. (в зависимости от нагрузки) двигателей с индукционными реостатами 11 в роторной цепи. 2 ил.

1339867

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода конвейеров средней и большой мощности.

Цепь изобретения — упрощение.

На фиг. 1 представлена блок-схема многодвигательного электропривода; на фиг. 2 — механические характеристики.

Иногодвигательный электропривод содержит п асинхронных электродвигателей 1„ -1„, с разным ротором, п трехполюсных контакторов с контактами 2 и с обмотками 3., m-секционный трехфазный резистор 4, (п- 1+ш) двухполюсных контакторов 5 с обмотками 6, п-канальный усилитель 7 мощности, блок 8 управления, m-канальный усилитель 9 мощности, m элементов 10 за20 держки, вход каждого последующего элемента 10 задержки подключен к выходу предыдущего элемента задержки, .,выходы всех элементов 10 задержки подключены через m — канальный усилитель

9 мощности к обмоткам 6, -6 соответствующих т двухпалюсных контакторов, последний выход m-канального усилителя 9 мощности подключен к обмоткам

6„ -6„-1 двухпалюсных контакторов, первый вход и-канального усилителя

7 мощности подключен к выходу блока

8 управления, m-секционный трехфазный резистор 4 включен в цепь ротора первого асинхронного электродвигателя 1, между секциями т-секционного трехфазного резистора 4 включены контакты т двухполюсных контакторов

5,-5, между выводами обмотки ротора всех, кроме первого, асинхронных

10 электродвигателей вклачены контакты

Il-1 двухпалюсных контакторов 5, -5,.-1, выходы п-канального усилителя 7 мощности подключены к обмоткам 3 соответствующих трехполюсных контактаров

2, контакты которых включены в цепи статора асинхронных электродвигателей

1, и-1 трехфазных индукционных реостатов 11, трансформатор 12 тока, выпрямитель 13, два пороговых элемента

14 и 15, пять логических элементов

ЗАПРЕТ 16-20, реверсивный счетчик 21, дешифратор 22, логический элемент 23„ выводы трехфазных индукционных реостатов 11 подключены к выводам обмоток роторов всех, кроме первого, 55 асинхронных электродвигатепей (1»вЂ”

1„), входы первых четырех логических элементов ЗАПРЕТ 16-19 подключены к пороговым входам двух пороговых элементов 14 и 15 и к выходу блока 8 управления, выход первого порогового элемента 14 подключен к управляющему входу первого логического элемента ЗАПРЕТ 16, входу управления сложением реверсивного счетчика 21 и к входу пятого логического элемен à ЗАПРЕТ. 20, выход которого подключен к управляющему входу четвертого логического элемента ЗАПРЕТ 19, выход второго порогового элемента

15 подключен к управляющему входу третьего логического элемента ЗАПРЕТ

18, выход которого через логический элемент И 23 подключен к входу управления вычитанием реверсивного счетчика 21 и к управляющему входу второго логического элемента ЗАПРЕТ 17, выходы первого и второго логических элементов ЗАПРЕТ 16 и 17 подключены к счетному входу реверсивного счетчика 21, выход четвертого логического элемента ЗАПРЕТ 19 подключен к входу первого элемента 10 задержки, выход последнего элемента 10 задержки подключен к управляющему входу пятого логического элемента ЗАПРЕТ 20 и к ,другому входу логи.веского элемента

И 23, выходы реверсивного счетчика

21 подключены через дешифратор 22 к соответствующим, начина с второго, входам и-канального усилителя 7 мощности, первичная обмотка трансформатора 12 тока включена в одну из фаз обмотки сòàòoðà первого асинхронного электродвигателя 1„, вторичная обмотка трансформатора 12 тока через выпрямитель 13 подключена к входам пороговых элементов 14 и 15.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 24, 25, 26, 27 — механические характеристики соответственно первого электродвигателя, э,пектродвигателя с индукционным реостатом, первого и второго и первого, второго и третьего электродвигателей 28 — естественная механическая характеристика первого электродвигателя; 29 и 30 то же, остальных эл ктрадвигателей;

31 и 32 — результирующие механические характеристики.

Устройство работает следующим образом.

После подачи команды на пуск конвейера сигнал от блока 8 управления поступает на пороговые входы пороговых элементов 14 и ",5, входы лагичес3 13 ких элементов ЗАПРЕТ 16-19, а также через и-канальный усилитель 7 мощности — на обмотку 3„ трехполюсного контактора 2, первого электродвигателя 1 . При этом на пороговых входах

1 элементов 14 и 15 устанавливаются заранее определенные величины сигналов порога срабатывания, например на элементе 14 — I „,, что соответствует Мп = 1, 1Мн,; на элементе 15

I„«, что соответствует Мп„ =0,9 Мн„, где Мп — пусковой момент на валу первого электродвигателя 1„, Мн — номинальный момент первого электродвигателя 1

При поступлении сигнала на обмотку 3 контактора 2 последний вклю1 1 чается и замыкает свои контакты 2

1 .подключая первый электродвигатель 1

1 к сети. В этот момент в цепи ротора указанного электродвигателя сопротивление резистора максимально и момент на его валу будет минимальным

М„„„(фиг. 2). Одновременно сигнал поступает через элемент ЗАПРЕТ 19 на вход, элемента 10, задержки, а затем последовательно с выдержкой времени на остальные элементы задержки. Пос— ле соответствующих выдержек времени сигналы последовательно поступают на обмотки 6„ -6 контакторов 5„-5, ко.торые замыкают свои контакты, шунтируя секции резистора 4 в цепи ротора первого электродвигателя 1, . При этом на валу последнего пусковой момент плавно нарастает от значения Мп„

=M до величины, соответствующей уставке сигнала на пороговом входе элемента 14, т.е. до Мп„ = 1,1 Мн,.

Если при этом статистический момент сопротивления механизма Мс (1,1 Мн,, то конвейер начнет разгоняться на одном двигателе при среднем значении пускового момента Мп„ = М . После ,последовательного шунтирования резисторов 4„-4,„ электродвигатель 1, разгоняется и выходит на естественную характеристику 28 (фиг. 2) .Если

Мс 1,1 Мн,, то при достижении электродвигателем 1„. промежуточной характеристики, при которой пусковой момент Мп ) 1,1 Мс, сигнал с трансформатора 12 тока, поступая через выпрямитель 13 на вход порогового элемента 14, превысит величину уставки его на пороговом входе 1„ „, . Следовательно, на выходе указанного элемента

14 появится сигнал, который поступит

39867

5

30 на вход управления сложением реверсивного счетчика 21 и на управляющий вход элемента ЗАПРЕТ 16. Поскольку на счетном входе счетчика 21 сигнал в этот момент исчезает, так как элемент ЗАПРЕТ 16 закрывается, то счетчик 21 выдает на выходе первый импульс, который, пройдя дешифратор 22, появляется на его первом выходе, а затем через и-канальный усилитель 7 мощности появляется на обмотке 32 контактора 2 второго электродвига2 теля 1 . Последний подключается к сети с полностью введенным в цепь ротора сопротивлением индукционного реостата 11, . Одновременно при подключении к сети второго электродвигателя 12 сигнал с выхода порогового элемента 14 поступает через элемент

ЗАПРЕТ 20 на управляющий вход элемента ЗАПРЕТ 19, на выходе которого сигнал исчезает, что приводит к исчезновению сигналов на входах элементов

10„ — 10 задержки и на обмотках 6, -6„„ контакторов 51-5, тем самым в цепь ротора первого электродвигателя 1, полностью вводится сопротивление резистора 4. Момент на валу указанного электродвигателя вновь становится минимальным М„„„. Но суммарный пусковой момент на валу первого i и второго 1 электродвигателей должен ос2 таться неизменным, т.е. должно быть

Мп=Мп,+Мп= 11Мн,=1,1Мн, где Мн — номинальный момент одного электродвигателя.

Если пусковой момент на валу первого электродвигателя 1 принят Мп

1 1

= И „„= 0,1 Мн, то на валу второго электродвигат я 12 пусковой момент должен быть Мп = 1,0 Мн, что достигается изменением при наладке числа витков индукционного реостата 11„ .

Пусковой момент на валу остальных электродвигателей 1 -1 принимается

3 таким же, как и пусковой момент второго электродвигателя. Механическая характеристика 29 одного электродвигателя с индуктивным реостатом показана на фиг. 2 в.

После ввода сопротивлений резистора 4 в цепь ротора первого электродвигателя 1 ток в цепи статора этого электродвигателя снижается, что приводит к исчезновению сигнала на выходе порогового элемента 14 и на

1339867 5 управляющем входе элемента ЗАПРЕТ

19 ° После этого появляются последовательно с выдержкой времени сигналы на входах элементов 10„ -10m задержки 7, -7 и на обмотках 6„ -6m роторных контактов 5 -5 . Начинают nom следовательно выводиться секции резистора 4 в цепи ротора и происходит плавное нарастание пускового момен. та Мп„ на валу первого электродвигателя 1,, который складывается с пусковым моментом Мп второго электро2 двигателя 12. Нарастание пускового момента первого электродвигателя возможно до величины Мн, 1,1 Мн, при этом суммарный пусковой момент может достигать величины Мп=Мп +Мп =

2= — 1,1Мн + 1,0 Мн 2,1 Мн. Если имеет место Мс (2,1 Мн, то конвейер начнет разгоняться на двух двигателях (характеристика 30 на фиг. 2).

При этом Мп=Мп„+Мп2=Мср+1,0Мн.

Если Mc > 2,1 Мн, то при Мп,)

> 1, 1I1H сигнал с выхода трансформатора 12 тока вновь превысит величину уставки его на пороговом входе и аналогично описанному поступит через счетчик 21, второй виход дешифратора 22 и и-канальный усилитель

7 мощности на обмотку Зз контактора

2> третьего электродвигателя 1>, который подключится к сети. Одновременно полностью вводится сопротивление резистора 4 в цепь ротора первого электродвигателя 1„. Суммарный пусковой момент на валу механизма при этом не изменится, так как Мп

Мп 2 Мп 3 О, 1 Мн + 1, 0 Мн+

+ 1,0Мн=2,1Мн.

В дальнейшем исчезает сигнал на выходе порогового элемента 14, что приводит к последовательному выводу секций резистора 4 ротора первого электродвигателя 1„ и к плавному увеличению момента Мп . Если при этом

Мс (3,1 Мн, то конвейер начнет разгоняться на трех электродвигателях.

На фиг. 2 показаны суммарная механическая характеристика 31 второго 1 и третьего 1 электродвигателей, а также суммарная механическая характеристика 32 первого 1,, второго 1, и третьего 1 электродвигателей 1,—

1> . Если Мс > 3,1 Мн, то после достижения первым электродвигателем момента Мп=1,1Мн подключится следующий электродвигатель 1 в работу и т.д., пока не включится в работу и-й электродвигатель 1„. После разгона

После окончания пуска регулирование числа включенных в работу электродвигателей производится следующим образом.

5

35 конвейера включаются роторные контакторы 5 и происходит закорачивание роторных цепей всех электродвигателей 1 1„. При этом электродвигатели выходят на естественные характеристики (фиг. 2).

Таким образом, при пуске в зависимости от статического момента сопротивления механизма Мс происходит последовательное подключение второго и последующих электродвигателей 1-1п с постоянными пусковыми моментами

Мп=1,0 Мн, с которыми складывается переменный пусковой момент первого электродвигателя 1,, т.е. происходит как бы последовательное перенесение оси ординат параллельно вправо на величину, кратную 1,О. Мн. Благодаря этому экономится пусковая аппаратура, так как m-ступенчатое пусковое устройство требуется только для первого электродвигателя.

После окончания пуска с выхода элемента 7 задержки поступает сигнал на управляющий вход элемента ЗАПРЕТ

20 и вход элемента И 23 и тем самым исключается влияние сигналов с выхода порогового элемента 14 на работу роторных контактов 5 после пуска конвейера. После этого в действии - логическая схема, действующая при уменьшении нагрузки конвейера, Устройство обеспечивает автоматическое регулирования числа включенных в работу электродвигателей в зависимости от загрузки ленты как при пуске, так и при работе.

С увеличением нагрузки, когда не станет больше единицы 1,1Мн, на выходе порогового элемента 14 появляется сигнал, который через реверсивный счетчик 21 и соответствующий выход дешифратора 2 поступает на соответствующий вход и-канального усилителя 7 мощности, а затем — на соответствующую обмотку роторного контактора 5, что приводит к включению одного из электродвигателей 1 -1 . С

2. уменьшением нагрузки, когда станет

Мс (0,9 Мн, на выходе порогового элемента 15 сигнал исчезает и через элемент ЗАПРЕТ 18 и элемент И 23 поступает на вход управления вычита1339867

10 нию в роторные цепи всех, кроме перво20

30 контакторов, последний выход m-канального усилителя мощности подключен к обмоткам п-1 двухполюсных контакто.ров, первый вход и-канального усили40 теля мощности подключен к выходу бло.ка управления, ш-секционный трехфазный резистор включен в цепь ротора первого асинхронного электродвигателя, между секциями m-секционного трех-45 лей, включены контакты п-1 двухполюс- 50 нием реверсивного счетчика 21. В результате на соответствующем выходе дешифратора 22 сигнал исчезает, что приводит к отключению одного из статорных контакторов 2 и соответствующего электродвигателя 1 -1

2 n

Остановка конвейера производится с помощью блока 8 управления посредством исключения сигнала на его выходе.

Таким образом, благодаря введего, асинхронных электродвигателей индукционных реостатов и изменению блока управления обеспечивается упрощение электропривода за счет сокращения силовой коммутационной аппаратуры.

Формула изобретения

Многодвигательный электропривод, содержащий и асинхронных электродвигателей с фазным ротором, m-секционный трезфазный резистор, и трехполюсных контакторов с обмотками, (и-1+в) двухполюсных контакторов с обмотками, ш-канальный усилитель мощности, блок управления, n — канальный усилитель мощности, m элементов задержки, вход каждого последующего элемента задержки подключен к выходу предыдущего элемента задержки, выходы всех элементов задержки подключены через

m-канальный усилитель мощности к обмоткам соответствующих m двухполюсных фазного резистора включены контакты

m двухполюсных контакторов, между выводами обмотки ротора всех кроме первого, асинхронных электродвигатеных контакторов, выходы п-канального усилителя мощности подключены к обмоткам соответствующих трехполюсных

3 контакторов, контакты которых включены в цепи статора асинхронных электродвигателей, отличающийся тем, что, с целью упрощения в него введены и-1 трехфазных индукционных реостата, трансформатор тока, два пороговых элемента, выпрямитель, реверсивный счетчик, дешифратор, пять логических элементов ЗАПРЕТ, логический элемент И, выводы трехфазных индукционных реостатов подключены к выводам обмоток ротора всех, кроме первого, асинхронных электродвигателей, входы первых четырех логических элементов ЗАПРЕТ подключены к пороговым входам двух пороговых элементов и к выходу блока управления, выход первого порогового элемента подключен к управляющему входу первого логического элемента ЗАПРЕТ, входу управления сложением реверсивного счетчика и к входу пятого логического элемента ЗАПРЕТ, выход которого подключен к управляющему входу четвертого логического элемента ЗАПРЕТ, выход второго порогового элемента подключен к управляющему входу третьего логического элемента ЗАПРЕТ, выход которого через логический элемент И подключен к входу управления вычитанием реверсивного счетчика и к управляющему входу второго логического элемента ЗАПРЕТ, выходы первого и второго логических элементов ЗАПРЕТ подключены к счетному входу реверсивного счетчика, выход четвертого логического элемента ЗАПРЕТ подключен к входу первого элемента задержки, выход последнего элемента задержки подключен к управляющему входу пятого логического элемента ЗАПРЕТ и другому входу логического элемента И, выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам дешифраI тора, выходы которого подключены к соответствующим, начиная с второго, входам и-канального усилителя мощности, первичная обмотка трансформатора включена в одну из фаз обмотки статора первого асинхронного электродвигателя, вторичная обмотка через выпрямитель подключена к входам пороговых элементов.

1339867

/ щ Nc ср 1

10 Р1с

Р1„, Руср 1,0 Юс

Составитель В.Алешечкин

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4243/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4