Устройство для торможения противовключением электродвигателя постоянного тока
i и 660177
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕйЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.04.76 (21) 2351795/24-07 с присоединением заявки Л (51) М. Кл.-
Н 02Р 3/08
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (53) УДК 621.337.52 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Е. В. Горохов, В. А. Арманд, В. И. Грызенков и Н. Н. Свирин (71) Заявитель
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к области автоматизации промышленности и может быть использовано в системах программного управления станкамц координатного типа, а также в различных системах автомат пзации производственных процессов, где требуется точная остановка привода при торможении.
Известны устройства, в которых для торможения двигателя постоянного тока используется динамическое тормо/кснпс или торможение противовключением (1).
Известно также устройство для торможения противовключением электродвигателя постоянного тока, содержащее тиристоры, включснныс в цепь якоря и в цепь обмотки
«Oзбуждсппя электродвигателя, 0JJQK управления торможением, выходы которого через усилители подключены к управляющим электродам тиристоров, а входы — к датчикам команд «направление» и «движение» (2).
Недостатком известных устройств является большое время полного останова, так как во всех случаях на скорость протекания переходных процессов будет влиять время переключения схемы управления, которое складывается из времени срабатывания двухпозиционного четырехсцепного переключателя и суммарной постоянной времени элсктромашинного усилителя. большинство отказов устройств подобного типа приходится на контактное управление.
Целью изобретения является повышение скорости и точности останова двигателя. а казанная цель обеспечивается тем, что параллельно якорю электродвигателя подключены последовательно сосдпненныс конденсатор и резистор, а блок управления
I0 торможением выполнен в виде двух схем
И, трех схем НЕ и схемы ИЛИ, причем вход датчика команды «направление» подключен к входу первой схемы НЕ и второй схемht 1 1, вход дат ика команды «движение»
15 подключен к другому входу второй схемы
И, к входу второй схемы НЕ и и входам усилителей для включения тирпсторов в цепи якоря, выходы первой и второн схемы
НБ подключены к входам первой схемы И, 20 выходы первой и второй схемы И подключены к входам схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу третьей схемы НЕ и к входам двух усилителей для включения тиристоров в цепи обмотки возбуждения дви25 гателя, выход третьей схемы HE подключен к входу двух других усилителей для включения тиристоров в цепи обмотки возбуждсния двигателя.
На чертеже представлена принципиаль30 ная схема устройства для торможения про3 1 ИВОВКЛIО }СПИСЬ! э;}СИI f)OJВПГBTC;151 Пос OHllНОГО 1 ОКЫ.
Ус!ро}!ство сОДсржи} TllpilL"!o!)!>! 1- — -4, Бкл}очснныс Б цспь Об\lотки О Возоуж.lсl11151 д Б и г ы 1 с л я ) и Г и р и с 1 o p bl 6, / ) Б к. I l o с и и ы с 3 цСПЬ яКОря 8 дВИГЫтСЛя, И бЛОК )»pciii,iu»i!;i 1 Орможснием> Выходы I
Влок упраилспп» торможением соде )i) . Г схемы НЕ, 17 — 19, две схемы И 20, 21 и cхсму ИЛИ 22.
H 3P 3Zi;le;I bHO ЯКОРЮ ЭЛЕКТР ОДБ П Г с! ГЕ>. 51 l.> подключены последовательно соедппс!шыс конденсатор 23 и резистор 24. Вход д,-гг !!в
hd команды «направление» 15 подклю II к входу схемы 11L 17 п к Входу схемы,:! 2i, 3. БхОД Датчика коъ}ыпды <<Дипи;снис>> 16 Lu- 20 сдпнеп с другим Входом схсмь} И 2!, к»ходу схемы HL 18 и к Входам ) c»;i»Jc.1( и 14, выходы которых сиязаны с управляющими электродами тирпсторов, вкл}0 ic»»!
» це>пь якоря элсктродВ}11 31 с;1я, и с 51 ho j)Li d элсктродьпгателя, Выходы сым 1-li 17, 18 подключены к входам схемы И 20, Бы..оды схем И 20, 21 соединены с Входом сымы
ИЛИ 22, выход которой подклк)чс к В. 0ду с емы 1-!Е 19, 11 к Входам Двух, сп.!и!слей 10, 13, Включенных Б цепь Обз}0}кп 5
Бозо) )I< cHli51 Дипгатс;!5!. Выход сх(м ы l (I .
l 9 ПОДКЛIО 1 li к ВКОДу уcllлп Гсл(. li 1".
) стройство работасг следующим эо});(— зом. d >
ДЛ51 C I) ЧЫ51 ТОРМОжснп51 it!ill с! 1 С. 151 il}l,. его вращении в прямом и оорап)ом 113ilp3!3ЛСНИ51Х ЛОГИЧРСI ЫЯ СДИНПЦЫ, ПОСГ))ПЫ!0}Ц351 на вход датчика команды «диижсililL» 16, соотБс}с 1Б))cT и) ск) ДВиГатслЯ) 3, }ОГи IL- .10 ский ноль соответствует ocTdlio!3) диигытсЛЯ, ЛОГИЧССКаЯ СДИНИЦа, ПОСтУПаЮЩЫЯ lie! вход датчика команды «направление» 10, СОО I В СTCTI3) CT ПР 5}Ъ}ОХ!) П сlПР с!ВЛ Сн И 10 БР d I ll L ния двигателя, а логический ноль соотисl- ц стиуст обр атному направлению I)p BIIJcii»>J
ДБ И l сlТЕ;! Я. В ТЫ ОЛ 1ЩЕ I I ui(33 3 II 3 3 1 .Oll ф) П 1 ;— ционирования блока упраилсгп!я торможением двигателя. Ирп наличии па Б.,одах датчика команды «дви)кение» 16 и да !.и!Кы команды «направление» 15 логической сдпницы> 1 . с. l!p}l 13p BIT!c»li!I дии} атсл51 Б пр>1мом направлении схема раоо}ает с.!Сд иill H:(I 06}) 330)1. с}0! П !ССК,!51 C>1})I:IIII 3 Си 13>;ui}3 датчика 16 поступает на уси;пгтсль 1.. Для
Вкл}0)}си}!51 THplICTOp 3 6) 113 ) C}I)i}ITC, Ib 1 4 для включения тиристора 7, на схему IIL 18 и иторую схему И 21. ((али шс логпч ской единицы на входах усилителей 11 и (4 ДЫст разрешение для Включения тпрпсторо»
6 и /.. !Ог}! IccKBH сд}ница íà входе Д и}пк»
15 поступает на схему IIЕ 17 II сыму И 21.
В соответствии с таблицей прп пали шп IuГ}!ЧЕСКОП ЕДИН}ЩЫ Па ВХОДаХ УКЫЗаНПЫХ Дс!1чиков с выхода схемы ИЛИ 22 уровсlt!> !и гпчсской единицы пос!) и Jc1 па усилитель
10 для Включения iitpHc;up3 2 и ны усп i»-!
«л; }3 для Бкл о (спия тпрпс!ора 3. Иа tfi !Ис ЛОГИс}ЕСКО}1 (ДИПИЦЫ Псl ВХОДЫ>; СПЛИтслсп 10 и 13 д ст разрешение д..я Бключеit!i>i lJf) JIcTuf)u: 2 Ji 5. (lci.lii! Jlc Jul пчсского
» > i5i !t >hJ>;u, !с схсм l>I } I l. 19, пос! уп310шс—
i u;ict »xu,)}t ) ciJ !It! c3Lj; !J li l2, »к.! i0:1(. HI!c l lip»c i ÎpÎL(l li 4. 1 ыкп)! 00))d:3u))i, lip l и с! °;! П }пи llci !3ХОДС Да l Il!HÎ)3 1 u ll 1 (), 101 11 I(CКОй Сдп illlЦЫ, Т, С. IIРJI ВР аli}С}! И И ,!» i! Гci 1 С.}51 Б ll1) 5}МО): !! ЫПP c!БЛСНПI! ЗК.! Ю (.!—
libl Till)}IcT0f)bl 6 il 7 D цсп!и яко})Я JHJJI 3 }ел» ll Hð»ñòuðû 2 и 3 В цспп обмотки ьоз0) ii<@0Í}!51,! ЗИГЫ i С;151, 3 пlрпс}орЫ 1 и 4
БЫI .I:0 Iс!1Ь . Ilf)ll Б )«ilt}CIIIIÈ ДВПГ31 С.151 КОНДспсы(ор 23 i(pc» резисторы 24 и 25 Bdp}iжс!СТС51 ДО IlcillP5tiJ Q)i5I ОС 1 ЫПОБЫ ДБИГ ГC;151 НСООХОДJI)!0 ПЫ < ;I i ь КОз}аиду> СООтис! стБ) 10!ц) ю Г}ОГII !cc}(иЗl) If)1)110) ОСТЫБПБ ПСИ:ЗМСПНОИ КОЪ}ЫПД) ДЫ 1 -! пка «омынды «направление» (5..}о!Ичс(. Н J J J i П >> .1 Ь С 0 !3 Х 0 д 3 t Ы П l К с! 1 6 ) I L }) (. . 3 у C I lл» I L(!1t l l ) l I. Bc!i!()(Гп Бк,110 спи(Гfl() fi cTÎрои 6 li J. Ilрп э}ом !ирис!о)LI 6 Il l БыКЛЮ lc!TC51 Б МО\!СПТ БРСЗ!СН}!) КОГДсl 1!ЫПРЯжеJ«lc>»up3»3c;ioc ut трапсфорз!3!Оры 26, пы и.. анода u!Нос}!!СГ!Ь}!о катодов досппIIcT ll) Ict30l u 3 на lспп51. В СОО Бс 1 стБпи с таб !Нцси прп 113;tll«itit па Входе дыт шкы 15 IuI ИЧСCliuli С )IIIIIIIIbl) !) Ii3 Бходс ДЫ} и!КЫ 16 ГIÎI I×ССIСОI 0 11)T151) па 13ьlхОДС схем Ы l. ILI 22 будет ) роиспь логи !Сс},огu пуля, ы ны выходе сх мы IIL 19 — уроисш логи}сской сдпппцы. 1lрп этом уровень логического H) 151 па иходах усил}ггслсп 10, 13 запрстиг икл!очшшс тир! Сторои 2, 3, а уровень логи(сскои сди5!Пцы па водах ) сплитслей 9, 12 ДЫСI P33})CIIIPlIHL Itc! !Зк.1}0
1, 4. 1 аким образом, прп наличии на входе Д;!1 11!! Дат I!II<3 !5 лог;шсской единицы !Присторы 2, 6, 7, 3 выключены, ы п!ристоры 1, 4 БКЛ}О !СПЫ. Ма! HHTHO(110;IC и Об >IÎTHC lili5I ИЗЗ}СН>IС! СБОЕ HBIIPBIÇ. IСНИС H ДБИГсlТСЛЬ i»!Telic}II3JI0 тормозится. Ирп этом конденсатор 23 разр}!>Касте}! через рсзистор 24 и об5l} ДЫ Г IИКс} 10;IОГИ IССКОГО П ЛЯ, I. С. IIPIf IÇPB.;Ц(.П}П} Д!ЗИГЫТСЛЯ 13 Îup3 i HO)I IIBilp3», 10»ÈIJ, схемы работает следующим образом.. Iоги c1Ici51 (.дипицы па ВхОдс дсlтч 11<3 16 !Срез усилители 11, 14 разрешает включение тиристорои 6, 7 В це!ш якоря двигателя. В соотистствии с таблицей логический нуль па Выходе схемы ИЛИ 22 через усилители 10, 13 запретит вкл}очсппс п!ристорои 2, 3, d !!0}.И)}ССК35! СДИНИЦсl Hd БЫХОДС СХ(..МЫ )(Е. 19 }срез успл}»гели 9, 12 разрешит БключсJlllC }прис}0})0!3 1 II 4 Б IICllll 00ilOTKII О Возбуждения. Таким образом, при наличии на !!ХОД(ДЫТ !JJKci ) O .101 Jt J(3(. J(OÃO П))ЛЯ, 3 I!el 660177 Е.С!.Ð входе дат I?IKB 16;IOI)t 2 и 3 выключены. Конденсатор 23 через резисторы 24 и 25 заряжается до напряжения на якоре двигателя. Для останова двигателя иа вход датчика 16 необходимо подать команду, соответствую?кую ло(.ическому нолю, оставив неизменной команду на датчике 15. При этом тиристоры 1, 6, 7, 3 выключаются, а тиоисторы 2, 3 будут вкл!очены. Направление магнитног0 поля в обмотке возбуждени)1 изменяется, и в цепи якоря происходит разряд»0?tpcнсатора 23 через резистор 24и обмотку якоря, благодаря че5!1 происходит интенсивное тор)!оженне. Таким образом, осу!цествлено оссконтактнос торможсн),c противовключсписм д)зигатсля нос гоянного тока для слу чаев СГО Бр()НIСННЯ Е) I)p5)3(0)I II Оор(ll НО!1 ?)L)I)j)H!3ленпях. Рез)!Стором 24 подбирается ток и цепи якоря при торможении, а резистором 25 подбирается ток якоря при пуске двигателя. В устройстве точность останова дв;1гателя зависит от времени протекания переходных процессов торможения и от величины емкости конденсатора 23. Время переходHI)x процессов складывается из времени переключения схемы управления и времени переключения тир)(cTopo(3, что повышает скорость останова двигателя. Подбором емкости кондснса-,ора 23 может быть Оосспе (сно нс только интенсивное торможение, но и обратнос дв;1жение с полной остано!)кой двигателя. Формула изобретения Устройство для торможения противовк 1 ючснис. 1 электродв)! Ге)тел я иос> ОяннОГО ток(1, co)cp?K3)llсc Ti lp ис) О!5 ьl, пи. I ю>ic Il и ыс I3 цепь якоря ii в цепь обмотки возоужд"ния, Oëîê управления TOp)(o)t 3. 1 скт род)3 и Га) c. I 5! Подк;l ю и>н ы посл сдо:3 итсльнО сосдииснныс кондснсатор Ii рсзистор, а блок управления выполнен 13 впдс д(зух схем И, трех схе» НЕ ii cxcil)I ИЛИ, причем вход датчика команды «направление» по>клю (сп и I3xо,.!у первой схемы НЕ )I в7 ()ро)! схс 11>l И, !!ход д,1.! ->ика !.Ом;)Н.1ы <<Движс ни » НОДН, 110 Icll и "!)ГГО)!1 13x0:L3 с cмь) >., K:)х: .ë вт< 17(п! Схс.:L>I j ll; и и ()х!)Д(!х) СC ll, 1 IIÒLXICII Д,)51 ill .. I!0 I< I!1151 i li j)1!CÒOp013 В Цсlili ЯКОР51, ВЫХОДI>1 IIC!71)ОЙ 1 . L3)0j)0!I CXCм ь! 1 1L НОДK, 1 10>)Clil>I . IIXO I) 31 I)Op(3011 сх<— )L1>l 11, 13I>)xone) (первой ll второй cxci:è !! подк.)к)ясны и I3x0 L<)xt схс)!ы 1!ЛП. выход K()т,р0п подклю;. !ы к в;оду т!)ст! с)! Схемы HF. l! t< !3.> одам g:),.х > C)(, I IITc, tcÉ y, lit !3! . !O !Cl1!!Я т!!01)СTОр0!3 в НC1111 00>!ОTки в0303 Ж. дон и я э,!сктрод13НГатс, I H, I)I>txO;f трстьсЙ с >:смы НЕ подключс к !3. Оду двух другllx > си,)птслси д15! 13к,1)o Iсни51 ГиристорОВ в X цепи Обмотки !30зб) > жд ?!I(5) Э.1CKTp01(3)II 3ТС,.) 50 Исто )I)I)I>I) ииф()Рм?!Н(111, 11Ð! НIITЫС !30 ВП)i >) Л 1! И С 11Ð I I i К(. 11C РТПЗС 1 .. > ()т 0 р с? 0 с с 131) дс те ) I> cT I3 L) № !9!676, кл. Н 02Р 3 12, 1967. 2. Лв>торскос св!(Дстсльстl)0 ¹ 252445, кл. Н 02Р 3 08, 1969.
