УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ВИБРАТОРА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ВИБРАТОРА


RU (11) 2197056 (13) C2

(51) 7 H02P1/26, H02P3/24, H02P5/28 

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

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

(14) Дата публикации: 2003.01.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000130660/09 
(22) Дата подачи заявки: 2000.12.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.12.06 
(45) Опубликовано: 2003.01.20 
(56) Аналоги изобретения: ВОЛЫНСКИЙ Б.А. и др. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.503, рис. 17.22. SU 1450065 A1, 07.01.1989. SU 877770 А, 30.10.1981. GB 1229085 A, 14.11.1968. GB 1407131 A, 24.09.1975. US 4320328 А, 16.03.1982. ЕР 0883232 А1, 09.12.1998. US 6054836 A1, 25.04.2000. 
(71) Имя заявителя: ОАО "Богословский алюминиевый завод" 
(72) Имя изобретателя: Попов П.Л.; Федотова Л.А. 
(73) Имя патентообладателя: ОАО "Богословский алюминиевый завод" 
(98) Адрес для переписки: 624460, Свердловская обл., г. Краснотурьинск, ул. К.Маркса, 1, "БАЗ-СУАЛ" БРИЗ, З.Р.Букриной 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ВИБРАТОРА 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и останова центробежных вибраторов, применяемых для очистки от налипания на стенках бункеров сыпучих материалов при их переработке. Техническим результатом является повышение удобства эксплуатации, эффективности и надежности работы центробежных вибраторов. Устройство для управления электродвигателем вибратора состоит из кнопочного переключателя, магнитного пускателя, электромеханического реле, стабилизированного блока питания, двух оптосимисторов, формирователя импульсов сброса, генератора импульсов, счетчика импульсов, двоично-десятичного дешифратора, однополюсного многопозиционного переключателя, усилителя и усилителя-инвертора. Указанный технический результат достигается за счет обеспечения заданного количества циклов включения и отключения электродвигателя вибратора при однократном нажатии на кнопку "Пуск" с выдерживанием определенного времени включенного и отключенного состояний электродвигателя. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам управления электродвигателями переменного тока и может быть использована для пуска и остановки электродвигателей центробежных вибраторов, применяемых для очистки от налипания на стенках бункеров сыпучих материалов при их переработке.

Известны устройства для управления электродвигателями переменного тока, обеспечивающие пуск, останов и реверсию асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором [1, с.78, рис. 42,а) и б)].

Наиболее близким к заявляемому является устройство [2, с.503, рис.17.22] , содержащее кнопочный переключатель, образованный последовательно соединенными замыкающим контактом кнопки "Пуск" и размыкающим контактом кнопки "Стоп", и магнитный пускатель, первый вывод обмотки которого через последовательно соединенные контакты кнопочного переключателя связан с первым полюсом источника переменного напряжения, второй полюс которого соединен со вторым выводом обмотки магнитного пускателя. Главные замыкающие контакты магнитного пускателя включены в цепи питания фазных обмоток электродвигателя, а вспомогательный контакт его подключен параллельно замыкающему контакту кнопки "Пуск".

Такое устройство обеспечивает запуск электродвигателя при нажатии на кнопку "Пуск" и останов его при нажатии на кнопку "Стоп". Использование его эффективно при продолжительных по времени режимах работы механизмов, приводимых в движение электродвигателями.

Однако, как показывает практика, применение центробежных вибраторов для очистки от налипания на стенках бункеров сыпучих материалов наиболее эффективно в моменты их включения и отключения. При непрерывной работе вибратора возникают резонансные явления и эффективность очистки снижается.

Кроме того, инструкция по эксплуатации центробежных вибраторов не допускает их длительной работы. При непрерывной работе вибратора электродвигатель перегревается и быстро выходит из строя. Поэтому инструкция предписывает выдерживать определенные длительности циклов работы и пауз между ними для нормальной эксплуатации вибратора [3, с.6, табл.2]. А это требует многократных включений и отключений электродвигателя вибратора с использованием кнопок "Пуск" и "Стоп" с фиксацией времени между каждым повторным его включением и отключением. Последнее создает неудобства в эксплуатации вибраторов.

Задачей изобретения является повышение удобства эксплуатации, эффективности и надежности работы центробежных вибраторов за счет обеспечения заданного количества циклов включения и отключения их электродвигателей при однократном нажатии на кнопку "Пуск" с выдерживанием определенного времени включенного и отключенного состояний электродвигателя, длительность которых, как и количество циклов работы, может регулироваться.

Сущность изобретения заключается в следующем. На чертеже приведена схема устройства для управления электродвигателем вибратора. Устройство содержит кнопочный переключатель 1, образованный последовательно соединенными замыкающим контактом кнопки "Пуск" и размыкающим контактом кнопки "Стоп", магнитный пускатель 2, электромеханическое реле 3, стабилизированный блок питания 4, первый 5 и второй 6 оптосимисторы, формирователь импульса сброса 7, генератор импульсов 8, счетчик импульсов 9, двоично-десятичный дешифратор 10, однополюсный многопозиционный переключатель 11, усилитель 12 и усилитель - инвертор 13. Первый вывод обмотки магнитного пускателя 2 через последовательно соединенные контакты кнопочного переключателя 1 связан с первым полюсом источника переменного напряжения, а замыкающие контакты магнитного пускателя 2 включены в цепи питания фазных обмоток электродвигателя вибратора, замыкающий контакт электромеханического реле 3 включен параллельно замыкающему контакту кнопки "Пуск" кнопочного переключателя 1, а первый вывод обмотки электромеханического реле 3 соединен с первым выводом обмотки магнитного пускателя 2 и первым входом стабилизированного блока питания 4, второй вход которого связан со вторым полюсом источника переменного напряжения, который через силовую часть первого оптосимистора 5 соединен со вторым выводом обмотки магнитного пускателя 2 и через силовую часть второго оптосимистора 6 связан со вторым выводом обмотки электромеханического реле 3, выход стабилизированного блока питания 4 соединен со входом формирователя импульса сброса 7, выход которого подключен ко входу генератора импульсов 8 и ко входу установки нуля R счетчика импульсов 9, счетный вход которого C1 связан с выходом генератора импульсов 8, выходы счетчика импульсов 9 подключены к соответствующим входам двоично-десятичного дешифратора 10, нечетные выходы которого (1,3,...,m) связаны с неподвижными контактами однополюсного многопозиционного переключателя 11, а четные выводы (0,2, ..., m-1), соединенные между собой, подключены ко входу усилителя 12, подвижный контакт однополюсного многопозиционного переключателя 11 соединен со входом усилителя-инвертора 13, а выход стабилизированного блока питания 4 через светоизлучающую часть первого оптосимистора 5 связан с выходом усилителя 12 и через излучающую часть второго оптосимистора 6 соединен с выходом усилителя-инвертора 13.

Устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки "Пуск" кнопочного переключателя 1 напряжение от источника переменного напряжения подается на релейно-контактную часть схемы устройства и подводится к входам стабилизированного блока питания 4. С выхода блока питания 4 выпрямленное стабилизированное напряжение подается на все элементы электронной части устройства. Формирователь импульса сброса 7 вырабатывает короткий положительный импульс, который с его выхода подается на R-вход счетчика импульсов 9 и на вход генератора импульсов 8. Счетчик импульсов 9 устанавливается в нулевое состояние, а генератор импульсов 8 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы, частота следования которых может регулироваться. Эти импульсы подаются на счетный вход C1 счетчика импульсов 9. С выходов счетчика импульсов 9 сигналы, отражающие в двоичном коде число поданных на его вход C1 импульсов, поступают на соответствующие входы двоично-десятичного дешифратора 10. На выходах двоично-десятичного дешифратора сигналы появляются в определенной последовательности, обеспечивая заданное количество циклов включения - отключения электродвигателя вибратора. При поступлении на вход C1 счетчика импульсов 9 первого импульса от генератора импульсов 8 на выходе "0" дешифратора 10 сигнал имеет уровень логического нуля, а на остальных выходах - единичный. Нулевой уровень сигнала на любом из соединенных между собой четных выходах (0,2, .., m-1) дешифратора 10 приводит к отсутствию сигнала на входе усилителя 12 и нулевому уровню сигнала на его выходе. В результате этого появляется разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя 12 и через излучающую часть первого оптосимистора 5 начинает протекать ток. Отпирается силовая часть первого оптосинистора 5 и ток от источника переменного напряжения начинает протекать через обмотку магнитного пускателя 2. Магнитный пускатель 2 срабатывает и замыкает свои контакты в цепи питания электродвигателя вибратора. Вибратор включается в работу.

Одновременно единичный сигнал с последнего выхода дешифратора 10 через замкнутый контакт переключателя 11 поступает на вход усилителя-инвертора 13. На выходе последнего сигнал становится равным нулю, в результате чего появляется разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя-инвертора 13 и через излучающую часть второго оптосимистора 6 начинает протекать ток. Отпирается силовая часть второго оптосимистора 6 и ток от источника переменного напряжения начинает протекать через обмотку электромеханического реле 3. Электромеханическое реле 3 срабатывает и, замыкая свой контакт, подключенный параллельно замыкающему контакту кнопки "Пуск" кнопочного переключателя 1, встает на самоудерживание. В результате этого, после отключения кнопки "Пуск" и размыкания ее замыкающего контакта напряжение от источника подводится к первому выводу обмотки магнитного пускателя 2, к первому входу стабилизированного блока питания 4 и к первому выводу обмотки электромеханического реле 3 через замкнувшийся контакт последнего.

При поступлении на вход C1 счетчика импульсов 9 второго импульса от генератора импульсов 8 сигнал нулевого уровня появится на выходе "1" дешифратора 10, а на остальных его выходах сигналы будут иметь единичный уровень. Наличие сигналов единичного уровня на всех четных выходах (0,2, ... , m-1) дешифратора 10 приведет к появлению такого же сигнала на входе и выходе усилителя 12. В результате этого исчезнет разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя 12 и прекратится протекание тока через излучающую часть первого оптосимистора 5. Запирается силовая часть первого оптосимистора 5 и прекращается протекание тока через обмотку магнитного пускателя 2. Магнитный пускатель 2, возвращаясь в исходное состояние, размыкает свои контакты в цепи питания электродвигателя вибратора. Вибратор отключается.

При поступлении на вход C1 счетчика импульсов 9 третьего импульса от генератора импульсов 8 сигнал нулевого уровня появится на выходе "2" дешифратора 10, что приводит к повторному включению вибратора.

При поступлении на вход C1 счетчика импульсов 9 четвертого импульса от генератора импульсов 8 сигнал нулевого уровня появится на выходе "3" дешифратора 10 и вибратора снова отключится.

Поступление каждого следующего импульса от генератора импульсов 8 на вход C1 счетчика импульсов 9 будет вызывать перемещение сигнала нулевого уровня по выходам дешифратора 10 в направлении увеличения их номеров. При этом появление сигнала нулевого уровня на четных выходах дешифратора 10 будет приводить к включению электродвигателя вибратора, а на нечетных выходах - к его отключению.

После того, как сигнал нулевого уровня появится на выходе "m" дешифратора 10, связанном через замкнутый контакт переключателя 11 с входом усилителя-инвертора 13, сигнал на выходе последнего приобретет единичный уровень. Исчезнет разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя-инвертора 13 и прекратится протекание тока через излучающую часть второго оптосимистора 6. Запирается силовая часть второго оптосимистора 6 и прекращается протекание тока через обмотку электромеханического реле 3. Электромеханическое реле 3, возвращаясь в исходное состояние, размыкает свой контакт в цепи питания схемы устройства переменным напряжением. Прекращается протекание тока через обмотку магнитного пускателя 2, который, размыкая свои контакты, отключает электродвигатель вибратора. Снимается переменное напряжение с входов стабилизированного блока питания 4, в результате чего прекращается подача с его выхода выпрямленного стабилизированного напряжения на все элементы электронной части устройства. Устройство для управления электродвигателем вибратора, отработав заданное число циклов его включений и отключений, возвращается в исходное состояние.

Прерывание заданного числа циклов включения и отключения электродвигателя вибратора производится нажатием кнопки "Стоп" кнопочного переключателя 1. При этом со схемы устройства снимается переменное напряжение и она возвращается в исходное состояние, независимо от того, какое число циклов включения и отключения отработал вибратор.

Количество циклов включения и отключения электродвигателя вибратора при однократном нажатии кнопки "Пуск" может изменяться путем переключения подвижного контакта однополюсного многопозиционного переключателя 11. При этом изменяется номер нечетного выхода дешифратора 10, связанного с входом усилителя-инвертора 13. Переключение подвижного контакта переключателя 11 в сторону уменьшения номера нечетного выхода дешифратора 10, связанного с входом усилителя-инвертора 13, уменьшает количество циклов включения и отключения электродвигателя вибратора.

Длительность включенного и отключенного состояния вибратора в каждом цикле его работы может регулироваться путем изменения частоты следования импульсов, вырабатываемых генератором импульсов 8 устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство для управления электродвигателем вибратора повышает удобство его эксплуатации за счет обеспечения заданного количества циклов включения и отключения электродвигателя при однократном нажатии на кнопку "Пуск" с выдерживанием определенного времени включенного и отключенного состояний, увеличивает эффективность и надежность работы вибратора благодаря возможности регулировки количества его повторных включений и продолжительности работы при каждом очередном включении.

Опытная эксплуатация устройства для управления электродвигателем вибратора подобного типа в глиноземном цехе ОАО "Богословский алюминиевый завод" подтвердила все перечисленные выше его положительные свойства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фотиев М.М. Электропривод и электрооборудование металлургических цехов. М.: Металлургия, 1990.

2. Волынский Б. А. , Зейн Е. Н., Шатерников В.Е. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1987.

3. Вибраторы электромеханические общего назначения ИВ-98, ИВ-99А, ИВ-107. Паспорт 2-1.003 ПС. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для управления электродвигателем вибратора, содержащее кнопочный выключатель, образованный последовательно соединенными замыкающим контактом кнопки "Пуск" и размыкающим контактом кнопки "Стоп", и магнитный пускатель, первый вывод обмотки которого через последовательно соединенные контакты кнопочного переключателя связан с первым полюсом источника переменного напряжения, а замыкающие контакты магнитного пускателя включены в цепи питания фазных обмоток электродвигателя вибратора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены электромеханическое реле, стабилизированный блок питания, первый и второй оптосимисторы, формирователь импульсов сброса, генератор импульсов, счетчик импульсов, двоично-десятичный дешифратор, однополюсный многопозиционный переключатель, усилитель и усилитель-инвертор, при этом замыкающий контакт электромехнического реле включен параллельно замыкающему контакту кнопки "Пуск" кнопочного переключателя, а первый вывод обмотки электромеханического реле соединен с первым выводом обмотки магнитного пускателя и первым входом стабилизированного блока питания, второй вход которого связан со вторым полюсом источника переменного напряжения, который через силовую часть первого оптосимистора соединен со вторым выводом обмотки магнитного пускателя и через силовую часть второго оптосимистора связан со вторым выводом обмотки электромеханического реле, выход стабилизированного блока питания соединен со входом формирователя импульса сброса, выход которого подключен ко входу генератора импульсов и ко входу установки нулевого состояния R счетчика импульсов, счетный вход которого С1 связан с выходом генератора импульсов, выходы счетчика импульсов подключены к соответствующим входам двоично-десятичного дешифратора, нечетные выходы которого (1,3, . . . , m) связаны с неподвижными контактами однополюсного многопозиционного переключателя, а четные выходы (0,2, . . . , m-1), соединенные между собой, подключены к входу усилителя, подвижный контакт однополюсного многопозиционного переключателя соединен со входом усилителя-инвертора, а выход стабилизированного блока питания через светоизлучающую часть первого оптосимистора связан с выходом усилителя и через излучающую часть второго оптосимистора соединен с выходом усилителя-инвертора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru