Устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для динамического торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения при аварийном отключении питающей сети. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство позволяет повысить интенсивность торможения при аварийном отключении питающей сети при снижении ЭДС двигателя ниже номинального значения напряжения обмотки возбуждения. Для этого дополнительно введена цепь с резистором 28 и конденсатором 29, шунтирующая обмотку возбуждения и управляемая тиристором 30, шунтирующим резистором 28. В конце торможения при ЭДС самоиндукции меньше величины номинального напряжения обмотки возбуждения, последняя подключается к заряженному конденсатору, что повышает эффективность торможения, т.е.повышает надежность устройства. 1 ил.
СОЮЗ СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (191 (И1
А2 д11 а Н 02 р 3/12
ГAT
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (61) 1023596 (21) 4318852/24-07 (22) 21.10.87 (46) 07. 07. 89. Бюп. И 25 (71) Производственное объединение И рк утс к тяжмаш (72) В, Y.. Копанев (53) 621. 316. 718. 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 1023596, кл ° Н 02 P 3/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО
ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (5 7) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для динамического торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения при аварийном отключении питающей сети. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство позволяет повысить интенсивность торможения при аварийном отключении питающей сети при снижении
ЭДС двигателя ниже номинального значения напряжения обмотки возбужде.ния. Для этого дополнительно введена цепь с резистором 28 и конденсатором
29, шунтирующая обмотку возбуждения и управляемая тиристором 30, шунти1492437 рующим резистор 28. !3 конце торможения при ЭДС самоиндукции меньше величины номинального напряжения обмотки возбуждения последняя подклюИзобретение относится к электротехнике, может быть использовано для динамического торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения при аварийном отключении питающего напряжения и является усовершенствованием устройства по авт.св, 9 1023596.
Цель изобретения — повышение надежности, На чертеже изображена схема устройства.
Устройство для динамического торможения содержит подключенный через контакты 1 и 2 параллельно якорю двигателя 3 тормозной резистор 4 и обмотку 5 возбуждения.
Параллельно якорю двигателя 3 подключен тиристорный триггер, содержащий тиристоры 6 и 7 и конденсатор 8, причем в одно плечо триггера включена обмотка 5 возбуждения, а в другое — резистор 9. Кроме того, устройство содержит формирователи 10 и 11 импульсов и логические элементы 12 и 13, причем управляюцие электроды тиристоров 6 и 7 через формирователи 10 и 11 импульсов и логические элементы 12 и 13 соединены с органом 14 сравнения, содержащим два резистора и два стабилитрона, собранных по мостовой схеме. Обмотка 5 возбуждения шунтирована диодом 15.
В цепь питания обмотки 5 возбуждения включено токовое реле 16, через эамыкакщий контакт 17 которого включен контактор 18,Через замыкакщий контакт 19 контактора 18 обмотка якоря двигателя 3 подключена к источнику питания, Устройство содержит также токовое реле 20 с раэмыкакщими контактами 21 и 22, причем обмотка реле 20 включена последовательно с тормозным резистором 4, контакт 21 шунтирует часть тормозного резистора 4, а кон такт 22 — тиристор 6, коммутирующий обмотку 5 возбуждения. чается к заряженному конденсатору, что повышает эффективность торможения. 1 ил, Устройство содержит также тахогенератор 23 ц реле 24 напряжения, причем выходной конец вала тахогенератора 23 подключен к валу двигателя 3, а реле 24 напряжения подключено к выходным концам обмотки тахогенератора 23.
Последовательно с обмоткой 5 возбуждения включены диод 25 и токовое
2О реле 26. Диод 27, резистор 28 и кон денсатор 29 включены последовательно между собой и пар аллел ьно обмотке 5 возбуждения и обмотке токового реле 26.
25 Встречно-параллельно диоду 27 и резистору 28 включен тиристор 30, между анодом и управлякщим электродом которого включены последовательно соединенные резистор 31, раэмы30 кающий контакт 32 токового реле 26 и размыкающий контакт 33 реле 24 напряжения.
Устройство работает следующим образом.
В двигательном режиме обмотка 5 возбуждения двигателя 3 подключена к источнику питания, при этом включено токовое реле 16, а через его замыкакщий контакт 17 включена ка40 тушка силового контактора 18,,р азмыкакщие контакты 1 и 2 которого при этом открываются, а замыкающий конт акт 19 э акрывается. Тормо зной резистор 4, токовое реле 20 и раэмы45 какщий контакт 21 отключены от двигателя 3 ° Токовое реле 20 обесточено и его контакты 21 и 22 закрыты. Тиристоры 6 и 7 заперты, а делители напряжения органа 14 сравнения обес50 точены. Контакт 19 подключает двигатель 3 к источнику питания. При этом двигатель 3 разгоняется до скорости, соответствуш ей напряжению на его якоре и току возбуждения.
55 К двигателю 3, например, приложено номинальное напряжение, а напряжение на обмотке 5 возбуждения и, следовательно, ток возбуждения, меныпе номинального. т.е. имеет месl i".2 37 якоре ниже номинапьного напряжения обмотки возбуждения. Размыкающий контакт 33 реле 24 напряжения открыт.
При аварийном отключении питания якоря двигателя 3 и обмотки 5 возбуждения отключается реле 16 и своим контактом 17 отключает катушку контактора 18. Замыкающий контакт 19 контактора 18 открывается, а размы- 40 кающие контакты I и 2 контактора 18 замыкаются. При этом двигатель 3 отключается от источника питания и подключается к цепи, состоящей из тормозного резистора 4, токового реле 45
20 и контакта 21 этого реле. При этом срабатывает токовое реле 20 и размыкает свои размыкающие контакты
2I и 22. Начинается динамическое торможения двигателя 3 при полностью 50 введенном сопротивлении тормозного резистора 4 ° .Размыкающий контакт 2 подключает начала обмотки 5 возбуждения через диод 25 к плюсовой щетке двигателя 3.
Орган 14 сравнения подключается плраплельно якорю двигателя 3. Обмотка 5 возбуждения разряжается через диод 15. Когда величина ЭДС двигатето ослабление поля, и двигатель 3 имеет скорость нюше номицлльной.
Конденсатор 29 заряжен по спедую— щей цепи: плюс источника питания обмотки 5 возбуждения, катушка реле
16 тока, диод 25, диод 2 7, резистор
28, конденсатор 29, минус источника питания обмотки 5 возбуждения.
Заряд конденсатора 29 происходит до номинального напряжения обмотки 5 возбуждения, так как пуск двигателя
3 производится при номинальном токе
1 возбуждения, а ослабление поля осуществляется после разгона двигателя 3 до номинальной скорости. Резистор 28 служит для ограничения зарядного тока конденсатора 29. Тиристор
30 заперт плюсом на катоде. В связи с тем, что поле ослаблено, токовое реле 26 отпущено, так как оно рассчитано на втягивание при номинальном токе возбуждения и на отпускание при токе возбуждения меньше номинального. Размыкающий контакт 32 токового реле 26 закрыт. Реле 24 напряжения втянуто, так как скорость двигателя 3 при ослабленном поле выше номинальной, а отпускание реле 24 рассчитано на скорость двигателя 3, соответствующую напряжению на его
30 ля 3 стлновится рлвной и, ll< меньше номинального энлчения, нл выходе логического элемента 12 появляется сигнал, который преобразуется формирователем 10 импульсов в отпирающий импульс и подается на управляющий электрод тиристора 6. Размыкающий контакт 22, шунтирунхций тиристор 6, при этом открыт. Тиристор 6 открывается и подключает обмотку 5 возбуждения параллельно якорю двигателя 3.
Под действием ЭДС двигателя 3 ток возбуждения увеличивается, что приводит к увеличению ЭДС двигателя 3.
Конденсатор 8 заряжается по следующей цепи: плюсовая щетка двигателя 3, резистор 9, конденсатор 8, тиристор 6, минусовая щетка двигателя 3.
При увеличении ЭДС двигателя 3 до величины, несколько превышающей номинальноеое з наче ние, на выходе логического элемента 13 появляется сигнал, преобразуемый формирователем 11 импульсов в отпирающий импульс. Тиристор 7, открываясь, шунтирует тиристор 6. Обмотка 5 возбуждения оказывается отключенной от якоря двигателя 3 и начинает вновь разряжаться через диод 15. При уменьшении разрядного тока обмотки 5 возбуждения
ЭДС двигателя 3 вновь снижается до величины, равной номинальному значению, после че го описанный процесс повторяется.
При снижении скорости двигателя от повышенной до номинальной тиристорный триггер обеспечивает увеличение среднего значения тока возбуждения, поддерживая величину ЭДС двигателя 3 близкой к номинальному значению. При этом обеспечивается оптимальная интенсивность торможения.
При дальнейшем торможении двигателя 3 от номинальной скорости до нуля его ЭДС больше не превышает номинального значения, а снижается от номинального значения до нуля. При этом тиристор 6 остается постоянно открытым до тех пор, пока ток возбуждения двигателя 3 не снизится до величины, меньшей, чем ток удержания тиристора 6.
При уменьшении ЭДС двигателя 3 при торможении до величины, несколько меньшей номинального значения, токовое реле 20 отпадает и замыкает свои раэмыкающие контакты 21 и 22. Размыl <9«) 37
15
45 ряже ния.
Размыка«хций контакт 22, замкнувшись, шунтирует тиристор 6 и запирает его, При этом <обмотка 5 возбуждения остается подключенной параллельно якорю двигателя 3, но теперь уже не тиристором 6, à раэмыкающим контактом 22. При увеличении тормозного тока до величины, равной максимально допустимому значению, повторно срабатывает токовое реле 20 и размыкаются его размыкающие контакты 21 и 22, Размыкающий контакт 22 прекращает шунтировать тиристор 6, который вновь открывается, так как при ЭДС якоря двигателя 3 ниже номинального эначе— ния на выходе логического элемента 12 имеется сигнал, который преобразуется формирователем 10 импульсов в отпирающий импульс и подается на управляющий электрод тиристора 6. Размыкающий контакт 21, разомкнувшись, прекращает шунтировать часть сопротивления тормозного резистора 4, при этом сопротивление тормозного резистора 4 снова вводится полностью и уменьшает тормозной ток двигателя 3 до величины, при которой вновь отпадает токовое реле 20, замыкая свои размь<кающие контакты 21 и 22 ° Тирисrop 6 снова шунтируется контактом 22, а контакт 21 снова эакорачивает часть сопротивления тормозного резистора 4. При этом тормозной ток вновь увеличивается до максимально допустимого зн ач ения, а следо ват ел ьно, и увеличивается тормо <ной момент двигателя 3, после чего описанный процесс повторяется, В результате средняя величина тормозного тока близка к максимально допустимому значс нию, при этом обеспечивается оптимальная интенсивность торможения ° Это продолжается до тех пор, пока скорость двигателя 3 и его ЭДС не снизятся до такой степени, при которой тормозной ток при ш,нтированном состоянии части сопротивления тормозного резистора 4 перестанет достигать максимально допустимой величины, при которой втягивается реле 20 тока. При дальнейшем торможении двигателя 3 до остановки его ЭДС и тсрмозной т<) K ум< нып <е Г < я д«ну
При уменьшении скорости двигателя 3 в процессе торможения до величины, меньшей номинального значения, отпадает реле 24 напряжения и замыкает свой размыкающий контакт 33, а при уменьшении тока возбуждения двигателя 3 до величины, меньшей номинального значения, отпадает токовое реле 26 и замыкает свой раэмыкаюспгй контакт 32. Одновременное отпадание обоих реле происходит в момент прекращения процесса самовозбуждения двигателя 3, т. е. когда ЭДС двигателя 3 меньше, чем падение напряжения «а обмотке 5 возбуждения, необходимое для создания этой ЭДС. Для того, чтобы прекращение самовозбуждения двигателя 3 не привело к снижению эффективности торможения двигателя, обмотка 5 возбуждения с этого момента подключается к ранее заряженному конденсатору 29. Это происходит следуюсц<м образом: размыкаюцие контакты 32 и 33, замкнувшись, подают питание на управляющий электрод тиристора 30 по следующей цепи: плюсовая обкладка конденсатора 29, резистор 31, размыкак<щие контакты 32 и 33, управляюций электрод тиристора 30, катод тиристора 30, обмотка 5 возбуждения, катушка реле 26, минусовая обкладка конденсатора 29. Тиристор 30 открывается и подключает обмотку 5 возбуждения к конденсатору 29. При дальнейшем торможении дви гателл 3 до полной остановки обмотка 5 возбуждения подключена к конденсатору 29, что обеспечивает возбуждение дви гателя и повышает эффективность торможения двигателя, т. е. повышает— ся надежность работы устройства при аварийном отключении питаюцего напФ о р м у л а и з о б р е т е н и я устройство для динами че ского торжжения двигателя постоянного тока по авт.св. Н 1023596, о т л и ч а ю— m е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены тахогенератор, реле напряже— ния с размыкающим контактом, конден— сатор, токовое реле с размыкаюцим 1492437 Составитель Ю.Воробьев Редактор Н. Тупица Техред Л. Сердюкова Корректор И, Муска Заказ 3891155 Тираж 550 Под пи си о е ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 контактом, тиристор, два резистора и два диода, при этом вал тахогенератора соединен с валом двигателя, первый диод и обмотка токового реле 5 включены последовательно с обмоткой возбуждения, последовательно соединенные второй диод, первый резистор и конденсатор шунтируют обмотки возбуждения и токового реле, «стречно параллельно второму диоду и первому резистору включен тиристор, управляюций электрод и анод которого шунтированы последовательно соединенными вторым резистором, раэмыкамкшим контактом токового реле и раэмыкаяцим контактом реле напряжения.
