ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2276832

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ДВУХСКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ДВУХСКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Имя изобретателя: Вареник Евгений Александрович (UA), Дзюбан Виталий Серафимович (UA)
Имя патентообладателя: Украинский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования с опытно-экспериментальным производством (УкрНИИВЭ) (UA)
Адрес для переписки: 83052, г. Донецк, ул. 50-й Гвардейской Дивизии, 17, УкрНИИВЭ
Дата начала действия патента: 11.10.2004

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования скорости вращения двухскоростного трехфазного электродвигателя. Сущность изобретения состоит в следующем. Зажим одной фазы первого коммутационного аппарата непосредственно подключен к зажиму соединенных между собой одноименных фаз двух обмоток электродвигателя. Зажимы двух других фаз указанного аппарата подключены к зажимам переключающих контактов второго двухфазного аппарата. Зажимы размыкающих контактов второго коммутационного аппарата соединены с зажимами других фаз обмотки низкой скорости электродвигателя. Блок предварительного контроля изоляции через размыкающий контакт первого коммутационного аппарата подключен к зажиму фазы указанного аппарата, непосредственно подключенного к одноименным фазам обмоток электродвигателя. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности и безопасности данного устройства, а также в упрощении конструкции устройства за счет сокращения числа силовых токоведущих жил кабеля с шести до трех с использованием только одного блока предварительного контроля изоляции.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам регулирования скорости вращения двухскоростного трехфазного электродвигателя.

Известно устройство управления и защиты двухскоростным трехфазным электродвигателем, которое содержит два коммутационных аппарата (пускателя), каждый из которых соединен тремя силовыми токоведущими жилами с одной из обмоток электродвигателя. К выходным зажимам указанных коммутационных аппаратов подключены два независимых устройства предварительного контроля изоляции отходящих силовых жил и соответствующей обмотки электродвигателя [1].

Недостатками такого устройства являются низкий уровень безопасности его эксплуатации и сложность. Объясняется это тем, что при переключении с одной обмотки электродвигателя на другую (не подключенную к источнику питания) в обмотке может наводиться за счет трансформаторной связи значительное напряжение. Это напряжение передается на отключенные кабели, коммутационный аппарат и блок предварительного контроля изоляции, чем создается повышенная опасность поражения людей электрическим током, а в угольных шахтах возникает опасность взрыва окружающей среды.

Кроме того, требуется применение двух самостоятельных кабелей для электрической связи каждого аппарата с соответствующей обмоткой электродвигателя.

Известно также устройство управления и защиты двухскоростного электродвигателя, совпадающее с предлагаемым изобретением по большинству основных признаков, содержащее два коммутационных аппарата, первый из которых подключен к источнику питания, блок управления и блок предварительного контроля изоляции [2].

Недостатками прототипа являются сложность, недостаточная надежность и недостаточная безопасность его эксплуатации.

Это объясняется тем, что за время отключения одного коммутационного аппарата и включения второго для перехода от низкой скорости электродвигателя к высокой рабочий механизм теряет скорость и включение высокой скорости вызывает значительный ток в обмотке электродвигателя, ударные нагрузки на двигатель и механизм, который приводится в движение.

Попытка уменьшить время переключения может привести к одновременному включению обеих обмоток электродвигателя.

Кроме того, необходимо иметь шесть силовых жил и два устройства предварительного контроля изоляции, которые могут выйти из строя при подаче на них напряжения сети.

Усложняется также и конструкция электродвигателя, так как необходимо иметь шесть силовых и два контрольных зажима в его коробке выводов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности, безопасности и упрощение конструкции устройства за счет сокращения числа силовых токоведущих жил кабеля с шести до трех с использованием только одного блока предварительного контроля изоляции.

Для решения указанной задачи в известном устройстве управления и защиты двухскоростного электродвигателя, содержащем два коммутационных аппарата, первый из которых подключен к источнику питания, блок управления и блок предварительного контроля изоляции, предлагается зажим одной фазы первого коммутационного аппарата непосредственно подключить к зажиму соединенных между собой одноименных фаз двух обмоток электродвигателя. Зажимы двух других фаз указанного аппарата подключить к зажимам переключающих контактов второго двухфазного аппарата.

Зажимы размыкающих контактов второго коммутационного аппарата соединить с зажимами других фаз обмотки низкой скорости электродвигателя, а зажимы замыкающих контактов этого аппарата соединить с соответствующими зажимами фаз обмотки высокой скорости электродвигателя. Блок предварительного контроля изоляции через размыкающий контакт подключить к зажиму фазы первого коммутационного аппарата, непосредственно подключенного к одноименным фазам обмоток электродвигателя.

Предложенные признаки изобретения, отличные от прототипа, необходимы и достаточны во всех случаях, на которые распространяется правовая охрана изобретения.

Подключение зажима одной фазы первого коммутационного аппарата непосредственно к зажиму соединенных между собой одноименных фаз двух обмоток электродвигателя, а зажимов двух других фаз указанного аппарата к зажимам переключающих контактов второго двухфазного аппарата, размыкающие контакты которого соединены с зажимами других фаз обмотки низкой скорости электродвигателя, а зажимы замыкающих контактов - с соответствующими зажимами фаз обмотки высокой скорости электродвигателя, дает новый технический результат - сокращение числа силовых токоведущих жил кабеля с шести до трех с использованием только одного блока предварительного контроля изоляции, а также исключение возможности одновременного включения двух обмоток электродвигателя при минимальном времени переключения.

принципиальная схема устройства защиты двухскоростного электродвигателя

Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 приведена принципиальная схема устройства;

- на фиг.2 - схема подключения обмотки электромагнита второго коммутационного аппарата.

Устройство содержит коммутационный аппарат 1, зажим 2 одной фазы которого непосредственно подключен к зажиму 3, соединенных между собой силовой жилой 4 одноименных фаз 5 и 6 обмоток соответственно низкой 7 и высокой 8 скорости электродвигателя 9.

Зажимы 10 и 11 коммутационного аппарата 1 силовыми жилами соединены с зажимами 12 и 13 переключающих контактов двухфазного коммутационного аппарата 14.

Зажимы 15 и 16 размыкающих контактов соединены с зажимами 17 и 18 фаз обмотки низкой скорости 7, а зажимы 19 и 20 замыкающих контактов соединены с зажимами 21 и 22 фаз обмотки высокой скорости 8.

Блок предварительного контроля изоляции 23 соединен размыкающим контактом 24 с коммутационным аппаратом 1 через зажим 2.

При этом коммутационный аппарат 14 установлен на (в) электродвигателе. Обмотка 25 электромагнита коммутационного аппарата 14 включена в сеть питания через замыкающий контакт 26 блока управления (на чертеже не показан) и замыкающий контакт 27 коммутационного аппарата 1.

Обмотка электромагнита 28 коммутационного аппарата 1 включена в сеть питания через замыкающий контакт 29 блока управления.

схема подключения обмотки электромагнита второго коммутационного аппарата.

Устройство работает следующим образом.

По команде на включение электродвигателя и при нормальном состоянии изоляции сети замыкается контакт 29 и посредством электромагнита 28 включается коммутационный аппарат 1. Это обеспечивает непосредственную подачу напряжения от клеммы 2 на клемму 3 фазы 5 обмотки 7 низкой скорости электродвигателя 9. Одновременно подается напряжение и на одноименную фазу 6 обмотки 8 высокой скорости, которая дает возможность блоком предварительного контроля изоляции 23 проконтролировать состояние изоляции обоих обмоток электродвигателя. При этом в обмотке 7 протекает ток, а в обмотке 8 ток отсутствует.

При необходимости включения высокой скорости коммутационный аппарат 1 не отключается. Подается команда на включение контакта 26, что приводит к переключению контактов коммутационного аппарата 14. При этом обмотка 7 отключается, а обмотка 8 высокой скорости практически без выдержки времени включается.

Как видно из схемы, в случае размещения аппарата 14 в электродвигателе необходимо всего 3 жилы для управления двухскоростным электродвигателем. Наличие контакта 27 коммутационного аппарата 1 в цепи питания обмотки электромагнита 25 коммутационного аппарата 14 не позволяет включить обмотку 8 высокой скорости электродвигателя 9 без его разгона на низкой скорости.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Устройство управления комплектное взрывозащищенное типа КУУВ-250 Д2. Руководство по эксплуатации ПИЖЦ.656357.009.РЭ.

2. Руководство по эксплуатации ПИЖЦ.645643.003.РЭ.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство управления и защиты двухскоростного электродвигателя, содержащее два коммутационных аппарата, первый из которых подключен к источнику питания, блок управления и блок предварительного контроля изоляции, отличающееся тем, что зажим одной фазы первого коммутационного аппарата непосредственно подключен к зажиму соединенных между собой одноименных фаз двух обмоток электродвигателя, а зажимы двух других фаз указанного аппарата подключены к зажимам переключающих контактов второго двухфазного аппарата, при этом зажимы размыкающих контактов второго коммутационного аппарата соединены с зажимами других фаз обмотки низкой скорости электродвигателя, а зажимы замыкающих контактов этого аппарата соединены с соответствующими зажимами фаз обмотки высокой скорости электродвигателя, а блок предварительного контроля изоляции через размыкающий контакт первого коммутационного аппарата подключен к зажиму фазы указанного аппарата, непосредственно подключенного к одноименным фазам обмоток электродвигателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй коммутационный аппарат размещен непосредственно на(в) электродвигателе.

Версия для печати


вверх