Привод центрифуги

 

Изобретение относится к стройиндустрии, а именно к машинам для изготовления тел вращения из бетонных смесей центрифугированием, и может быть использовано при изготовления железобетонных изделий. Цель изобретения - повышение КПД. Привод содержит автоматический выключатель 1, контактор 2, регулятор напряжения 3 асинхронного двигателя 4, электродвигатель постоянного тока 5, тахогенератор 6, выпрямитель 7, блок 8 обратной связи, интегратор 9, релейную схему 10 с замыкающими 11 - 13 и размыкающими 14 и 15 контактами, задатчики 16 - 18 режима асинхронного двигателя, блок 19 питания, обмотку 20 возбуждения электродвигателя 5, регулятор 21 напряжения обмотки возбуждения, интегратор 22, задатчики 23 и 24 режима двигателя постоянного тока, блок 25 питания, резисторы, стабилитрон, транзистор, выпрямительный мост и конденсатор. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151 4. В 28 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторскому свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4275213/23-33 (22) 03.07.87 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (72) А. Н. Тарасов, А. И. Нежинцев, Ю. А. Кривко и А. А. Николаев (53) 621.928.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1220802, кл. В 28 В 21/00, 1986.

Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода. — М.: Энергия, 1979, с. 443 — 453. (54) ПРИВОД ЦЕНТРИФУГИ (57) Изобретение относится к стройиндустрии, а именно к машинам для изготовления тел вращения из бетонных смесей

„„Я0„„1505789 А 1

2 центрифугированием, и может быть использовано при изготовлении железобетонных изделий. Цель изобретения — повышение

КПД. Привод содержит автоматический выключатель 1, контактор 2, регулятор напряжения 3 асинхронного двигателя 4, электродвигатель постоянного тока 5, тахогенератор 6, выпрямитель 7, блок 8 обратной связи, интегратор 9, релейную схему

10, замыкающие 11 — 13 и размыкающие

l4 и 15 контакты, задатчики 16 — 18 режима асинхронного двигателя, блок 19 питания, обмотку 20 возбуждения электродвигателя 5, регулятор 21 напряжения обмотки возбуждения, интегратор 22, задатчики

23 и 24 режима двигателя постоянного тока, блок 25 питания, резисторы, стабилитрон, транзистор, выпрямительный мост и конденсатор. 3 ил.

1505789

3

Изобретение относится к машинам стройиндустрии, например, для изготовления тел вращения из бетонных смесей центрифугированием, уплотнения бетонных смесей на стационарных виброплощадках.

Целью изобретения является повьцпение

КПД привода.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема привода центрифуги; на фиг. 2 —— схема блока обратной связи; на фиг. 3 — схема интеграторов.

Функциональная блок-схема привода центрифуги содер>кит автоматический выключатель 1, вход которого подключен к сети трехфазного переменного тока, а выход соединен с входом контактора 2, выход которого подключен к регулятору 3 напряжения асинхронного двигателя. Выход регулятора

3 соединен со статорными обмотками асинхронного электродвигателя 4, вал которого механически связан с валом электродвигателя 5 постоянного тока и валом тахогенератора 6.

Роторные обмотки электродвигателя 4 соединены с входом трехфазного мостового выпрямителя 7, выход которого соединен с обмоткой якоря электродвигателя 5 постоянного тока.

Выход тахогенератора 6 соединен с входом блока 8 обратной связи. один выход которого соединен с входом регулятора 3, а второй выход — с выходом первого интегратора 9. Второй выход последнего соединен с входом регулятора 3. IlpHBoä центрифуги имеет релейную схему !О, замыкающие 11 - 13 и размыкающис 14 и 15 контакты. Один вход, интегратора 9 соединен с выходами нормально разомкнутых контактов 11 — 13, входы которых соединены с выходами задатчиков 16 — 18 режима асинхронного двигателя соответственно, вторые выходы задатчиков 16- — 18, соединены между собой н с вторым входом интегратора 9.

Входы задатчиков 16 — 18 соединены параллельно между собой и с выходом блока

19 питания, вход которого соединен с двумя фазами трехфазной сети.

Обмотка 20 возбуждения электродвигателя 5 постоянного тока подключена к выходу регулятора 21 напряжения обмотки возбуждения, который получает питание от общей трехфазной сети. Входы регулятора 21 напряжения обмотки возбуждения связаны с выходами второго интегратора 22. Один вход интегратора 22 соединен с выходами нормально замкнутых контактов 14 и 15, которые соединены между сооой. Входы контактов 14 и 15 соединены с выходами задатчиков 23 и 24 режима двигателя постоянного тока соответственно, в оды которых соединены параллельно между собой и с одним выходом блок» 25 питания. Второй вход интегратора 22 соединен с вторым выходом блока 25. Вход блока 25 соединен с двумя фазами трехфазной сети. К этим жс

4 фазам подключена релейная схема 10, которая управляет контактором 2.

Блок 8 обратной связи (фиг. 2) содержит резистор 26 с переменным сопротивлением, выводы которого подключены к входу блока, а подвижный контакт соединен с одним выводом резистора 27, второй вывод которого соединен с катодом стабилитрона

28. Анод последнего соединен с резистором 26 и входом блока. Параллельно стабилитрону 28 включен резистор 29, один вывод которого соединен с катодом стабилитрона 28 и подключен к выходу блока, а второй вывод соединен с анодом стабилитрона 28 и одним выводом резистора 30 переменного сопротивления, второй вывод которого подключен к выходу блока.

Резистор 26 служит для настройки зоны действия (чувствительности) обратной связи. Резистор 27 ограничивает величину тока, протекающего через стабилитрон 28, который ограничивает величину напряжения на выходе блока. Резистор 29 выполняет функцик> защиты стабилитрона от перенапряжения. Резистор 30 ограничивает ток, протекающий на выходе блока по цепи обратной связи, и тем самым позволяет регулировать глубину обратной связи, выражающуюся в стабильности поддержания заданной частоты вращения.

С помощью резистора 26 блок настраивается таким образом, что после замыкания контакта 13 и разгона двигателей 4 и 5 до третьей ступени частоты вращения действие обратной связи прекращается. Это необходимо для того, чтобы исключить вредное влияние обратной связи при дальнейшем регулировании частоты вращения изменением тока в обмотке 20 возбуждения.

Интеграторы 9 и 22 (фиг. 3) каждый содержит резистор 31 с переменным сопротивлением, который последовательно соединен с резистором 32, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора

33. Коллектор и база транзистора 33 подключены к диагонали вьшрямительного моста 34. Вторая диагональ моста 34 подключена одним выводом к входу, а другим к выходу. Параллельно выходу включен конденсатор 35.

Интеграторы предназначены для преобразования быстрых изменений входного напряжений в линейно зависимое от времени выходное напряжение постоянного тока.

Привод центрифуги (фиг. 1) работает следуюгцим образом.

После включения автоматического выключателя 1 получают питание регулятор 21, блоки 19 и 25 питания и релейная схема 10. В результате от блока 25 через задатчики 23 и 24 и контакты 14 и 15 на выход интегратора 19 поступает сигнал, который на его выходе нарастает с заданной интенсивностью до значения, обуславливающего номинальное напряжение на выхо

1505789

5 де регулятора 21. Напряжение на выходе регулятора 21 нарастает пропорционально с. сигналом на входе. В результате через обмотку 20 возбуждения протекает номинальный ток.

С помощью релейной схемы 10 включается контактор 2 и замыкается контакт

11, который подключает задатчик 16 к входу интегратора 9. От задатчика !6 через контакт 11 на вход интегратора 9 поступает сигнал, соответствующий первой ступени частоты врашения двигателей 4 и 5 и тахогенератора 6. В результате на выходе интегратора 9 появляется сигнал, который плавно нарастая поступает на вход регулятора 3 и на выход блока 8 обратной связи, откуда с второго выхода поступает на второй вход регулятора 3. Таким образом на входы регулятора 3 поступает результирующий сигнал, равный разности сигналов, снимаемых с интегратора 9 и блока 8.

По мере плавного нарастания сигнала на входах регулятора 3 нарастает напряжение на его выходе; которое поступает на статорные обмотки двигателя 4, трансформируется в цепь ротора и после выпрямления в выпрямителе 7 поступает на якорную обмотку электродвигателя 5. В результате двигатели 4 и 5 и тахогенератор

6 начинают плавно разгоняться до первой ступени частоты вращения.

По мере разгона сигнал, поступаюший с тахогенератора 6 на вход блока 8, увеличивается, что приводит к увеличению сигнала на выходе блока 8 и уменьшению результирующего сигнала на входах регулятора 3. В результате интенсивность разгона двигателей 4 и 5 с тахогенератором 6 снижается. При некотором соотношении сигналов, поступающих с. выходов интегратора 9 и блока 8, задаваемом задатчиком 16, разгон прекращается и привод работает в установившемся режиме.

При этом часть нагрузки воспринимает электродвигатель 4, а часть электродвигатель 5. Распределение нагрузок между двигателями, в данном случае, зависит от скольжения ротора асинхронного двигателя 4, Причем, чем больше скольжение, тем большую часть нагрузки воспринимает двигатель 5.

Тахогенератор и блок 8 в данном приводе выполняют стабилизирующую функцию.

Например, при отклонении частоты врашения вниз от заданной сигнал, поступающий от тахогенератора 6 на блок 8, снижается, что приводит к снижению сигнала на выходе блока 8 и увеличению результируюшего сигнала, поступающего на вход регулятора 3. В результате увеличивается напряжение на выходе регулятора 3 и частота врашения двигателей 4 и 5 с тахогенератором 6 возрастает. Аналогичный процесс протекает при отклонении частоты вращения вверх от заданной.

6

Для перехода на вторую ступень частоты вращения с помошью релейной схемы

10 размыкают контакт ll и замыкают контакт 12. При этом задатчик 16 отключается, а задатчик 17, настроенный на большую частоту вращения, подключается. В результате на входе интегратора 9 сигнал увеличивается скачком, а «а его выходе сигнал начинает увеличива ься до нового значения с заданной интен ивностью. Это приводит к увеличению результирующего сигнала на входах регулятора 3, а соответственно, увеличению напряжения на статоре двигателя 4. В результате чего двигатели 4 и 5 с тахогенератором 6 разгоняются до нового значения частоты вращения. Работа тахогенератора и блока 8 обратной связи происходит аналогично.

Для перехода на третью ступень частоты вращения с помошью релейной схемы

l0 размыкают контакт 12 и замыкают контакт 13. При этом задатчик 17 отключается, а задатчик !8 подключается к входу интегратора 9. Далее процесс протекает аналогично. По окончании процесса на выходе регулятора 3 устанавливается напряжение, равное номинальному напряжению сети. Однако частота вра щения двигателей

4 и 5 с тахогенератором 6 в данной схеме включения еше не достигает номинального значения.

Дальнейшее увеличение частоты вращения осуществляется уменьшением тока возбуждения в обмотке 20 возбуждения двигателя 5 путем снижения напряжения до нуля на выходе регулятора 21. Для этого с помощью релейной схемы 10 размыкают контакт !4, отключив тем самым один задатчик 23. В результате сигнал на входе интегратора 22 уменьшается, что приводит к снижению сигнала на выходе интегратора 22, входе регулятора 21 и снижению напряжения на выходе регулятора 21

40 и тока в обмотке 20. Снижение тока в обмотке 20 приводит к снижению электродвижушейся силы (ЭДС) на якорной обмотке двигателя 5, включенной встречно-параллельно через выпрямитель 7 к роторным обмоткам двигателя 4. В результате этого 5 возрастает ток в роторной цепи и увеличивается крутящий момент двигателя 4, который и заставляет двигатель 4 разгоняться до частоты врашепия, при которой вновь восстанавливается равенство ЭДС

50 двигателей 4 и 5.

Для разгона двигателей 4 и 5 до частоты врашения, близкой к номинальной, с помощblo релейной схемы 10 размыкается контакт 15 и отключается задатчик 24. В результате сигнал иа входе интегратора 22

55 равен нулю, а:это приводит к снижению до нуля сигнала на выходе интегратора

22 и, соответственно, снижению до нуля напряжения»а выходс регулятора 21.

При этом ток в оомоткс 20 возбуждения снижается до нуля, что приводит к снижению до нуля ЭДС двигателя 5, в результате чего ток в цепи ротора возрастает и двигатель 4 разгоняется до частоты вращения, близкой к номинальной, когда ЭДС, в роторной цепи близко к нулю.

1 !

Таким образом, путем соответствующей, настройки задатчиков 16 — 18, 23 и 24 двигателями 4 и 5 может быть задана лю:бая частота вращения, на которой привод

: может работать сколько угодно долго, обеспечивая при этом поддержание частоты ,,вращения на заданном уровне, плавный пе, реход с одной частоты вращения на дру:гую и увеличение среднего за цикл ре гулирования КПД на 15 — 20% по сравне,нию с известными системами генератор—

,двигатель, Формула изобретения

Привод центрифуги, содержащий асин xpoHHblH двигатель с фазным ротором, двигатель постоянного тока с обмоткой воз:буждения и якорем, выпрямитель и регулятор напряжения асинхронного двигателя, причем обмотки фазного ротора соединены с входом выпрямителя, выход которого подключен к якорю двигателя постоянного тока, который механически соединен с ро1.505789 тором асинхронного двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены тахогенератор, блок обратной связи, регулятор напряжения обмотки возбуждения, первый и второй интег5 раторы, три задатчика режима асинхронного двигателя, два задатчика режима двигателя постоянного тока и релейная схема с тремя замыкающими и двумя размыкающими контактами, причем выводы тахогене10 ратора подключены к входам блока обратной связи, один выход которого соединен с одним выходом первого интегратора, другой выход которого соединен с одним входом регулятора напряжения асинхронного двигателя, другой вход которого соединен с другим выходом блока обратной связи, один вход первого интегратора соединен с одними выходами соответствующих задатчиков режимов асинхронного двигателя, другие выходы которых через соответствущие за20 мыкающие контакты релейной схемы соединены с другим входом первого интегратора, выходы второго интегратора соединены с входами регулятора напряжения обмотки возбуждения, один вход второго интегратора соединен с одними выходами задатчков режимов двигателя постоянного тока, другие выходы которых через соответствующие размыкающие контакты релейной схемы соединены с другим входом второго интегратора.

Составитель Л. Кузнецова

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 5363/17 Тираж 519 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ:СС

„T,l-ССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауьцская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101