УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ


RU (11) 2321152 (13) C1

(51) МПК
H02P 3/24 (2006.01)
H02H 7/09 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - может прекратить свое действие 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006130178/09 
(22) Дата подачи заявки: 2006.08.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.08.21 
(45) Опубликовано: 2008.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2268525 С2, 27.05.2005. RU 2247458 C1, 27.02.2005. SU 1539944 А1, 30.01.1990. GB 2114390 А, 17.08.1983. US 3581168 А, 25.05.1971. ЕР 0216143 А1, 01.04.1987. WO 98/10501 А1, 12.03.1998. 
(72) Автор(ы): Задеренко Владимир Алексеевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Задеренко Владимир Алексеевич (RU) 
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. Технический результат - повышение надежности, увеличение интенсивности и повышение эффективности торможения, обеспечение отключения двигателя при пропадании одной или более фаз. Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем содержит асинхронный двигатель с обмоткой статора, соединенной в звезду с нулевой шиной, замыкающие контакты рабочего контактора, размыкающие контакты тормозного контактора, выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов, и диод в нулевом проводе. В устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем введены три дополнительных конденсатора, три резистора, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, регулируемый резистор, три диода, три вспомогательных конденсатора, тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами, контактор динамического торможения с тремя замыкающими контактами и реагирующий орган. Вновь введенные элементы подключены так, как указано в формуле изобретения. 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 статора, первые выводы которых подключены соответственно через замыкающие контакты рабочего контактора к контролируемым фазам сети с заземленной нулевой шиной, вторые выводы фазных обмоток соединены вместе и подключены к нулевой шине, размыкающие контакты рабочего контактора первыми выводами подключены пофазно к первым выводам фазных обмоток статора, выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов, и основной диод, анодом подключенный к общей точке соединения вторых выводов фазных обмоток статора, а катодом соединен с нулевой шиной.

Недостатками этого устройства являются низкая надежность торможения и сравнительно небольшое снижение скорости ротора и низкая эффективность торможения. Не обеспечивается отключение электродвигателя от сети при пропадании одной или двух фаз.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности торможения и увеличение интенсивности торможения, а также обеспечение отключения электродвигателя от сети при пропадании одной или двух фаз.

Указанная цель достигается тем, что в 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 которых соединены вместе и подключены через диод к нулевой шине, размыкающие контакты рабочего контактора, первыми выводами подключенные пофазно к первым выводам фазных обмоток статора, выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов, и основной диод, анодом подключенный к общей точке соединения вторых выводов фазных обмоток статора, а катодом - к нулевой шине, введены дополнительные три конденсатора, три резистора, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, регулируемый резистор, три диода, три вспомогательных конденсатора, тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами, контактор динамического торможения с тремя замыкающими контактами и реагирующий орган, конденсаторы первыми обкладками пофазно подключены к вторым выводам размыкающих контактов рабочего контактора, а вторые обкладки конденсаторов через первый, второй и третий резисторы соответственно соединены вместе и подключены к общей точке вторых выводов обмоток статора, к первому выводу четвертого замыкающего контакта тормозного контактора и к первому выводу первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с заземленной нулевой шиной, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первым входным выводом выпрямительного моста, с анодом основного диода и вторым выводом первого замыкающего контакта контактора динамического торможения и через первый замыкающий контакт тормозного контактора подключен к первому выводу первой фазной обмотки статора, второй вывод вторичной обмотки трансформатора через регулируемый резистор соединен с вторым входным выводом выпрямительного моста и первым выводом третьего замыкающего контакта контактора динамического торможения, а общая точка этого соединения через третий замыкающий контакт тормозного контактора подключена к первому выводу третьей фазной обмотки статора, аноды первого, второго и третьего диодов и второй вывод второго замыкающего контакта контактора динамического торможения соединены с плюсовым выходным выводом выпрямительного моста и через второй замыкающий контакт тормозного контактора подключены к первому выводу второй фазной обмотки статора, катод первого диода соединен с плюсовой обкладкой первого вспомогательного конденсатора и с первым выводом первого замыкающего контакта контактора динамического торможения, катод второго диода соединен с плюсовой обкладкой второго вспомогательного конденсатора и с первым выводом второго замыкающего контакта контактора динамического торможения, катод третьего диода соединен с плюсовой обкладкой третьего вспомогательного конденсатора и вторым выводом третьего замыкающего контакта контактора динамического торможения, а минусовые обкладки первого второго и третьего вспомогательных конденсаторов подключены к минусовому выходному выводу выпрямительного моста и соединены с вторым выводом четвертого замыкающего контакта тормозного контактора, первый вывод реагирующего органа подключен к катоду основного диода, анод которого соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора, а второй вывод реагирующего органа подключен к второму выводу вторичной обмотки трансформатора.

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 через замыкающие контакты (5, 6, 7) рабочего контактора к контролируемым фазам (А; В; С) сети с заземленной нулевой шиной (N) соответственно (2-5-А), (3-6-В), (4-7-С), размыкающие контакты (8, 9, 10) рабочего контактора, первыми выводами подключенные пофазно к первым выводам фазных обмоток (8-4), (9-3), (10-2), выпрямительный мост, состоящий из диодов (11, 12, 13, 14) и основной диод (15), дополнительные три конденсатора (16, 17, 18), три резистора (19, 20, 21), трансформатор (22) с первичной (23) и вторичной (24) обмотками, регулируемый резистор (25), три диода (26, 27, 28) три вспомогательных конденсатора (29, 30, 31), тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами (32, 33, 34, 35), контактор динамического торможения с тремя замыкающими контактами (36, 37, 38) и реагирующий орган (39), конденсаторы пофазно (16-8), (17-9), (18-10) подключены первыми обкладками к вторым выводам контактов (8, 9, 10) рабочего контактора, а вторые обкладки конденсаторов (16, 17, 18) через первый (19), второй (20) и третий (21) резисторы соединены вместе соответственно (16-19), (17-20), (18-21) и подключены к общей точке вторых выводов обмоток (2, 3, 4), первому выводу четвертого замыкающего контакта (35) тормозного контактора и к первому выводу первичной обмотки (23) трансформатора (22), второй вывод которой соединен с заземленной нулевой шиной (N), первый вывод вторичной обмотки (24) трансформатора (22) соединен с первым входным выводом (11, 12) выпрямительного моста (11, 12, 13, 14), анодом диода (15) и вторым выводом первого замыкающего контакта (36) контактора динамического торможения и через первый замыкающий контакт (32) тормозного контактора подключены к первому выводу первой (2) фазной обмотки статора (1), второй вывод вторичной обмотки (24) трансформатора (22) через регулируемый резистор (25) соединен с вторым входным выводом (13, 14) выпрямительного моста и первым выводом третьего замыкающего контакта (38) контактора динамического торможения, а общая точка соединения (25-13, 14-38) через третий замыкающий контакт (34) тормозного контактора подключена к первому выводу третьей (4) фазной обмотки статора, аноды первого (26), второго (27) и третьего (28) диодов и второй вывод второго замыкающего контакта (37) контактора динамического торможения соединены с плюсовым выходным выводом (12, 14) выпрямительного моста и через второй замыкающий контакт (33) тормозного контактора подключены к первому выводу второй (3) фазной обмотки статора, катод первого диода (26) соединен с плюсовой обкладкой первого вспомогательного конденсатора (29) и с первым выводом первого замыкающего контакта (36) контактора динамического торможения, катод второго диода (27) соединен с плюсовой обкладкой второго вспомогательного конденсатора (30) и с первым выводом второго замыкающего контакта (37) контактора динамического торможения, катод третьего диода (28) соединен с плюсовой обкладкой третьего вспомогательного конденсатора (31) и с вторым выводом третьего замыкающего контакта (38) контактора динамического торможения, а минусовые обкладки вспомогательных конденсаторов (29, 30, 31) подключены к минусовому выходному выводу (11, 13) выпрямительного моста и соединены с вторым выводом четвертого замыкающего контакта (35) тормозного контактора, реагирующий орган (39) первым выводом подключен к катоду диода (15), анод которого соединен с первым выводом вторичной обмотки (24) трансформатора (22), а вторым выводом реагирующий орган (39) подключен к второму выводу вторичной обмотки (24) трансформатора (22).

Устройство работает следующим образом.

При включении рабочего контактора его контакты (5, 6, 7) подключают фазные обмотки (2, 3, 4) статора электродвигателя (1) к контролируемым фазам (А, В, С) сети с заземленной нулевой шиной (N), контакты (8, 9, 10) размыкаются. При наличии напряжения всех фаз напряжение в общей точке соединения обмоток (2, 3, 4) статора близко нулю. При пропадании одной или двух фаз в общей точке соединения обмоток (2, 3, 4) статора появляется переменное напряжение. Появившееся напряжение на первичной обмотке трансформатора трансформируется и со вторичной обмотки (24) подается на вход выпрямительного моста Выпрямленное напряжение посредством моста через диоды (26, 27, 28) соответственно заряжает конденсаторы (29, 30, 31) срабатывает реагирующий орган (39) и отключает рабочий контактор. При отключении рабочего контактора его контакты (5, 6, 7) размыкаются, а контакты (8, 9, 10) замыкаются. Двигатель отключается от сети. Начинается процесс его конденсаторного торможения при помощи конденсаторов (16, 17, 18) и резисторов (19, 20, 21). Затем включается тормозной контактор и замыкаются его контакты (32, 33, 34, 35). Начинается торможение замыканием обмоток статора через диоды 11, 12, 13, 14 - т.е. индукционное торможение. Затем включается контактор динамического торможения и замыкаются его контакты (36, 37, 38).

Начинается разряд конденсаторов (29, 30, 31) на обмотку статора и происходит динамическое торможение. Тормозной ток на всех этапах торможения проходит по всем обмоткам статора.

После останова двигателя тормозной контактор и контактор динамического торможения отключаются.

Благодаря введению дополнительных элементов в схему обеспечивается интенсивное и эффективное торможение электродвигателя.

Обеспечивается отключение двигателя при пропадании одной или более фаз. Уменьшается нагрев двигателя, 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 вместе и подключены к нулевой шине, размыкающие контакты рабочего контактора первыми выводами подключены пофазно к первым выводам фазных обмоток статора, выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов, и основной диод, анодом подключенный к общей точке соединения вторых выводов фазных обмоток статора, а катодом соединен с нулевой шиной, отличающееся тем, что введены дополнительные три конденсатора, три резистора, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, регулируемый резистор, три диода, три вспомогательных конденсатора, тормозной контактор с четырьмя замыкающими контактами, контактор динамического торможения с тремя замыкающими контактами и реагирующий орган, конденсаторы первыми обкладками пофазно подключены к вторым выводам размыкающих контактов рабочего контактора, а вторые обкладки конденсаторов через резисторы соединены вместе и подключены к общей точке вторых выводов обмоток статора, к первому выводу четвертого замыкающего контакта тормозного контактора и к первому выводу первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с заземленной нулевой шиной, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первым входным выводом выпрямительного моста, анодом основного диода и вторым выводом первого замыкающего контакта контактора динамического торможения и через первый замыкающий контакт тормозного контактора подключен к первому выводу первой фазной обмотки статора, второй вывод вторичной обмотки трансформатора через регулируемый резистор соединен с вторым входным выводом выпрямительного моста и первым выводом третьего замыкающего контакта контактора динамического торможения и общая точка этого соединения через третий замыкающий контакт тормозного контактора подключена к первому выводу третьей фазной обмотки статора, аноды первого, второго и третьего диодов и второй вывод второго замыкающего контакта контактора динамического торможения соединены с плюсовым выходным выводом выпрямительного моста и через второй замыкающий контакт тормозного контактора подключены к первому выводу второй фазной обмотки статора, катод первого диода соединен с плюсовой обкладкой первого вспомогательного конденсатора и с первым выводом первого замыкающего контакта контактора динамического торможения, катод второго диода соединен с плюсовой обкладкой второго вспомогательного конденсатора и с первым выводом второго замыкающего контакта контактора динамического торможения, катод третьего диода соединен с плюсовой обкладкой третьего вспомогательного конденсатора и вторым выводом третьего замыкающего контакта контактора динамического торможения, а минусовые обкладки первого, второго и третьего вспомогательных конденсаторов подключены к минусовому выходному выводу выпрямительного моста и соединены с вторым выводом четвертого замыкающего контакта тормозного контактора, первый вывод реагирующего органа подключен к катоду основного диода, а второй вывод реагирующего органа подключен к второму выводу вторичной обмотки трансформатора.