Управляемое напряжением пусковое реле для асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска однофазного асинхронного двигателя. Техническим результатом является формирование стабилизированного напряжения для питания элементов реле и повышение надежности работы. Управляемое напряжением электронное реле для пуска однофазного асинхронного двигателя содержит источник питания в виде диодного моста, для питания элементов пускового реле от источника переменного тока, питающий асинхронный двигатель, симистор для подачи энергии переменного тока на пусковую обмотку асинхронного двигателя или отключения энергии переменного тока, входной узел сигналов для обнаружения напряжения, индуцированного на пусковой обмотке, гистерезисный узел для выдачи управляющего сигнала включения на стадии первоначального пуска, формирующий управляющий сигнал выключения переключателя, когда индуцированное напряжение, обнаруженное чувствительным элементом, достигает заранее заданного опорного напряжения выключения, и формирующий управляющий сигнал включения для повторного включения переключателя, когда индуцированное напряжение становится ниже заранее заданного опорного напряжения включения во время периода нормальной работы, узел включения для включения переключателя в соответствии с управляющим сигналом включения гистерезисного узла и выключения. 3 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение в общем относится к однофазному асинхронному двигателю, а более конкретно к управляемому напряжением электронному реле для пуска однофазного асинхронного двигателя.

Уровень техники Однофазный асинхронный двигатель, который работает от источника энергии переменного тока, обычно имеет рабочую обмотку и пусковую обмотку. Через пусковую обмотку ток пропускают только в момент, когда двигатель запускают, чтобы сообщить двигателю первоначальный толчок, но она поддерживается в отключенном состоянии, когда двигатель находится в нормальном рабочем состоянии после пуска. Устройство для подключения и отключения пусковой обмотки однофазного асинхронного двигателя называют центробежным выключателем или пусковым реле. В управляемом напряжением электронном реле используется свойство, заключающееся в том, что напряжение, индуцированное на обоих концах пусковой обмотки, повышается по мере увеличения частоты вращения двигателя. То есть, управляемое напряжением реле обеспечивает пусковую обмотку энергией на начальной стадии, когда к асинхронному двигателю подводится питание, и при этом измеряется напряжение, индуцированное на пусковой обмотке, с целью отключения питания, подаваемого на пусковую обмотку, когда индуцированное напряжение становится выше заранее заданного уровня (когда двигатель выходит на нормальный рабочий режим). В случае приложения к двигателю во время нормальной работы такой большой нагрузки, что двигатель переходит в режим неустойчивой работы, напряжение, индуцированное на пусковой обмотке, снижается. Реле обнаруживает это индуцированное напряжение и обеспечивает энергией пусковую обмотку, когда напряжение становится более низким, чем заранее заданный уровень, чтобы повторно запустить двигатель. В данном случае индуцированное напряжение, при котором реле осуществляет отключение, является относительно высоким, а индуцированное напряжение, при котором реле осуществляет повторное включение, является относительно низким, а разность между двумя напряжениями называют "областью гистерезиса".

Известное управляемое напряжением электронное реле для пуска однофазного асинхронного двигателя представляет собой управляемое напряжением электронное реле, раскрытое в патенте Кореи 91-2458, заявка на который подана заявителем настоящей заявки. Как показано на фиг.1, это управляемое напряжением электронное реле включает в себя асинхронный двигатель 110 и схему 120 электронного реле для подключения и отключения пусковой обмотки двигателя.

Что касается фиг.1, то однофазный асинхронный двигатель 110 имеет рабочие обмотки W1 и W2 и пусковую обмотку W3. Рабочие обмотки W1 и W2 подключены таким образом, что на них непосредственно поступает энергия промышленного переменного тока (110 В переменного тока) через силовые входные зажимы L1 и L2, но пусковая обмотка W3 получает питание через пусковой конденсатор SC и электронное реле 120.

Электронное реле 120, т.е. переключатель, для подачи питания на пусковую обмотку W3 через пусковой конденсатор SC состоит из симистора 121 и схемы управления, предназначенной для возбуждения управляющего электрода симистора 121. Схема управления содержит источник 122 питания для электропитания схемных элементов реле, генератор 123 управляющих сигналов для обнаружения напряжения на пусковой обмотке W3 с целью формирования управляющего сигнала "включено/выключено" и узел 124 включения для возбуждения управляющего электрода симистора 121 в соответствии с выходным сигналом генератора 123 управляющих сигналов.

Для электропитания напряжением Vcc вентилей НЕ-И, M1, M2, М3 и М4 предусмотрен источник 122 питания, состоящий из диода D2 для выпрямления переменного тока, приложенного через соединительные зажимы Т1 и Т2, конденсатора С4 фильтра для фильтрации выходного напряжения диода D2, распределительных резисторов R7 и R8, стабистора ZD и конденсатора С2 фильтра.

Генератор 123 управляющих сигналов предназначен для обнаружения напряжения, индуцированного на пусковой обмотке W3, и формирования управляющего сигнала для включения и выключения симистора 121 и состоит из диода D1 и распределительных резисторов R1 и R2, обеспечивающих обнаружение напряжения на пусковой обмотке W3, резистора R3 для регулирования ширины области гистерезиса и двух вентилей НЕ-И, M1 и M2. Узел 124 включения включает в себя вентили НЕ-И, М3 и М4 для формирования колебаний в соответствии с управляющим сигналом и транзистор TR для прерывания цепи повышающей катушки PC, при этом повышающая катушка PC возбуждает управляющий электрод симистора 121. В данном случае для расширения области гистерезиса выходной сигнал вентиля НЕ-И М2 в качестве сигнала положительной обратной связи подается на вентиль НЕ-И M1 через резистор R4, а для того, чтобы возникли колебания, выходное напряжение вентиля НЕ-И М4 через конденсатор С3 и резистор R5 подается в качестве сигнала отрицательной обратной связи. На фиг.1 ссылочные символы R4 и R9 обозначают токоограничивающие резисторы, а С1 обозначает конденсатор фильтра.

Когда энергию переменного тока подают на асинхронный двигатель 110, имеющий вышеуказанную схему включения, для обеспечения функционирования электронного реле 120 с источника 122 питания на схемные элементы поступает напряжение Vcc. Напряжение, индуцированное на пусковой обмотке W3, подается на вентиль НЕ-И M1 через диод D1, подключенный к соединительному зажиму Т3, распределительные резисторы R1 и R2 делителя и регулирующий ширину области гистерезиса резистор R3. В это время на начальной стадии к вентилю НЕ-И M1 подводится сигнал низкого уровня, поскольку напряжение, индуцированное на пусковой обмотке W3, небольшое. Вентиль НЕ-И M1 инвертирует этот сигнал низкого уровня в сигнал высокого уровня для передачи его на вентиль НЕ-И М3. При этом возникают колебания в колебательной цепи, образованной вентилями НЕ-И, М3 и М4. Сигналом колебаний с выхода вентиля НЕ-И М4 включается и выключается транзистор TR, прерывая цепь первичной обмотки повышающей катушки PC, вследствие чего на вторичной обмотке повышающей катушки PC индуцируется напряжение, которым можно возбудить управляющий электрод симистора 121, чтобы тем самым включить симистор 121. Когда симистор 121 включен, пусковая обмотка W3 снабжается энергией переменного тока через симистор 121 и пусковой конденсатор SC для пуска однофазного асинхронного двигателя 110.

При повышении частоты вращения двигателя 110 в соответствии с режимом пуска также постепенно возрастает напряжение, индуцированное на пусковой обмотке W3. Если это индуцированное напряжение достигает заранее заданного напряжения, определяемого установкой регулирующего ширину области гистерезиса резистора R3, уровень сигнала, приложенного к вентилю НЕ-И M1, станет высоким, вследствие чего на выходе вентиля НЕ-И M1 будет присутствовать сигнал низкого уровня. При этом прерываются режим колебаний вентилей НЕ-И, М3 и М4 и возбуждение управляющего электрода симистора 121 посредством повышающей катушки, в результате чего симистор 121 выключается.

Когда симистор 121 выключен, прекращается подача энергии переменного тока к пусковой обмотке W3 через пусковой конденсатор SC и асинхронный двигатель 110 работает при использовании только рабочих обмоток W1 и W2.

На фиг.2 приведена принципиальная схема другого управляемого напряжением электронного реле для пуска однофазного асинхронного двигателя. Работа схемы из фиг.2 аналогична работе схемы, показанной на фиг.1, за исключением того, что резистор R10 и конденсатор С6 подключены параллельно между управляющим электродом и катодом симистора, т.е. подключены к вторичной обмотке повышающей катушки PC, а для управления симистором выходной сигнал вентиля НЕ-И М4 передается на заземленную первичную обмотку через конденсатор С5.

В известном управляемом напряжением электронном реле, описанном выше, для расширения области гистерезиса до 75 В, т.е. больше чем до половины напряжения источника питания, можно регулировать характеристику положительной обратной связи вентиля НЕ-И и уровень входного сигнала. Поэтому пусковое устройство может устойчиво работать в силовом оборудовании при значительных колебаниях напряжения. Кроме того, отсутствует генерация дуги, а устройство можно установить в любом месте. Однако известному реле присущ недостаток, заключающий в том, что напряжение, подаваемое на вентили НЕ-И с M1 no M4, не является стабильным, и симистор может выйти из строя из-за импульсной помехи.

Сущность изобретения Поэтому задача настоящего изобретения заключается в создании управляемого напряжением электронного пускового реле для однофазного асинхронного двигателя, которое с целью защиты симистора от импульсной помехи снабжено искрогасителем для подавления импульсной помехи, подключенным параллельно симистору, и в котором формируется стабилизированное напряжение для схемных элементов реле.

Для решения задачи настоящего изобретения создано управляемое напряжением электронное реле для пуска однофазного асинхронного двигателя, содержащее: источник питания, состоящий из диодного моста, для подачи энергии к схемным элементам пускового реле, когда источник энергии переменного тока подключается к асинхронному двигателю; переключатель для подачи энергии переменного тока к пусковой обмотке асинхронного двигателя или отключения энергии переменного тока; датчик для обнаружения напряжения, индуцированного на пусковой обмотке; гистерезисный узел для выдачи управляющего сигнала включения на стадии первоначального пуска, формирующий управляющий сигнал выключения для выключения переключателя, когда индуцированное напряжение, обнаруживаемое датчиком, достигает заранее заданного опорного напряжения выключения, и формирующий управляющий сигнал включения для повторного включения переключателя, когда индуцированное напряжение становится ниже заранее заданного опорного напряжения включения во время периода нормальной работы; и узел включения для включения переключателя в соответствии с управляющим сигналом включения гистерезисного узла и выключения переключателя в соответствии с управляющим сигналом выключения.

Краткое описание чертежей Дополнительные задачи и преимущества изобретения можно более полно понять из нижеследующего подробного описания, сделанного со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 - принципиальная схема известного управляемого напряжением электронного реле для пуска однофазного асинхронного двигателя; фиг.2 - принципиальная схема другого известного управляемого напряжением электронного реле для пуска однофазного асинхронного двигателя; фиг. 3 - принципиальная схема управляемого напряжением электронного реле для пуска однофазного асинхронного двигателя согласно настоящему изобретению; и фиг. 4 - временная диаграмма для пояснения работы электронного реле, показанного на фиг.3.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления Теперь настоящее изобретение будет описано применительно к предпочтительным вариантам осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи.

На фиг. 3 приведена принципиальная схема управляемого напряжением электронного реле согласно настоящему изобретению, предназначенного для пуска однофазного асинхронного двигателя, на которой показаны однофазный асинхронный двигатель 302 и электронное реле 300 для подключения и отключения пусковой обмотки W3 двигателя 302.

Что касается фиг.3, то показанный асинхронный двигатель 302 имеет рабочие обмотки W1 и W2 и пусковую обмотку W3. Рабочие обмотки W1 и W2 непосредственно питаются от источника 301 промышленного переменного тока через силовые входные зажимы L1 и L2, а пусковая обмотка W3 снабжается энергией переменного тока через пусковой конденсатор SC и электронное реле 300.

Электронное реле 300 содержит симистор 306, т.е. переключающий элемент, для подачи энергии переменного тока на пусковую обмотку W3 через пусковой конденсатор SC, защитный элемент 308, подключенный параллельно симистору 306 для его защиты, и устройство управления симистором, предназначенное для возбуждения управляющего электрода симистора 306. Это устройство управления симистором состоит из источника 310 питания для обеспечения энергией схемных элементов электронного реле, генератора 320 управляющих сигналов, обеспечивающего обнаружение напряжения на пусковой обмотке W3 с возможностью последующего формирования управляющих сигналов для включения/выключения симистора, и узел 330 включения симистора для возбуждения управляющего электрода симистора 306 в соответствии с выходным напряжением генератора 320 управляющих сигналов.

Для обеспечения схемных элементов напряжением Vcc питания источник 310 питания состоит из диодного моста ДМ (BD) для выпрямления переменного тока источника 301, поступающего через соединительные зажимы Т1 и Т2, конденсатора С2 фильтра для фильтрации выходного напряжения диодного моста ДМ, стабистора ZD и резистора R2. В данном случае переменный ток источника 301 прикладывается к диодному мосту ДМ через токоограничивающий резистор R1 и конденсатор С1, а конденсатор С2 фильтра, стабистор ZD и резистор R2 подключены параллельно выходным зажимам диодного моста ДМ.

Генератор 320 управляющих сигналов содержит входной узел 322 сигналов для обнаружения напряжения Vsт, индуцированного на пусковой обмотке W3, и гистерезисный узел 324 для формирования в соответствии с индуцированным напряжением управляющего сигнала "включено/выключено", имеющего гистерезисную характеристику. Входной узел 322 сигналов состоит из регулирующего ширину области гистерезиса резистора AR, непосредственно подключенного к соединительному зажиму Т3, резистора R3, выпрямительного диода D2, защитного диода D1, резистора R4, конденсатора С3 и токоограничивающего резистора R5. Гистерезисный узел 324 состоит из двух вентилей НЕ-И, NG1 и NG2, включенных последовательно, и резистора R6 для создания положительной обратной связи.

Узел 330 включения симистора содержит генератор 332, генерирующий колебания в соответствии с управляющим сигналом "включено/выключено" гистерезисного узла 324, и узел 334 возбуждения управляющего электрода для повышения напряжения колебаний генератора 332, чтобы возбудить управляющий электрод симистора. Генератор 332 состоит из двух вентилей НЕ-И, NG3 и NG4, резистора R8 для подачи в качестве сигнала отрицательной обратной связи выходного напряжения вентиля НЕ-И NG3, конденсатора С4 для подачи в качестве сигнала отрицательной обратной связи выходного напряжения вентиля НЕ-И NG4 и резистора R7. Узел 334 возбуждения управляющего электрода выполнен из повышающей катушки ПК (PC) для повышения напряжения колебаний, поступающих через конденсатор С5, чтобы возбудить управляющий электрод симистора 306, резистора R9 и конденсатора С6, подключенных параллельно вторичной обмотке повышающей катушки ПК.

Ниже подробно рассмотрена работа электронного реле согласно изобретению.

Сначала в общих чертах рассмотрим принцип действия однофазного асинхронного двигателя. Однофазный асинхронный двигатель имеет рабочие обмотки W1 и W2 и пусковую обмотку W3. Через пусковую обмотку W3 пусковой ток пропускают только в момент пуска двигателя, чтобы сообщить двигателю первоначальный толчок, и отключают ее, когда двигатель находится в нормальном рабочем состоянии после пуска. Поэтому управляемое напряжением электронное реле подключает источник переменного тока к пусковой обмотке W3 только при пуске двигателя, делая возможным прохождение тока через пусковую обмотку, и поддерживает пусковую обмотку в отключенном состоянии при нормальной работе двигателя.

При подаче энергии переменного тока для пуска асинхронного двигателя на рабочие обмотки W1 и W2 энергия переменного тока поступает непосредственно, но на пусковую обмотку W3 она поступает через симистор 306 и пусковой конденсатор ПК (SC) электронного реле 300. Поэтому через пусковую обмотку W3 ток протекает в соответствии с состоянием "включено/выключено" симистора 306.

Когда энергия переменного тока поступает к соединительным зажимам Т1 и Т2, она передается к диодному мосту ДМ через токоограничивающий резистор R1 и конденсатор С1 и после этого подвергается двухполупериодному выпрямлению посредством диодного моста ДМ, преобразуясь в напряжение Vcc постоянного тока. Полученное в результате двухполупериодного выпрямления напряжение Vcc сглаживается конденсатором С2 и стабилизируется стабилитроном ZD, становясь напряжением фиксированного уровня, предназначенным для питания схемных элементов (например, вентилей НЕ-И) электронного реле.

Напряжение V_ST, индуцированное на пусковой обмотке W3 в соответствии с вращением двигателя, передается через зажим Т3 и регулирующий резистор РР (AR) и выпрямляется диодом D2, после чего подается на вентиль НЕ-И NG1 через токоограничивающий резистор R5. В данном случае диод D1, включенный между входным зажимом диода D2 и землей, защищает схемные элементы от обратного напряжения, а конденсатор С3 фильтрует выпрямленный обнаруженный сигнал.

Входное напряжение V_i, приложенное к вентилю НЕ-И NG1, находится из следующего выражения, и его можно регулировать, изменяя сопротивление регулирующего резистора PP.

Здесь V_NG2 обозначает напряжение, подаваемое назад с вентиля НЕ-И NG2 на вентиль НЕ-И NG1 через резистор R6, a V_ST обозначает величину напряжения, индуцированного на пусковой обмотке.

Поскольку напряжение V_ST, индуцированное на обоих концах пусковой обмотки W3, на стадии первоначального пуска приближается примерно к 0 В, напряжение Vi, которое подводится к вентилю НЕ-И NG1, также приближается к 0 В, так что оно образует сигнал низкого уровня. Поэтому на выходе вентиля НЕ-И NG1 образуется сигнал высокого уровня.

Сигнал высокого уровня, снимаемый с вентиля НЕ-И NG1, подается на вентиль НЕ-И NG3 генератора 332, чтобы вызвать колебания генератора 332, и одновременно поступает на вентиль НЕ-И NG2 для преобразования в сигнал низкого уровня и приложения в виде сигнала положительной обратной связи к вентилю НЕ-И NG1 через резистор R6. Поэтому уровень выходного сигнала вентиля НЕ-И NG1 зависит только от индуцированного напряжения V_ST, поскольку напряжение V_NG2 в вышеуказанном выражении, подаваемое назад на вентиль НЕ-И NG1, имеет низкий уровень. В данном случае очень важно поддерживать стабильным напряжение Vcc питания вентилей НЕ-И с NG1 по NG4, поскольку сигналы высокого уровня и низкого уровня вентилей НЕ-И с NG1 по NG4 подвергаются воздействию напряжения Vcc, приложенного к вентилям НЕ-И с NG1 по NG4.

Сигнал, формируемый генератором 332 в соответствии с выходным сигналом высокого уровня вентиля НЕ-И NG1, передается на первичную обмотку повышающей катушки ПК через конденсатор С5 и затем повышается и индуцируется на вторичной обмотке повышающей катушки ПК для возбуждения управляющего электрода симистора 306, в результате чего симистор 306 включается.

После включения симистора 306 энергия переменного тока прикладывается к пусковой обмотке W3 через симистор 306 и пусковой конденсатор SC для пуска асинхронного двигателя 302.

При повышении частоты вращения асинхронного двигателя 302 в пусковом режиме напряжение V_ST, индуцированное на пусковой обмотке W3, также постепенно возрастает. Если это индуцированное напряжение V_ST достигает уровня опорного напряжения V_OFF выключения, задаваемого регулирующим ширину области гистерезиса резистором РР, сигнал V_i, подводимый к вентилю НЕ-И NG1, становится сигналом высокого уровня, так что на выходе вентиля НЕ-И NG1 образуется сигнал высокого уровня.

Выходной сигнал низкого уровня вентиля НЕ-И NG1 прерывает режим колебаний в вентилях НЕ-И, NG3 и NG4, генератора 332. Поэтому возбуждение управляющего электрода симистора 306 посредством повышающей катушки ПК прекращается, в результате чего симистор 306 выключается. Когда симистор 306 выключен, подача энергии переменного тока к пусковой обмотке W3 через пусковой конденсатор ПК прерывается, и работа асинхронного двигателя 302 определяется только рабочими обмотками W1 и W2.

Как описано выше, при нормальной работе выходной сигнал низкого уровня вентиля НЕ-И NG1 инвертируется вентилем НЕ-И NG2 для образования напряжения V_NG2 обратной связи высокого уровня, подаваемого на вентиль НЕ-И NG1 через резистор R6. Следовательно, напряжение v_NG2, которое подается назад на вентиль НЕ-И NG1, в вышеуказанном выражении приобретает высокий уровень, так что вентиль НЕ-И NG1 задает его выходной уровень в соответствии с суммой обнаруженного индуцированного напряжения V_ST и сигнала V_NG2 обратной связи. То есть, даже когда входное напряжение переменного тока асинхронного двигателя изменяется так, что напряжение V_ST, индуцированное на пусковой обмотке W3, несколько снижается, благодаря напряжению V_NG2 обратной связи высокий уровень сохраняется, чтобы в результате не срывался режим пуска в продолжение подключения пусковой обмотки W3. Если двигатель сильно нагружен, и индуцированное напряжение V_ST падает ниже опорного напряжения V_ON включения, операция пуска осуществляется повторно.

Связь между индуцированным напряжением и режимом работы электронного реле показана на фиг.4 и в нижеследующей таблице.

На фиг.4 и в таблице горизонтальная ось представляет собой ось времени, которая подразделяется на период первоначального пуска, период нормальной работы и период повторного пуска, а вертикальная ось обозначает уровень напряжения V_SТ, индуцированного на пусковой обмотке W3. Кроме того, V_OFF обозначает опорное напряжение выключения для прерывания операции пуска, a V_ON представляет собой опорное напряжение включения для начала повторного пуска после нормальной работы.

Из фиг.4 и таблицы можно видеть, что период первоначального пуска начинается тогда, когда подключается источник переменного тока, а индуцированное напряжение V_ST возрастает в соответствии с частотой вращения двигателя. Во время этого периода первоначального пуска вентиль НЕ-И NG1 формирует сигнал высокого уровня, а вентиль НЕ-И NG2 формирует сигнал низкого уровня, подаваемый в виде сигнала положительной обратной связи на вентиль НЕ-И NG1. На выходе генератора 332 формируется сигнал в соответствии с выходным сигналом высокого уровня вентиля НЕ-И NG1, а узел 334 включения симистора возбуждает управляющий электрод симистора 306, чтобы включить симистор 306. Поэтому на пусковую катушку W3 подается энергия переменного тока.

Когда индуцированное напряжение V_ST возрастет и достигнет опорного напряжения V_OFF выключения, на выходе вентиля НЕ-И NG1 будет сигнал низкого уровня, на выходе вентиля НЕ-И NG2 сигнал высокого уровня, и генератор 332 прекратит генерировать, в результате чего симистор 306 выключится. Когда симистор 306 выключен, прекращается подача энергии переменного тока к пусковой катушке W3. Этот период, во время которого пусковая обмотка W3 отключена, а двигатель вращается с помощью только рабочих обмоток W1 и W2, соответствует периоду нормальной работы.

Во время нормальной работы непрерывное вращение двигателя поддерживается только рабочими обмотками W1 и W2, даже если индуцированное напряжение V_ST изменяется, а когда случается нарушение режима, например из-за большой нагрузки, в результате которой индуцированное напряжение V_SТ падает ниже опорного напряжения включения, осуществляется повторный пуск. Операция периода повторного пуска идентична операции периода первоначального пуска.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения при напряжении питания 110 В опорное напряжение выключения, т.е. напряжение, индуцированное в пусковой обмотке, когда частота вращения двигателя возрастает почти до 70% номинальной частоты вращения двигателя, устанавливают примерно на уровне 125 В, а опорное напряжение включения устанавливают на уровне приблизительно 50 В, что соответствует примерно диапазону 25-30% номинальной частоты вращения. В этом случае область гистерезиса составляет приблизительно 75 В.

Между тем, если на симисторе 306 возникает импульсная помеха вследствие выбросов напряжения при включении/выключении симистора, искрогаситель 308, подключенный параллельно симистору 306, поглощает импульсную помеху, защищая от нее симистор 306, при этом с источника 310 питания непрерывно подается стабилизированное напряжение Vcc на вентили НЕ-И с NG1 по NG4 через диодный мост ДМ. Кроме того, входной узел 322 сигналов устойчиво работает, даже когда входное напряжение изменяется вследствие действия диода D1, а стабилизированное напряжение, приложенное к вентилям НЕ-И, NG1 и NG2, обеспечивает надежную работу электронного реле.

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением для надежного управления работой реле на схемные элементы электронного реле подается стабилизированное напряжение, полученное с использованием двухполупериодного выпрямительного диодного моста и конденсатора фильтра. Кроме того, для защиты симистора от импульсных помех параллельно симистору подключен искрогаситель.

Хотя были показаны и описаны конкретные варианты осуществления, включая предпочтительный вариант осуществления, для специалистов в данной области техники очевидно, что можно осуществить различные модификации без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, которое подразумевается ограниченным только приложенной формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Управляемое напряжением электронное реле для пуска однофазного асинхронного двигателя, содержащее источник питания, состоящий из диодного моста, входная часть которого соединяется с источником энергии переменного тока через токоограничивающий резистор (R₁) и конденсатор (С₁), а выходная часть которого подключается к сглаживающему конденсатору (С₂) и к стабистору (ZD) для обеспечения энергией схемных элементов пускового реле, когда источник энергии переменного тока асинхронного двигателя включается; переключатель для подачи энергии переменного тока к пусковой обмотке асинхронного двигателя или отключения энергии переменного тока; защитный элемент, параллельно подключенный к переключателю для защиты переключателя от повреждения, вызванного импульсным шумом, датчик, выполненный из распределительного резистора для деления индуцированного напряжения на пусковой катушке, диода (D2) для выпрямления разделенного индуцированного напряжения, конденсатора (С3) фильтра для фильтрации выходного напряжения диода (D2) и диода (D1), включенного между входным зажимом диода (D2) и землей, для обнаружения напряжения, индуцированного на пусковой обмотке; гистерезисный узел для выдачи управляющего сигнала включения на стадии первоначального пуска, выполненный с возможностью формирования управляющего сигнала выключения для выключения переключателя, когда индуцированное напряжение, обнаруженное датчиком, достигает заранее заданного опорного напряжения выключения, и формирования управляющего сигнала включения для повторного включения переключателя, когда индуцированное напряжения становится ниже заранее заданного опорного напряжения включения во время периода нормальной работы; и узел включения для включения переключателя в соответствии с управляющим сигналом включения гистерезисного узла и выключения переключателя в соответствии с управляющим сигналом выключения.

2. Реле по п.1, в котором в качестве защитного элемента использован искрогаситель.

3. Реле по п.1, в котором гистерезисный узел выполнен из первого вентиля НЕ-И (NG1), включенного для инвертирования входного сигнала, и второго вентиля НЕ-И (NG2) для инвертирования выходного сигнала первого вентиля НЕ-И (NG1) с возможностью его подачи в виде сигнала положительной обратной связи на первый вентиль HЕ-И (NG1) через резистор (R6).

4. Реле по п.1, в котором опорное напряжение выключения устанавливается по напряжению, индуцированному в пусковой обмотке, когда частота вращения двигателя достигает 70% номинальной частоты вращения, а опорное напряжение включения устанавливается по напряжению, индуцированному в пусковой обмотке, когда оно становится равным 25-30% номинальной частоты вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5