Устройство для управления реверсивным электродвигателем

 

Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность изобретения заключается в том, что введены резисторы 20 и 23, включенные последовательно с катушками управления 1 и 6 соответственно, а командные электрические цепи соединены с катушками управления через дополнительно введенные диоды 26 и 27. Кроме того, командная электрическая цепь для направления ВПЕРЕД соединена с резистором 23, а командная электрическая цепь направления НАЗАД соединена с резистором 20. Это обеспечивает блокировку от одновременного включения контакторов направления при сохранении самоблокировки контактора. 1 ил.

СОГОЗ СОВЕ! СКИХ сОциллисти |еских

РеспуБлик (я) Н 02 P 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.74 мЯ ц»

Юо 4 ф фь фь

СО (21) 4851792/07 (22) 18,07,90 (46) 07,11.92. Бюл, ¹ 41 (71) Особое конструкторское бюро Научнопроизводственного объединения "Харьковский электромеханический завод" (72) В.Г.Бенсман, В,Н.Журавский, А.Г.Омельяненко и Е.А.Шип (56) Авторское свидетельство СССР № 1418876; кл. Н 02 P 1/26, 1986, Каминский Е.А. Практические приемы чтения схем электроустановок", М.. Энергоатомиздат, 1988, с.300. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЬ1М ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

„„SU „„1774448 А1 (57) Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность изобретения заключается в том, что введены резисторы 20 и 23, включенные последовательно с катушками управления 1 и 6 соответственно, а командные электрические цепи соединены с катушками управления через дополнительно введенные диоды

26 и 27. Кроме того, командная электрическая цепь для направления "ВПЕРЕД" соединена с резистором 23, а командная электрическая цепь направления "НАЗАД" соединена с резистором 20, Это обеспечивает блокировку от одновременного включения контакторов направления при сохранении самоблокировки контактора.

1 ил.

1774448

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления электродвигателем.

Известно устройство для управления реверсивным электродвигателем, содер>кащее два контактора "ВПЕРЕД" и "НАЗАД" с катушкой и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", кнопки "Пуск вперед" и

"Пуск назад", шунтированные замыкающими контактами соответствующих контакторов. В этом устройстве обеспечивается включение двигателя в двух направлениях и остановка рабочего механизма в любой точке его пути.

Недостатком рассматриваемого устройства является невысокая надежность.

Этот недостаток обусловлен тем, что в устройстве для исключения возможности одновременного включения контакторов

"ВПЕРЕД" и "НАЗАД" использовано включение последовательно с катушкой каждого контактора размыкающего вспомогательного контакта контактора противоположного направления. В случае отказа любого из этих контактов (т.е. при сохранении его исходного замкнутого состояния при включении контактора) имеется возможность одновременного включения двух контакторов, что приводит к междуфазному (междуполюсному) короткому замыканию в силовой цепи, питающей электродвигатель.

Кроме того, такое техническое решение предъявляет требование к составу контактора по виду и количеству вспомогательных контактов: контактор должен иметь не менее одного замыкающего и одного размыкающего вспомогательного контакта; таким образом, имеются ограничения и применении в составе устройства коммутационной аппаратуры, например, контактор, имеющий один вспомогательный замыкающий контакт, в рассматриваемом устройстве применить нельзя, Известны устройства для управления реверсивным электродвигателем, также содержащие два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп" кнопки "Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированные замыкающими контактами соответствующих контакторов.

В этих устройствах кнопки "Пуск вперед" и "Пуск назад", кроме замыкающего контакта, содержат и размыкающий контакт, включенный в цепь катушки контактора противоположного направления. Такое техническое решение несколько повышает надежность. т,к. пр» одновременном включении обеих кнопок сигнал на катушки контакторов не поступит, и одновременного их

55 включения не произойдет. Однако этого достаточно, чтобы полностью исключить возможность одновременного включения контакторов. В том случае, когда один из контакторов включен и происходит включение кнопки противоположного направления, то снимается напряжение с катушки ранее включенного контактора и подается напряжение на катушку контактора противоположного направления. Если окажется, что время отключения контактора больше, чем время включения, то главные контакты отключаемого контактора не успеют разомкнуться к моменту замыкания главных контактов включаемого контактора и возникнет на некоторое время цепь междуфазного (междуполюсного) замыкания в силовой цепи. Чтобы исключить такой режим, в рассматриваемых устройствах аналогично также использовано включение последовательно с катушкой размыкающего вспомогательного контакта контактора противоположного направления: в известном устройстве последовательно с катушкой 1 включен контакт 4, а последовательно с катушкой 2 — контакт 5; в другом известном устройстве последовательно с катушкой 1 включен контакт 3, а последовательно с катуш кой 2 — конта кт 4.

Ближайшим решением поставленной задачи (прототипом предполагаемого изобретения) является устройство для управления реверсивным электродвигателем, содер>кащее два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой, тремя силовыми контактами и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной лине источника питания, другой вывод кнопки

"Стоп" подключен к одним выводам кнопок

"Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированных замыкающими контактами соответствующих контакторов.

B рассматриваемом устройстве последовательно с катушкой контактора включен размыкающий вспомогательный контакт контактора противоположного направления (последовательно с катушкой КМ1.1 включен контакт КМ1.2, а последовательно с катушкой КМ1,2 — контакт КМ1.1). Последнее, подобно рассмотренному ранее, приводит к понижению надежности работы устройства. В этом устройстве также имеются ограничения на применение в составе устройства коммутационной аппаратуры: здесь нельзя без дополнительных мер применить малогабаритный контактор КНЕ, имеющий только один замыкающий вспомогательный контакт. Практически для реализации устройства (43 с использованием

1774448 контактора КНЕ вводят реле-повторители, состояние которых соответствует состоянию контакторов направления. В качестве упомянутых реле применяют реле серии

РНЕ, способные коммутировать ток катушек управления контактора КНЕ. Такое решение приводит к дополнительному снижению надежности устройства, увеличению стоимости и массо-габаритных показателей.

Целью изобретения является повышение надежности.

Достигается поставленная цель в устройстве для управления реверсивным электродвигателем, содержащем два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой, тремя силовыми контактами и замыкающим контактом каждый, кнопку "Стоп", один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной шине источника питания, другой вывод кнопки "Стоп" подключен к одним выводам кнопок "Пуск вперед", и

"Пуск назад", шунтированных замыкающими контактами соответствующих контакторов, тем, что в него введены два резистора и два диода, аноды каждого из которых подключены к другим выводам кнопок "Пуск вперед " и "Пуск назад" соответственно, катод первого диода соединен с одним выводом катушки контактора "Вперед", другой вывод которой соединен с одним выводом первого резистора и с анодом второго дио.да, катод которого соединен с одним выводом катушки контактора "Назад", другой вывод которой соединен с одним выводом

егоporo резистора и с анодом первого диода, другие выводы первого и второго резисторов объединены и снабжены за>кимом для подключения к другой шине источника питания.

Именно за счет того, что в устройство для управления реверсивным электродвигателем введены два резистора и два диода, аноды каждого из которых подключены к другим выводам кнопок "Пуск вперед" и

"Пуск назад" соответственно, катод первого диода соединен с одним выводом катушки контактора "Вперед", другой вывод которой соединен с одним выводом первого резистора и с анодом второго диода, катод которого соединен с одним выводом катушки контактора "Назад", другой вывод которой соединен с одним выводом второго резистора и с анодом первого диода, другие выводы первого и второго резистора объединены и снабжены зажимом для подключения к другой шине источника питания, достигается повышение надежности, Это обеспечивается тем, что для исключения возможности одновременного включения контакторов нет необходимости включать последовательно с катушкой управления размыкающий вспомогательнь и контакт контактора противоположного на5 правления; устройство обеспечивает как включение контактора одного направления, так и запрет включения контактора противоположного направления одной командой, включа ющей конта ктор соответствующего

10 направления, Уменьшение количества коммутационных аппаратов в цепи катушки управления повышает надежность устройства, кроме того, расширяются возможности примейения, в частности в уст15 ройстве могут использоваться контакторы, имеющие только один вспомогательный замыкающий контакт.

Авторам не известны устройства подобного назначения, имеющие признаки, 20 сходные с отличительными признаками заявляемого технического решения.

Сущность изобретения представлена на чертеже, на котором изображена схема устройства для управления реверсивным

25 электродвигателем переменного тока.

Устройство для управления реверсивным электродвигателем содержит контактор "Вперед", в который входят катушка 1 с двумя выводами 2 и 3, три сило30 вых контакта 4 и замыкающий контакт 5; контак" ор "Назад", в который входят катушка 6 с двумя выводами 7 и 8, три силовых контакта 9 и замыкающий контакт 10; кнопку 11 "Стоп" с двумя выводами 12 и

35 13; кнопку 14 "Пуск вперед" с двумя выводами 15 и 16; кнопку 17 "Пуск назад" с двумя выводами 18 и 19;

40 резистор 20 с двумя выводами 21 и 22; резистор 23 с двумя выводами 24 и 25: диоды 26 и 27; шины 28 и 29 источника питания; за>кимы 30 и 31 для подключения к ши45 нам 28 и 29 источника питания; автоматический выключатель 32; электродвигатель 33; зажимы 34, 35 и 36 для подключения к сети переменного тока;

50 предохранители 37 и 38 для защиты цепей управления.

В рассматриваемом устройстве силовые контакты 4 и 9 контакторов "Вперед" и

55 "Назад" включены в цепь питания электродвигателя 33, в эту же цепь включен автоматический выключатель 32, обеспечивающий защиту электродвигателя 33, входные зажимы 34, 35 и 36 цепи питания электродвига- . теля подключены к сети переменного тека.

1774448

"Стоп" и замкнувшийся контакт кнопки 14 поступает на цепь, состоящую из диода 26, катушки 1 контактора "Вперед" и резистора

20., а также на резистор 23, Протекание тока по катушке 1 приводит к включению контактора "Вперед", его силовые контакты 4 в цепи питания электродвигателя 33 замьн<аются, обеспечивая работу двигателя в выбранном направлении, Одновременно замыкается замыкающий контакт 5 контактора "Вперед", после чего может быть отпущена кнопка управления 14, а контактор

"Вперед" останется вкл>оченным.

Подача напря>кения на резистор 23, соединенный с катушкой 6 контактора "Назад", не приведет к протеканию тока в упомянутой катушке, т.к. этому препятствует диод 27, но наличие потенциала в общей точке катушки 6 и резистора 23 обеспечит также и невозмо>кнос>ь включения контактора "Назад" до тех пор. пока замкнута либо

Вывод 12 кнопки 11 "Стоп" снабжен зажимом 30 для подкл>оче>чия к шине 28 источника питания через предохранитель 37; другой вывод 13 упомянутой кнопки подключен к выводу 15 кнопки 14 "Пуск вперед" 5 и выводу 18 кнопки 17 "Пуск назад". Кнопки

14 "Пуск вперед" и 17 "Пуск назад" шунтированы замыкающим контактом 5 контактора

"Вперед" и замыкающим контактом 10 контактора "Назад" соответственно, Вывод 16 10 кнопки 14 "Пуск вперед" соединен с анодом диода 26, а также соединен с выводом 8 катушки 6 контактора "Назад" и выводом 24 резистора 23. Вывод 19 кнопки 17 "Пуск назад" соединен с анодом диода 27, а так>ке 15 соединен с выводом 3 катушки 1 контактора

"Вперед" и выводом 21 резистора 20, Катод диода 26 соединен с выводом 2 катушки 1 контактора "Вперед", а катод диода 27 соединен с выводом 7 катушки 6 контактора 20

"Назад". Вывод 22 резистора 20 объединен с выводом 25 резистора 23 и снаб>кен зажимом 31 для подключения к шине 29 источника питания через предохранитель 38, Работа устройства для управления ре- 25 версивным электродвигателем закл>очается в следующем, В исходном состоянии автоматический выключатель 32 и контакторы "Вперец" и

"Назад" отключены, напря>кение на элект- 30 родвигатель не поступает, Для запуска электродвигателя в одном из направлений вращения (например, направлении "Вперед" ) предварительно включают автоматический выключатель 32, 35 подготавливая цепь питания электродвигателя к включению, Затем нажимают кнопку

14 "Пуск вперед", и напряжение цепи управления через замкнутый контакт кнопки 11 кнопка 14 либо контакт 5. Действительно, если на>кать кнопку 17 "Пуск назад", то напря>кение цепи управления через замкнувшийся контакт упомянутой кнопки поступит на анод диода 27 и общу>о точку резистора

20 и катушки 1 контактора "Вперед", т.е, потенциалы точек: анод диода 26 и общая точка катушки 1 и резистора 20, окажутся одинаковыми так же, как и потенциалы точек: анод-диода 27 и общая точка катушки 6 и резистора 23. Исходя из этого, контактор

"Назад" включиться не мо>кет, а ранее включенный контактор "Вперед" отключается.

Когда процесс отключения контактора "Вперед" заканчивается, его силовые контакты 4 в цепи питания электродвигателя 33 размыкаются, и электродвигатель отключается от сети, Одновременно размыкается контакт 5, и снимается потенциал, равный потенциалу шины 28 ("+" источника постоянного тока), с общей точки катушки 6 и резистора 23, тем самым создается возможность включения контактора "Назад". Последний включается и обеспечивает реверсирование электродвигателя, Для отключения электродвигателя необходимо нажать кнопку управления 11

"Стоп", при этом размыкается ее контакт и размыкается цепь питания обеих катушек 1 и 6.

Рассматриваемое устройство обеспечивает, как видно из изложеннного выше, пуск электродвигателя в выбранном направлении, остановку и реверсирование, при этом сохраняется возможность самоблокировки контактора направления и обеспечивается блокировка от одновременного включения контакторов направления, Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое устройство обеспечивает повышение надежности за счет того, что в ( в заявляемом устройстве замкнутое cooòoÿние цепи включения катушки контактор» определяется как включение контактора соответствующего направления, так и запрет включения контактора противоположного направления. Это повышает . надежность работы устройства благодаря уменьшению количества коммутационных элементов в цепях катушек контакторов и обеспечивает возможность применения в составе устройства контакторов с ограниченным количеством вспомогательных контактов без реле-повторителей значительной мощности, рассчитанных на работу своими контактами в цепях катушек контактзров направления, Так, в реверсивных блоках управления за счет использования заявляемого технического решения предполагается исключить

1774448

Составитель В,Бенсман

Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор

Заказ 3933 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 два реле РНЕбб, стоимостью 13,5 руб, каждое, а для передачи информационного сигнала применить реле РЭС47 стоимостью 2.1 руб. каждое. Дополнительно необходимо ввести два диода Д237Б (стоимостью 1 шт,—

0,18 руб.) и два резистора С5-35В-50 (стоимость 1 шт. — 0.87 руб,). Экономический эффект на один блок управления только за счет замены комплектующих иэделий составит 20,7 руб., что при количестве блоков в заказе от 5 до 200 шт. обеспечит экономический эффект на одно изделие (низковольтное комплектное устройство) в размере от

103,5 до 4140 руб, Заявляемое техническое решение наиболее рационально использовать в устройствах управления реверсивными электродвигателями, работающими в кратковременном или повторно-кратковременном режимах (приводы клапанов. вентилей, заслонок, затворов, дверей и т.п.), В таких условиях можно пренебречь дополнительными потерями энергии в резисторах, входящих в состав заявляемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления реверсивным электродвигателем, содержащее два контактора "Вперед" и "Назад" с катушкой, тремя силовыми контактами для подключения фаз статорной обмотки к источнику питания и замыкающим контактом каждый, 5 кнопку "Стоп" один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной шине источника питания. а другой вывод подключен к одним выводам кнопок "Пуск вперед" и "Пуск назад", шунтированных замыкаю10 щими контактами соответствующих контакторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены по

° два резистора и диода. аноды каждого из которых подключены к другим выводам кно15 пок "Пуск вперед" и "Пуск назад" соответственно, катод первого .диода соединен с. одним выводом катушки контактора "Вперед". другой вывод которой соединен с одним выводом первого резистора и с анодом

20 второго диода, катод которого соединен с одним выводом катушки контактора "Назад". другой вывод которой соединен с одним выводом второго резистора и с анодом первого диода, другие выводы первого и

25 второго резисторов обьединены и снабжены зажимом для подключения к другой шине источника питания.