Устройство для пуска асинхронного электродвигателя

 

ОП ИСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвторекОмЬ СвидитюльСтв

Союз Советски и

Социалистических

Реслублик

< з985908 (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву (5t)M. Кл.

Н 02 P 1/26 (22)Заявлено 06.05,80 (2l) 2с 20337/24-0у с присоединением заявки №

3Ьсударствениый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 30 . 12 82 . Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 03.01.83 ао делам изобретений и отхрытий (5З) УДК 621 ° 313.

; 333 (088. 8)

З, gypsies

"г (72) Авторы изобретения

В. П. Баженов, К. Б. Носов, Г. Е. Рабушк и В. И. Брагински

Кемеровский технологический институт пи промышленности (7I ) Заявитель

jg4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в зле ктроприводах различных техноаосических установок, в которых недопустимы отключения электрооборудования в результате кратковременного перерыва в электропитании.

Известно устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содер- жащее магнитный пускатель с кнопочным постом "Пуск - Стоп", в котором кнопка "Пуск" шунтирована тиристором, времязадающий конденсатор, диод, резисторы, причем в него дополнительно введены ключ на составном транзисторе и демпфирующая РС-цепочка, а база составного транзистора соединена с времязадающим конденсатором, эмиттерс управляющим электродом, шунтирующим кнопку "Пуск", коллектор подключен к диоду согласующего трансформа тора, а параллельно катушке магнитного пускателя подключена демпфирующая RC-цепочка (1) .

Недостатками известного устройства являются низкая надежность в работе в связи с нестабильностью выдержки времени автоматического повторного включения при перерыве электропитания, так как выдержка времени зависит от характера изменения напряжения источника питания, а такwe увеличенные габариты из-за наличия согласующего трансформатора.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содержит магнитный пускатель, контакты которого подключены к обмотке статора электродвигателя, а его катушка подключена к источнику пита" ния через последовательно соединенwe кнопку "Стоп" и кнопку "Пуск", параллельно которой подклЬчены замыкающий контакт магнитного пускателя и тиристор, параллельно-соединенные времязадающий конденсатор и первый резистор, ключ, вход которого соеди.

3 98590 нен с источником питания через после довательно соединенные первый диод, динистор и второй резистор, второй конденсатор, один вывод которого соединен с управляющим электродом тиристора, а другой вывод соединен с анодом динистора, времязадающий конденсатор подключен параллельно выходу. ключа, причем один вывод времязадающего конденсатора через 10 второй диод соединен с источником питания, а другой вывод - с катодом тиристора (2) .

Недостатком этого устройства является также низкая надежность в работе в связи с тем, что выдержка вре мени на повторйве включение электродвигателя зависит от величины напряжения источника питания, так как соот. ветственно изменяется величина напря- щ жения на времязадающем конденсаторе.

При восстановлении напряжения источника питания осуществляется задержка на включение электродвигателя, чем снижается быстродействие системы уп- 25 равления.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содержащее магнитный пускатель, контакты которого подключены к обойме статора электродвигателя, а его катушка подключена к источнику питания через после35 довательно соединенные кнопку "Стоп" и кнопку "Пуск", параллельно которой подключены замыкающий контакт магнитного пускателя и тиристор, па40 раллельно соединенные времязадающии . конденсатор и первый резистор, ключ, вход которого подключен к источнику питания через последовательно соединенные первый диод, динистор и второй резистор, второй конденсатор, один

45 вывод которого соединен с управляющим электродом тиристора, второй диод, введены демпфирующая цепь и два стабилитрона, один из которых подключен параллельно выходу ключа, соединенного одним выводом с катодом тиристора и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора, а другой вывод выхода ключа соединен с другим выводом второго конденсатора, второй ста билитрон подключен параллельно входу ключа и времязадающему конденсатору, 8 4 соединенному через демпфирующую цепь с источником питания и катодом тиристора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для пуска асинхронного-электродвигателя содержит магнитный пускатель 1, который через свой замыкающий контакт 2, кнопку 3

"Пуск" и кнопку 4 "Стоп" соединен с источником питания в точках 5 и б.

Замыкающий контакт 2 подключен параллельно кнопке 3 "Пуск" и тиристору 7, управляющий электрод которого соединен с конденсатором 8, подключенным к эмиттеру транзистора 9,коллектор которого соединен с катодом тиристора 7. Устройство содержит также времязадающий конденсатор 10,, параллельно которому подключен резистор 11, а также полевой транзистор

12, причем один вывод времязадающего конденсатора 10.соединен с эмиттером транзистора 9, а другой его вывод - с затвором полевого транзистора

12, исток которого соединен с базой транзистора 9, сток — с катодом тиристора 7, транзисторы 9 и 12 образуют ключ 13, вход которого соединен с источником питания через последовательно соепдиненные резистор 14,.динистор 15 и диод 16, причем резистор

14 образует точку 17 соединения с источником питания, резистор 18 подключен между электродом и базой транзистора 9, стабилитрон 19 подключенный параллельно входу ключа 13 и времязадающему конденсатору t0, стабилитрон 20, подключенный параллельно выходу ключа l3, соединенного одним выводом с катодом тйристора 7 и с анодом диода 21, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 7, демпфирующую цепь 22, состоящую из диодов 23 и 24, анод и катод которого образуют общую точку и через конденсатор 25 соединены с источником питания, причем анод диода 23 соединен с времязадающим конденсатором

10, а катод диода 24 соединен с катодом тиристора 7.

Устройство для пуска асинхронного электродвигателя работает следующим образом.

Напряжение источника питания приложено к устройству в точках 5 и 17, магнитный пускатель 1 отключен. Каждая положительная полуволна напряжения источника питания проходит через

08 6 напряжения на времязадающем конденсаторе l0 до уровня отсечкй полевого транзистора 12 последний открывается и отпирает транзйстор 9. Это приводит к разряду конденсатора 8 через управляющий переход тиристора 7. При последующем восстановлении напряжения магнитный пускатель 1 не включается.

Если напряжение сети восстанавливается до уровня 0,8 Ull, а конденса-. тор 8 не разряжен, то тиристор 7 не включится из-за низкого уровня напряжения. Но при восстановлении

,напряжения сети и открывания транзистора 9 во время прихода положительной полуволны от источника питания конденсатор 8 опять разряжается через управляющий переход тиристора

7, который открывается и шунтирует контакт 2 магнитного пускателя 1.

Магнитный пускатель включается и производит пуск электродвигателя.

Транзистор 9 закрывается, дешунтируеп":. конденсатор .8.

Время, в течение которого устройство обеспечивает возможность самозапуска электродвигателей после восстановления напряжения, определяется параметрами времязадающего конденсатора 10 и резистора 11. Отсчет выдержки времени начинается с момента разряда времязадающего конденсатора

10 на резистор 11, т. е. с момента исчезновения напряжения источника питания.

При кратковременных перерывах напряжения сети напряжение на зажимах асинхронных электродвигателей в точках 5 и 17. исчезает не сразу из-за наличия остаточной.ЭДС высоковольтных асинхронных и особенно синхронных электродвигателей. В этом случае для обеспечения заданной выдержки времени необходимо напряжение синхронизации снять раньше, чем разомкнется контакт 2 магнитного пускателя 1.

Это достигается тем, что в цепь синхронизации с источником питания включен динистор 15, напряжение включения которого не должно быть ниже напряжения отпадания якоря магнитного пускателя 1. С другой стороны, напряжение включения динистрра огранИчивается углом отпирания тиристора 7. В описываемом режиме напряжение отпадания якоря магнитного пускателя 1 снижается за счет снижения частоты напря5 9859 резистор 14, динистор 1.5 и диод 16 и открывает транзистор 9, который шунТирует конденсатор 8.. Полевой транзистор 12 тоже находится в открытом состоянии и препятствует подзарядке S токами утечки конденсатора 8, что исключает самопроизвольное отпирание тиристора 7.

При нажатии кнопки 3 "Пуск" срабатывает замыкающий контакт 2 магнитного пускателя l, в точках 5 и 6 появляется напряжение, запускается магнитный пускатель 1. Времязадающий конденсатор 10 заряжается по цепи: точка 5 - транзистор 9 - конденсатор 10- >> диод 23 — конденсатор 25 - точка 6.

При достижении на конденсаторе 10 напряжения до уровня заг,ирания полевого транзистора 12 последний закрыва- .,ется и снимает напряжение смещения с 20 базы транзистора 9. Транзистор .9 запирается и дешунтирует конденсатор 8, который начинает заряжаться по цепи: точка 5 - диод 2l — конденсаторы 8 и диод. 23 - конденсатор 25 - точка

6. Уровень напряжения заряда конденсаторов 8.и 10 ограничен стабилитронами 20 и 19 соответственно.

В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока не происходит 30 отключение магнитного пускателя 1 кнопкой 4 Стоп" или до момента ис-:. чезновения .напряжения источника питания. йри нажатии кнопки 4 ".Стоп" полюс- З5 ное напряжение прикладывается к устройству в точках 17 и 5. Транзистор .

9 снова отпирается на время положи,тельной полуволны напряжения,и кон-- устройства обеспечения самозапуска денсатор 8 разряжается через управляющий переход тиристоре 7. Время разряда конденсатора 8 определяется сопротивлением управляющего перехода тиристора 7 и значительно меньше .времени возврата кнопки 4 "Стоп" в исходное состояние. Следовательно, после отпускания кнопки, 4 "Стоп",. тиристор 7 не открывается. Времязада> ющий конденсатор 10 разряжается на резистор l 1. Устройство обеспечения самозапуска приходит в исходное со стояние. Этот. процесс повторяется в каждую положительную полуволну напряжения источника питания;

При мгновенном понижении напряжения сети до уровня ниже уровня стабилизации стабилитрона 19 начинает разряжаться времязадающий конденсатор 10 на резистор ll. При снижении

7 985908 8 жения генерируемого электродвигателя, поэтому напряжение включения динистора 15 лежит в пределах 0,28-0,30 0н, чем достигается угол включения тиристора 7 не более 28-30 о

При понижении напряжения динистор .15 отключает цепь синхронизации.

Дальнейшее снижение напряжения приводит к отпаданию якоря магнитного пускателя 1 и размыканию контакта 2.

С этого времени начинается отсчет выдержки времени, так как времязадающий конденсатор 10 начинает разряжаться на резистор 11. Далее устройство работает аналогично описанному выше.

Для исключения индивидуального под- бора тиристоров в режимах группового самозапуска введен принудительный подзаряд конденсаторов 8 и 10 в различных переходных режимах при помощи 2Q демпфирующей цепи 22, которая одновременно служит для снятия электромагнитной энергии катушки магнитного пускателя 1 в переходный момент отпадания его якоря.

Вследствие этого, при исчезновении напряжения источника питания и при появлении его вновь до величины ниже уровня срабатывания магнитного пускателя 1, конденсатор 8 разряжается 30 через управляющий переход тиристора

7, последний открывается, в точках 5 и 6 появляется напряжение (положительная полуволна), и начинается заряд конденсаторов 1О и 8 до напряжения стабилизации, ограниченного стабилитронами 19 и 20.

Во время отрицательной полуволны напряжения конденсатор 25 разряжается на магнитный пускатель 1 по цепи 4о . конденсатор .25 - диод 24, точка 5магнитный пускатель 1 - точка 6.

Таким образом, устройство обеспечивает .самозапуск асинхронного электродвигателя при высокой стабильно- 45 сти выдержки времени, независимой ! от характера изменения напряжения источника питания, чем достигается высокая надежность его в работе.

Формула изобретения

Устройство для пуска асинхронного электродвигателя, содержащее магнитный пускатель, контакты которого подключены к обмотке статора электродвигателя, а его катушка подключена к источнику питания. через последовательно соединенные кнопку "Стоп" и кнопку "Пуск", параллельно которой подключены замыкающий контакт магнитного пускателя и тиристор, параллельно соединенные времязадающий конденсатор и первый резистор, ключ, вход которого подключен к источнику питания через последовательно соединенные первый диод, динистор и второй резистор, второй конденсатор, один вывод которого соединен с управляющим электродом тиристора, второй диод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены демпфирующая цепь и два стабилитрона, один из которых подключен параллельно выходу ключа, соединенного одним вЬ|водом с катодом тиристора и с анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора,а другой вывод выхода ключа соединен с другим выводом. второго конденсатора, второй стабилитрон подключен параллельно входу ключа и времязадающему конденсатору, соединенному через демпфирующую цепь с источникои питания и катодом тиристора.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал "Промышленная энергетика" 1978, У 1, с. 12-14.

2. Авторское свидетельство СССР

М 744820, кл. Н 02 Н 3/06, 1978.

985908

Составитель В. Боев

Редактор А. Огар Техред M.Tenep Корректор M. Яароши

Заказ 10180/75 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4