ЭЛЕКТРОПРИВОД

ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2277746 (13) C1

(51) МПК
H02P 3/24 (2006.01)
B66C 13/22 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005101938/09 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.27 
(45) Опубликовано: 2006.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1746505 A1, 07.07.1992. RU 2101843 C1, 10.01.1998. RU 35044 U1, 20.12.2003. RU 2234185 С1, 10.08.2004. SU 1309227 A1, 07.05.1987. SU 1815779 A1, 15.05.1993. GB 1129492 A1, 09.10.1966. US 3439245 А, 15.04.1969. FR 2480044 А, 09.10.1981. DE 2150117 A, 20.05.1976. ЕР 0084109 А1, 27.07.1983. 
(72) Автор(ы): Малиновский Анатолий Кузьмич (RU); Ткаченко Павел Викторович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Московский государственный горный университет (МГГУ) (RU) 
Адрес для переписки: 119991, Москва, Ленинский пр-кт, 6, МГГУ, патентный отдел 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода для механизмов передвижения грузоподъемных кранов. Техническим результатом является повышение безопасности работы. Электропривод содержит асинхронный двигатель с фазным ротором, выводы роторной обмотки которого подключены к трехфазному мостовому выпрямителю и пусковому резистору, конденсатор, включенный на выход выпрямителя и в две фазы источника питания, реле тока, два реле времени, тиристор, управляемый током ротора, линейные контакторы с замыкающими силовыми контактами в цепи статора и размыкающими блок-контактами в схеме управления двигателем, состоящей из трех цепей и позволяющей обеспечить плавный автоматический перевод электропривода из двигательного режима в тормозной режим при заданных скоростях передвижения, исключая возможность опрокидывания крана. 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода механизма передвижения грузоподъемных кранов.

Известен электропривод с динамическим торможением асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащий выпрямитель, вход которого подключен к ротору, а выход - через конденсатор и коммутационный элемент к двум обмоткам статора [1].

Однако такой электропривод не обеспечивает автоматический переход из двигательного режима в тормозной режим.

Известен электропривод, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, выводы роторной обмотки которого подключены к трехфазному мостовому выпрямителю и пусковому резистору, конденсатор, включенный на выход выпрямителя, линейные контакторы с замыкающими силовыми контактами в цепи статора и размыкающими блок-контактами в схеме управления двигателем, реле тока и тиристор, управляемый током ротора. Этот электропривод позволяет создать режим динамического торможения с самовозбуждением асинхронного двигателя, что является высокоэкономичным режимом, так как он создается без внешнего источника питания. Данный электропривод взят нами в качестве прототипа [2].

Недостатком такого привода является невозможность автоматического перехода из двигательного режима в тормозной режим при изменении направления действия внешних сил.

Задача изобретения - обеспечение заданной скорости передвижения крана как в двигательном, так и в тормозном режимах работы электропривода при изменении направления действия внешних сил, что значительно повышает безопасность его работы.

Это достигается тем, что электропривод, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, выводы роторной обмотки которого подключены к трехфазному мостовому выпрямителю и пусковому резистору, конденсатор, включенный на выход выпрямителя, линейные контакторы с замыкающими силовыми контактами в цепи статора и размыкающими блок-контактами в схеме управления двигателем, реле тока и тиристор, управляемый током ротора, снабжен двумя реле времени, одни концы катушек которых подключены к одной из фаз источника питания, а другой конец первого реле времени подключен к заземлителю через размыкающий контакт реле тока, а другой конец второго реле времени - через замыкающий контакт первого реле времени и размыкающий контакт реле тока, промежуточным реле и контактором динамического торможения, при этом схема управления двигателем выполнена в виде трех параллельно включенных цепей, первая из которых включает промежуточное реле, подключенное к источнику питания через две параллельно включенные цепи, одна из которых содержит последовательно включенные тиристор и размыкающий контакт реле тока, а другая - последовательно включенные размыкающие контакты второго реле времени и гидротолкателя, вторая цепь управления двигателем образована последовательно соединенными катушкой контактора динамического торможения, размыкающим контактом промежуточного реле и размыкающими блок-контактами линейных контакторов, а в третьей цепи управления общая точка катушек линейных контакторов соединена с заземлителем через размыкающий блок-контакт контактора динамического торможения и замыкающий контакт промежуточного реле.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема силовой части электропривода, а на фиг.2 - схема управления электроприводом.

Электропривод содержит асинхронный двигатель с фазным ротором 1, выводы роторной обмотки которого подключены к трехфазному мостовому выпрямителю 2 и пусковому резистору 3, управляемому коммутатором 4, электролитический конденсатор 5, одна обкладка которого подключена к фазе С и через сопротивление 6 к общей точке анодной группы выпрямителя 2, а другая - к общей точке катодной его группы, реле тока 7, два реле времени 8 и 9, одни концы катушек которых подключены к фазе А источника питания, а другой конец первого реле времени 8 подключен к заземлителю через размыкающий контакт 10 реле тока 7, а другой конец второго реле времени 9 - через замыкающий контакт 11 первого реле времени и размыкающий контакт 10 реле тока 7, тиристор 12, например, оптотиристор, управляемый током ротора, линейные контакторы 13, 14 с замыкающими силовыми контактами 15, 16 в цепи статора и размыкающими блок-контактами 17-20 в цепи управления приводом, промежуточное реле 21 с размыкающим контактом 22 и замыкающим контактом 23, контактор динамического торможения 24 с замыкающим контактом 25, соединяющим общую точку катодной группы выпрямителя 2 с катушкой реле тока 7, соединенной другим концом с фазой А, и размыкающим контактом 26. Цепь управления оптотиристором выполнена в виде последовательно включенных выпрямителя 27, вход которого подключен через замыкающий контакт 28 первого реле времени 8 к пусковому резистору 3, а выход - к потенциометру 29 через сглаживающий конденсатор 30, компаратора 31, один вход которого соединен с потенциометром 29 задания тока ротора, а другой его вход - с потенциометром 32 опорного напряжения, транзистора 33, управляемого выходом компаратора и включенного в цепь оптотиристора 12. Схема управления двигателем (см. фиг.2) выполнена в виде трех параллельных цепей, первая из которых включает промежуточное реле 21, подключенное к источнику питания - фазе А через две параллельно включенные цепи, одна из которых содержит последовательно включенные оптотиристор 12 и размыкающий контакт 34 реле тока 7, а другая - последовательно включенные размыкающие контакты второго реле времени 35 и гидротолкателя 36 (двигатель гидротолкателя на схеме не показан), вторая цепь управления двигателем образована последовательно включенными катушкой контактора динамического торможения 24, размыкающим контактом 22 промежуточного реле 21 и размыкающими блок-контактами 17, 19 линейных контакторов 13, 14, а третья цепь управления включает параллельно включенные катушки линейных контакторов 13, 14 с соответствующими контактами 37, 38 командоаппарата и размыкающими блок-контактами 18, 20 линейных контакторов 13, 14 и подключена к источнику питания общей точкой командоаппарата с одной стороны и общей точкой катушек линейных контакторов 13, 14 через размыкающий блок-контакт 26 контактора динамического торможения 24 и замыкающий контакт 23 промежуточного реле с другой стороны.

Электропривод работает следующим образом.

Перед пуском двигателя 1 включается гидротолкатель, который растормаживает механизм передвижения крана, а его контакт 36 размыкается, но цепь питания промежуточного реле 21 сохраняется, так как контакты 34 реле тока и 35 реле времени замкнуты. Промежуточное реле 21, включившись, размыкает контакт 22 и замыкает контакт 23. Схема управления приводом готова к работе.

Пуск двигателя 1 производится постановкой рукоятки командоаппарата в первую позицию и в зависимости от направления движения крана замыкается контакт 37 или 38 командоаппарата. Это приводит к включению линейного контактора 13 или 14 и замыканию его силовых контактов 15 или 16 и размыканию блок-контактов 17 и 18 или 19 и 20 в схеме управления. При замыкании силовых контактов 15 или 16 двигатель 1 начинает работать с заданной скорость в двигательном режиме. Одновременно с этим подключается сначала первое реле времени 8 и замыкается его контакт 28, подключающий выпрямитель 27 к пусковому резистору 3, с которого снимается напряжение, пропорциональное току ротора, а следовательно, моменту двигателя. Это напряжение через выпрямитель 27 подается на потенциометр 29 и далее на первый вход компаратора 31, на второй вход которого 31 подается опорное напряжение, снимаемое с потенциометра 32. Разность этих напряжений с компаратора 31 подается на базу транзистора 33, открывая его и одновременно с ним оптотиристор 12. Оптотиристор 12 при этом шунтирует контакт 35 второго реле времени 9. Замыкание контакта 11 первого реле времени 8 приводит к подключению второго реле времени 9 к фазе А через размыкающий контакт 10 тока реле 7. После включения реле времени 9 размыкается его контакт 35, но катушка промежуточного реле продолжает находиться под током, так как он зашунтирован оптотиристором 12. С включением двигателя заряжается электролитический конденсатор 5. При реактивном моменте сопротивления, создаваемым силами трения и внешними силами (например, встречным ветром), двигатель 1 работает в двигательном режиме. При попутном ветре момент на валу двигателя начинает уменьшаться и двигатель переходит в режим холостого хода. При уменьшении момента на валу двигателя уменьшается и ток ротора, а с ним и напряжение, подаваемое сначала на выпрямитель 27, потенциометр 29 и далее на первый вход компаратора 31. Разность напряжений на входе компаратора 31 становится отрицательной и транзистор 33 закрывается, а с ним закрывается и оптотиристор 12. Цепь питания промежуточного реле 21 разрывает, что приводит к замыканию контакта 22 и размыканию контакта 23. Это приводит к отключению двигателя от источника питания и к включению контактора динамического торможения 24, который замыканием своего контакта 25 подключает электролитический конденсатор 5 к обмоткам статора двигателя 1. Конденсатор 5 разряжается на обмотки статора и создает начальный ток возбуждения двигателя. Ротор продолжает вращаться за счет действия внешних сил и в нем наводится ЭДС, которая в замкнутом контуре создает ток, а следовательно, момент и двигатель переходит в тормозной режим. Появившийся ток ротора приводит к включению реле тока 7 и размыканию контакта 34 в цепи промежуточного реле 21. Двигатель будет работать в тормозном режиме до тех пор, пока внешние силы не уменьшатся или не изменят своего направления. В этом случае момент на валу двигателя начнет уменьшаться, а с ним уменьшается и ток ротора, приводящий к отключению реле тока 7, замыканию его контакта 34, и двигатель вновь переходит в двигательный режим. Этим достигается автоматический переход электропривода из двигательного режима в тормозной и, наоборот, при изменении направления действия внешних сил (ветра), а также поддержание заданной скорости передвижения на необходимом уровне.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №338979, кл. МКН Н 02 Р 3/24 от 1972 г. (аналог).

2. Авторское свидетельство №1746505, кл. Н 02 Р 3/24 от 01.06.90 г. (прототип).




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Электропривод, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, выводы роторной обмотки которого подключены к трехфазному мостовому выпрямителю и пусковому резистору, конденсатор, включенный на выход выпрямителя, линейные контакторы с замыкающими силовыми контактами в цепи статора и размыкающими блок-контактами в цепи управления двигателем, реле тока и тиристор, управляемый током ротора, отличающийся тем, что он снабжен двумя реле времени, одни концы катушек которых подключены к одной из фаз источника питания, а другой конец первого реле времени подключен к заземлителю через размыкающий контакт реле тока, а другой конец второго реле времени - через замыкающий контакт первого реле времени и размыкающий контакт реле тока, промежуточным реле и контактором динамического торможения, при этом схема управления двигателем выполнена в виде трех параллельно включенных цепей, первая из которых включает промежуточное реле, подключенное к источнику питания через две параллельно включенные цепи, одна из которых содержит последовательно включенные тиристор и размыкающий контакт реле тока, а другая - последовательно включенные размыкающие контакты второго реле времени и гидротолкателя, вторая цепь управления двигателем образована последовательно соединенными катушкой контактора динамического торможения, размыкающим контактом промежуточного реле и размыкающими блок-контактами линейных контакторов, а в третьей цепи управления общая точка катушек линейных контакторов соединена с заземлителем через размыкающий блок-контакт контактора динамического торможения и замыкающий контакт промежуточного реле.





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