УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ


RU (11) 2279756 (13) C1

(51) МПК
H02P 3/24 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004135969/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.12.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.12.08 
(45) Опубликовано: 2006.07.10 
(56) Аналоги изобретения: Задеренко В.А. Регулирование частоты вращения трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя. В: Промышленная энергетика, 1990, №1, с.15-17. RU 2168257 С1, 27.05.2001. RU 2192704 C2, 10.11.2002. SU 1334336 A1, 30.08.1987. SU 1539944 A1, 30.01.1990. GB 2205458 A, 07.12.1988. US 4612490 A, 16.09.1986. EP 0216143 A, 01.04.1987. 
(72) Имя изобретателя: Задеренко Владимир Алексеевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Задеренко Владимир Алексеевич (RU) 
(98) Адрес для переписки: 309530, Белгородская обл., г. Старый Оскол, ул. Круговая, 24, В.А. Задеренко 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Техническим результатом является повышение надежности, увеличение интенсивности и повышение эффективности торможения и улучшение защиты от пропадания одной и более фаз. В устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем введены тормозной контакт с четырьмя замыкающими контактами, шунтирующий конденсатор, контактор динамического торможения с двумя замыкающими контактами, пять резисторов и три вспомогательных конденсатора. Два контакта тормозного контактора соединены в первыми выводами фазных обмоток статора, а третий контакт подключен к ним и шунтирующему конденсатору, вторая обкладка которого соединена с анодной группой диодов моста, которая через четвертый контакт тормозного контактора связана с катодной группой диодов моста. К входу моста и вторым выводам фазных обмоток подключены резисторы, соединенные в звезду. Между нулевой шиной и звездой из резисторов включен исполнительный орган. К выводам добавочного резистора соответственно через диоды и резисторы подключены вспомогательные конденсаторы. Минусовые обкладки первого и второго вспомогательных конденсаторов через первый контакт контактора динамического торможения подключены к первым выводам фазных обмоток. Плюсовые обкладки второго и третьего вспомогательных конденсаторов соединены через второй замыкающий контакт контактора динамического торможения с выходом моста. Вторые обкладки первого и третьего вспомогательных конденсаторов соединены с нулевой шиной. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов.

Известно устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, содержащее асинхронный электродвигатель с тремя фазными обмотками, первые выводы которых подключены соответственно через замыкающие контакты рабочего контактора к контролируемым фазам сети с заземленной нулевой шиной, вторые выводы фазных обмоток соединены через трехфазный мостовой выпрямитель с шунтирующим тиристором и добавочным резистором, два диода и реагирующий орган [1].

Недостатками этого устройства являются низкая надежность торможения и защита двигателя от пропадания одной и более фаз и сравнительно небольшое снижение скорости ротора после отключения двигателя и низкая эффективность торможения.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности торможения и увеличение интенсивности торможения и улучшение защиты двигателя от пропадания одной и более фаз.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, содержащем асинхронный электродвигатель с тремя фазными обмотками, первые выводы которых подключены соответственно через замыкающие контакты рабочего контактора к контролируемым фазам сети с заземленной нулевой шиной, вторые выводы фазных обмоток соединены через трехфазный мостовой выпрямитель с шунтирующим тиристором и добавочным резистором, два диода и реагирующий орган, введены дополнительно тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами, шунтирующий конденсатор, контактор динамического торможения с двумя замыкающими контактами, пять резисторов и три вспомогательных конденсатора, первый замыкающий контакт тормозного контактора подключен одним выводом к первому выводу первой фазной обмотки статора, а его другой вывод соединен с первым выводом второй разной обмотки статора и с одним выводом второго замыкающего контакта тормозного контактора, другой вывод которого подключен к первому выводу третьей фазной обмотки статора, к первому выводу первого замыкающего контакта контактора динамического торможения и к первому выводу третьего замыкающего контакта тормозного контактора, второй вывод которого подключен к первой обкладке шунтирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей точкой анодной группы диодов мостового выпрямителя, первым выводом четвертого замыкающего контакта тормозного контактора, катодом шунтирующего тиристора, первым выводом добавочного резистора и с катодом первого диода, анод шунтирующего тиристора соединен с вторым выводом добавочного резистора, с анодом второго диода, первым выводом второго замыкающего контакта контактора динамического торможения, с вторым выводом четвертого замыкающего контакта тормозного контактора и с общей точкой катодной группы диодов мостового выпрямителя, первый, второй и третий резисторы первыми выводами подключены пофазно к вторым выводам фазных обмоток статора и к входу мостового выпрямителя, вторые выводы этих резисторов соединены вместе в звезду и с первым выводом реагирующего органа, второй вывод которого подключен к нулевой шине, анод первого диода через четвертый резистор соединен с вторым выводом первого замыкающего контакта контактора динамического торможения и с минусовыми обкладками первого и второго вспомогательных конденсаторов, а катод второго диода через пятый резистор соединен с вторым выводом второго замыкающего контактора динамического торможения и с плюсовыми обкладками второго и третьего вспомогательных конденсаторов, минусовая обкладка третьего вспомогательного конденсатора подключена к плюсовой обкладке первого вспомогательного конденсатора и к нулевой шине.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем содержит асинхронный электродвигатель (1) с тремя фазными обмотками (2, 3, 4) статора, первые выводы которых подключены соответственно через замыкающие контакты (5, 6, 7) рабочего контактора к контролируемым фазам (А, В, С) сети с заземленной нулевой шиной (N), вторые выводы фазных обмоток (2, 3, 4) соединены через трехфазный мостовой выпрямитель (8, 9, 10, 11, 12, 13) с шунтирующим тиристором (14) и добавочным резистором (15), два диода (16, 17) и реагирующий орган (18), дополнительно введены тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами (19, 20, 21, 22), шунтирующий конденсатор (23), контактор динамического торможения с двумя замыкающими контактами (24, 25), пять резисторов (26, 27, 28, 29, 30) и три вспомогательных конденсатора (31, 32, 33), первый замыкающий контакт (19) тормозного контактора подключен одним выводом к первому выводу первой фазной обмотки (2), а его другой вывод соединен с первым выводом второй фазной обмотки (3) и с одним выводом второго замыкающего контакта (20) тормозного контактора, другой вывод которого подключен к первому выводу третьей фазной обмотки (4) статора, к первому выводу первого замыкающего контакта (24) контактора динамического торможения и к первому выводу третьего замыкающего контакта (21) тормозного контактора, второй вывод которого подключен к первой обкладке шунтирующее конденсатора (23), вторая обкладка которого соединена с общей точкой анодной группы диодов (8, 9, 10) мостового выпрямителя, первым выводом четвертого замыкающего контакта (22) тормозного контактора, катодом шунтирующего тиристора (14), первом выводом добавочного резистора (15) и с катодом первого диода (16), анод шунтирующего тиристора (14) соединен с вторым выводом добавочного резистора (15), с анодом второго диода (17), первым выводом второго замыкающего контакта (25) контактора динамического торможения, с вторым выводом четвертого замыкающего контакта (22) тормозного контактора и с общей точкой катодной группы диодов (11, 12, 13) мостового выпрямителя, первый (26), второй (27) и третий (28) резисторы первыми выводами подключены пофазно к вторым выводам фазных обмоток (26-2), (27-3), (28-4) и к входу мостового выпрямителя (8-13), вторые выводы резисторов (26, 27, 28) соединены в звезду и вместе с первым выводом реагирующего органа (18), второй вывод которого подключен к нулевой шине (N), анод первого диода (16) через четвертый резистор (29) соединен с вторым выводом первого замыкающего контакта (24) контактора динамического торможения и с минусовыми обкладками первого (31) и второго (32) вспомогательных конденсаторов, а катод второго диода (17) через пятый резистор (30) соединен с вторым выводом второго замыкающего контакта (25) контактора динамического торможения и с плюсовыми обкладками второго (32) и третьего (33) вспомогательных конденсаторов, минусовая обкладка третьего (33) вспомогательного конденсатора подключена к плюсовой обкладке первого (31) вспомогательного конденсатора и к нулевой шине (N).

Устройство работает следующим образом.

При включении рабочего контактора его контакты (5, 6, 7) подключают фазные обмотки (2, 3, 4) двигателя (1) к контролируемым фазам сети (2-5-А), (3-6-В), (4-7-С). Тиристор (14) открывается и работает в импульсном режиме. Двигатель работает с заданной частотой вращения. При наличии напряжения всех фаз напряжение в нулевой точке звезды (26, 27, 28) близко к нулю, и исполнительный орган находится отключенном состоянии.

При пропадании одной или двух фаз в нулевой точке звезды появляется переменное напряжение, что приводит к срабатыванию исполнительного органа (18), т.е. к его включению. Однако перед этим заряжаются вспомогательные конденсаторы (31, 32, 33) через диоды (16, 17) и резисторы (29, 30) от напряжения между выводами добавочного резистора (15) и заземленной нулевой шиной (N). Срабатывает исполнительный орган (18) и отключает рабочий контактор. При отключении рабочего контактора его контакты (5, 6, 7) размыкаются, и двигатель (1) отключается от сети, а тиристор (14) закрывается. Включается тормозной контактор и замыкаются его контакты (19, 20, 21, 22). Начинается процесс конденсаторного торможения двигателя (1) при помощи конденсатора (23) и затем магнитно-индукционное торможение через диоды (8, 9, 10, 11, 12, 13) мостового выпрямителя и резисторы (26, 27, 28). Затем включается контактор динамического торможения и замыкаются его контакты (24, 25). Начинается разряд вспомогательных конденсаторов (31, 32, 33) на фазные обмотки (2, 3, 4) статора (1). В результате наступает режим симметричного динамического торможения. После останова двигателя тормозной контактор и контактор динамического торможения отключаются.

Благодаря введению дополнительных элементов в схему обеспечивается интенсивное и эффективное торможение. Тормозной ток распределяется равномерно по всем трем фазам статорной обмотки и имеет одинаковую величину. Улучшается защита двигателя от пропадания одной и более фаз и уменьшается его нагрев, что повышает надежность.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, содержащее асинхронный электродвигатель с тремя фазными обмотками статора, первые выводы которых подключены соответственно через замыкающие контакты рабочего контактора к контролируемым фазам сети с заземленной нулевой шиной, вторые выводы фазных обмоток соединены через трехфазный мостовой выпрямитель с шунтирующим тиристором и добавочным резистором, два диода и реагирующий орган, дополнительно введены тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами, шунтирующий конденсатор, контактор динамического торможения с двумя замыкающими контактами, пять резисторов и три вспомогательных конденсатора, первый замыкающий контакт тормозного контактора подключен одним выводом к первому выводу первой фазной обмотки статора, а его другой вывод соединен с первым выводом второй фазной обмотки статора и с одним выводом второго замыкающего контакта тормозного контактора, другой вывод которого подключен к первому выводу третьей фазной обмотки статора, к первому выводу первого замыкающего контакта контактора динамического торможения и к первому выводу третьего замыкающего контакта тормозного контактора, второй вывод которого подключен к первой обкладке шунтирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей точкой анодной группы диодов мостового выпрямителя, первым выводом четвертого замыкающего контакта тормозного контактора, катодом шунтирующего тиристора, первым выводом добавочного резистора и с катодом первого диода, анод шунтирующего тиристора соединен с вторым выводом добавочного резистора, с анодом второго диода, первым выводом второго замыкающего контакта контактора динамического торможения, с вторым выводом четвертого замыкающего контакта тормозного контактора и с общей точной катодной группы диодов мостового выпрямителя, три резистора первыми выводами подключены пофазно к вторым выводам фазных обмоток статора и к входу мостового выпрямителя, вторые выводы этих резисторов соединены вместе в звезду и с первым выводом реагирующего органа, второй вывод которого подключен к нулевой шине, анод первого диода через четвертый резистор соединен с вторым выводом первого замыкающего контакта контактора динамического торможения и с минусовыми обкладками первого и второго вспомогательных конденсаторов, а катод второго диода через пятый резистор соединен с вторым выводом второго замыкающего контакта контактора динамического торможения и с плюсовыми обкладками второго и третьего вспомогательных конденсаторов, минусовая обкладка третьего вспомогательного конденсатора подключена к плюсовой обкладке первого вспомогательного конденсатора и к нулевой шине.