CS217110B1 - Zapojení pro spouštění indukčního motoru přepínačem hvězda-trojúhelník - Google Patents

Abstract

Zapojení pro spouštění indukčních motorů přepínačem hvězde-trojúhelník. Vynález se týká spouštění motorů a řeší zapojení pro přepínání z hvězdy d· trojúhelníku v závislosti na velikosti proudu odebíraného indukčním motorem. Velikost odebíraného proude se měří v napájecích přívodech motoru a převádí se na stejnosměrný napěťový signál. Ten se v komparátoru porovnává s mastsvenou požadovanou hodnotou. Když překročí skutečná hodnota proudu požadovanou hodnotu vyšle komparátor signál logického bloku, který dá povel k přepnutí přepínače z hvězdy do trojúhelníku. Zadaný signál k zapnutí nebo vypnutí motoru se uchovává ne výstupu paměti. časový člen vytváří časová prodlevy nutné při zapínání a vypínání indukčního motoru. Vynálezu se využije při spouštění pohonu hlavních agregátů tabulových nůžek a lisů.

Description

Vynález se týká zapojení pro přepínání indukčního motoru přepínačem hvězde-trojúhelník,

Trojfázový indukční - asynchronní - motor ae spouští a ohledem na snížení rozběhového proudu přepínačem hvězda-trojúhelník.

Omezení rozběhového proudu apóčívá v tom, že vinutí statoru je dimenzováno ne nepětí vyšší než je skutečné provozní nepětí. při použití přepínače hvězda-trojúhelník ae vinutí statoru při prvním zapnutí zepojí do hvězdy, přičemž motor pracuje asi na jednu třetinu výkonu. Po rozběhu se při druhém zapnutí zapojí vinutí statoru do trojúhelníku a motor pracuje na plný výkon. Okamžik, ve kterém se přepíná vinutí statoru z hvězdy do trojúhelníku ee řídí buď časově a to časovým relé nebo se řídí v závislosti na otáčkách motoru. První způsob, který řídí přepnutí přepínače hvězda-trojúhelník pomocí časového relé je jednoduchý, ale jeho nevýhodou je, že je obtížné optimálně nastavit časovým relé požadovaný okamžik přepnutí. Většinou ae nenastaví požadovaný okamžik přesně a nestavený čas je bud příliš krátký nebo příliš dlouhý. Nestavení příliš krátkého času má ten nepříjemný následek, že při přepnuti dojde k velkému proudovému rázu, který často způsobí vybavení nadproudové ochrany motoru, například k přerušení pojistek. Nastavení dlouhého rozběhového času.má za následek zbytečnou časovou prodlevu, takže trvá dlouho než je motor připraven pracovat na plriý výkon. Druhý používaný způsob, který řídí přepnutí přepínače hvězda-trojúhelník, to je v závislosti ná otáčkách motoru, je mnohem přesnější, ale je dožitý a nákladný, protože vyžaduje použití speciálního čidla otáček rozbíhaného motoru. Čidlo otáček má číslicový nebe analogový výstup. Podstatnou nevýhodou tohoto způsobu je, že čidlo otáček musí oýt mechanicky upevněno na hřídeli přepínacího motoru. ^xrotože většina indukčních motorů má vyveden hřídel jen na jedné straně, je obtížné najít místo na hřídeli pro mechanické upevnění čidla otáček. Proto se tohoto způsobu, který je velmi nákladný, užívá jen zřídka.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení pro spouštění indukčního motoru přepínačem hvězda-trojúhelník, podle vynálezu, u kterého je první výstup přepínače hvězda-trojúhelník spojen s napájecím vstupem indukčního motoru a druhý výstup přepínače hvězda-trojúhelník je spojen s přepínaným vstupem indukčního motoru. Podstata vynálezu spočívá v tom, Že zapínacl vstup zapojení je spojen se zapínscím vstupem paměti, jejíž vypínací vstup ge spojen s vypínacím vstupem zapojení. Vstup ochran zapojení je spojen se vstupem ochran paměti. Výstup paměti je spojen jednak s řídicím vstupem logického bloku a jednak přes časový Člen s časovým vstupem logického bloku. Síťový výstup logického bloku je spojen se síťovým vstupem přepínače hvězda-trojúhelník. Vstiip pro přepínání do hvězdy přepínače hvězda-trojúhelník je spojen s výstupem pro přepínání do hvězdy logického bloku je spojen ee vstupem pro přepínáni db trojúhelníku přepínače hvězda-trojúhelník. Napájecí vstup přepínače hvězde-trojúhelník je spojen e čidlem proudu, čidlo proudu je spojeno s napájecím vetupem zapojení a jednak přes převodník s řídicím vetupem komparétoru. Nastavovací vstup komparétoru je spojen s běžcem potenciometru. Výstup komparétoru je spojen a proudovým vetupem logického bloku.

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že umožňuje rozebíhat motor s malým nárazovým zapínacím proudem, přičemž doba rozběhu motoru je optimální a mění se s ohledem na různá momentová zatížení motoru. Zapojení je zcela spolehlivé. Okamžik rozběhu je snadno nastavitelný a není závislý na velikosti napájecího napětí a na zatížení motoru. Zapojení zrychluje rozběh motoru zejména při následném zapnutí motoru v kratším časovém úseku a odstraňuje nespolehlivé časové relé.

Další výhpdou je, že nedovolí přepnout motor při momentovém přetížení motoru.

^říklad zapojení podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkresu. Jednotlivé bloky zspojení je možné charakterizovat takto. Převodník 1 je usměrňovač, který má na výstupu zapojení zatěžovací odpor s ohledem na proud proudových transformátorů,které slouží jeko čidlo 8 proudu. Součástí převodníku 1 je též filtr. Převodník 1 slouží k převádění střídavého výstupního signálu z čidla 8 proudu na stejnosměrný napěťový signál. Komparátor 2 je analogový integrovaný zesilovač s nelineární zpětnou vazbou. Slouží k porovnávání napětí z běžve potenciometru j), které udává požadovanou hodnotu indukčního proudu motoru 2, při kterém přepíná přepínač 6 z hvězdy do trojúhelníku, se skutečnou hodnotou proudu indukčního motoru 2 který se měří proudovými transformátory. Paměť 2 je vytvořena bu3 z tyristoru, nebo zesilovače a kladnou zpětnou vazbou, nebo z číslinového klopného obvodu. Slouží k zapamatování signálů z tlačítek, které ovládají zapnutí a vypnutí indukčního motoru 2· Zapamatování signálu o zapnutí motoru je možno zrušit signálem o vypnutí motoru nebo signálem z ochran. Logický blok<i4 je vytvořen z číslicových obvodů a výkonových členů určených pro ovládání ,cívek stykačů v přepínači 6 hvězde-trojúhálník v závislosti na signálech z komfarátoru 2, z paměti 2 a z časového členu 2·

Casov# člen 2 je bud analogový integrátor, nebo časový integrovaný obvod. Slouží k vytváření signálu s nastavitelným časovým zpožděním s ohledem na signál přivedený na jeho vstup.

Při prvním zapnutí indukčního motoru 2 řídí časový člen 2 práci logického bloku 4., tak, aby se indukční motor 7 zapnul do hvězdy, i lkdyž'při tomto zapnutí je proud motoru 7 nulový, takže komparátor 2 odblokovává logický blok £· Cssový člen 2 se též využívá při nastavování přepínače 6, když se provizorně nastavuje dlouhý čas přepnutí a kontroluje se funkce nastavení komparátoru 2. Přepínač 6 hvězda-trojúhelník je vytvořen ze tří stykačů, nebo bezkontaktních prvků například tyristorů nahrazujících stykače. ^deden stykač zapojuje indukční motor 2 ^na střídavé napájecí napětí, druhý stykač přepojuje vinutí statoru indukčního motoru 2 úo hvězdy a třetí stykač přepojuje vinutí indukčního motoru 2 ůo trojúhelníku.

Čidlo 8 proudu jsou proudové transformátory, které měří napájecí proud indukčního motoru 2· První výstup 065 přepínače 6 hvězda-trojúhelník je spojen s napájecím vstupem 071 indukčního motoru 2· ^ruhý výstup 066 přepínače 6 hvězda-trojúhelník je spojen s přepínaným vstupem 072 indukčního motoru 2· Zapínací vstup 10 zapojení je spojen se zapínacím vstupem 031 paměti 2· Vypínací vstup 032 paměti 2 J^e spojen s vypínacím vstupem 11 zapojení. Vstup 12 ochran zapojení je spojen s vstupem 033 ochran paměti £. Výstup 034 paměti 3_ je spojen jednak s řídicím vstupem 042 logického bloku 4 a jednak přes časový člen £ 8 časovým vstupem 043 logického blojju 4.SÍtový výstup 044 logického bloku je spojen se sítovým vstupem 064 přepínače ,6 hvězda-trojúhelník. Vstup 063 pro přepínání do hvězdy přepínače £ hvězda-trojúhelník je spojen s výstupem 045 pro přepínání hvězdy logického bloku _4. Výstup 046 pro přepínání do trojúhelníku logického bloku 4 je spojen se vstupem 062 pro přepínání do trojúhelníku přepínače 2 hvězda-trojúhelník. flapájecí vstup 061 přepínače hvězda-trojúhelník je spojen s čidlem 8 proudu. Čidlo _8 proudu je spojeno jednak s napájecím vstupem 13 zapojení a jednak přes převodník Vs řídicím vstupem 021 komparátoru 2, Nastavovací vstup 022 komparátoru 2. je spojen.

běžcem potenciometru 9. Výstup 023 komparátoru 2 je spojen s proudovým vstupem 041 logic-, kého bloku 4.

Napojení pracuje takto, indukční motor Jn ae napájí třífázovým nepětím, které ee přivádí na napájecí vstup 13 zapojení odkud ee přivádí přes čidlo _8 proudu na napájecí vstup 061 přepínače _8 hvězde-trojúhelník.

Povel k zepnutí indukčního motoru 2 ee dává zapínecím tlačítkem, které je připojeno ne zapínací vstup 10 zpájení, které vSck není na výkrese znázorněno. Zapínací signál přichází ze zepínecího tlačítka a přes zapínací vstup 10 zapojení na zapínací vstup Oji paměti 3. V paměti 3 ee uchová informace o zapnutí. Zapínací signál z výstupu 034 pcměti 3 přichází současně na vstup časového členu 5 a ne řídicí vstup 042 logického bloku 4. Logický blok 4 vyšle povel přes svůj výstup 45 pro zepojení hvězdy a ne vstup 063 pro zapojení do hvězdy přepínače £ hvězda-trojúhelník a první stykač zapne vinutí statoru indukčního motoru 7 do hvězdy. S malým zpožděním se přes* sítový výstup 044 logického bloku 4 na sítový vstup 064 přepínače 6_ hvězda-trojúhelník dává povel třetímu stykači ke připojení napájecího napětí, kterým se nepájí indukční motor 7. Třífázové napájecí napětí přichází z napájecího vstupu 13 zapojení přes čidlo 6. proudu na napájení vstup 061 přepínače 6 hvSzda-trojúhelník, odtud se vede ne první výstup 065 přepíneče_6 hvězda - trojúhelník a dále na napájecí vstup 071 a na přepínevý vstup 072 indukčního motoru J. Indukční;,motor 7 se začne rozbíhat.

Při rozběhu indukčního motoru 7 působí svým vlivem časový člen £, který blokuje činnost logického bloku J. fento vliv se projevuje tek, že časový člen £ překrýv# čas při zapnutí sílového stykače v době, kdy ještě neteče vinutím ststoru indukčního motoru J proud. ČidloJ) proudu dává signál nulový a proto je v té době i ne řídicím vstupu 021 komparátorů 2 signál nulový a ne nastavovacím vstupu 022 komparátorů 2 je signál odpovídající požadované hodnotě proudu pro přepnutí. Protože signál ns řídicím vstupu 021 komparátorů je nulový a tedy je menší než ne jeho neatavovacím vstupu 022, je na výstupu 023 kompsrétoru_2 signál nesoucí informaci logickému bloku 4,že je možno přepnout. Tímto signálem se logický blok 4 odblokuje. Aby však v tomto případě, to je při spouštění indukčního motoru £.k přepnutí nedošlo, zablokuje časový člen _5 svým zpožděným signálem činnost logického bloku 4 na jeho časovém vstupu 043 po dobu řádové ječné sekundy. Během této doby se vytvoří na řídicím vstupu 021 komparátorů signál * odpovídající skutečné hodnotě odebíraného proudu, takže po odblokování činnosti logického bloku £ je ne výstupu 023 komparátorů 2 správný signál. Po spuštění indukčního motoru 7 se signál o velikosti napájecího proudu přenáší z čidla 8 proudu do převodníku 7, kde se zprecovévá ne stejfiosměrný napělový signál. ^xento stejnosměrný napělový signál odpovídající skutečná hodnotě odebíraného proudu se vede z výstupu převodníku 1 ne řídicí vstup 021 komparátorů 2.

Na nastavovací vstup 022 komparátorů 2 se přivádí napětí z běžce potenciometru 9, který odpovídá velikosti požadovaného proudu pro přepnutí indukčního motoru J7 z hvězdy do trojúhelníku. Pokud je hodnota skutečného proudu odebíraného indukčním motorem J_ větší než požadovaná hodnota proudu stanovená pre přepnutí indukčního motoru 7 z hvězdy do trojúhelníku, potom je na výstupu 023 komparátoru_2 napělový signál jedné polarity, který dává logickému bloku 4 informaci, že trvá povel pro zapojení vinutí indukčního motoru 7 do hvězdy a blokuje jinou činnost logického bloku 4. Když poklesne proud odebíraný indukčním motorem 7 pod stanovenou hodnotu, zaznamená tuto informaci čidlo_8. proudu a předá ji přes převodník 1 na ί'ίάΐοί votup 021 komparátoru 2. Když komparátor £ zjistí, že skutečná hodnotě odebíraného proudu indukčním motorem 2 je menší než požadovaná hodnota odebíraného proudu, která je ne nastavovacím vstupu 022 komparátoru_2 změní komperátor_2 polaritu svého výstupu a tím dá logickému bloku £ pokyn k přepnutí vinutí indukčního motoru_7 z hvězdy do trojúhelníka. Logický blok 4 nejprve přes svůj výstup 045 pro přepínání do hvězdy vyšle povel na vstup 063 pro přepínání do hvězdy přepínače 6 hvězda-trojúhelník a tímto povelem se rozepne druhý stykač a odpojí se zapojení vinutí indukčního motoru 7 do hvězdy, ^ťotom vyšle logický blok 4 přes svůj vžstup 046 pro zapojení do trojúhelníku ne vstup 062 pro zapojení do trojúhelníku přepínače £ hvězda-trojúhelník, a tímto povelem se sepne třetí stykač, který zapojí vinutí indukčního motoru J do trojúhelníku. Časového členu_g se též používá při nastavení optimálního proudu pro přepnutí indukčního motoru 7 z hvězdy do trojúhelníku. Při tomto nastavování se nejprve nastaví v časovém členu 5 delší čas, po který se blokuje činnost logického bloku 4. tento čas je řádově ve stovkách sekund. Sleduje ae, přiujaké hodnotě napájecího proudu se komperátor_2 překlápí. Požadovaná hodnota překlápěcího proudu se potom nastavuje na potenciometru _9, který ae může tímto způsobem cejchovat, protože je činnost logického bloku £ blokována časovém členem 5, nemá překlopení komparátoru 2_ vliv na sepnutí jednotlivých stykačů v přepínači £ hvězde-trojúhelník. Po nestavení optimální hodnoty napájecího proudu při které komparátor__2 překlápí se časový člen_5 opět nestaví ne původní krátkodobé zpoždění, kterým se překrývá čas při sepnutí síťového stykače.

K zastavení indukčního motoru 7 může dojít bud stlačením vypínacího tlačítka, nebo vysláním aignálu z obvodů ochran. ^xři stlačení vypínacího tlačítka, které není na výkrese znázorněno, a které je připojeno na vypínací vstup 11 zapojení, přijde signál k vypnutí indukčního motoru 7 ne vypínací vstup 032 paměti _J. Z výstupu 034 paměti 3 přichází tento signál na řídicí vetup. 042 logického bloku 4. Logický blok £ dává povel přes všechny své výstupy 0044. 045.046 do přepínače_6 hvězda-trojúhelník k rozepnutí všech tři stykačů. Tím se přeruší přívod proudu mezi napájecím vstupem £3 zapojení a vstupy 071.072 indukčního motoru £, který se zastaví. Stejným způsobem dojde k zastavení indukčního motoru£ při příchodu signálu z ochranných obvodů, které jsou připojeny na vstup 13 ochran zapojení a které nejsou na výv křese znázorněny. Signály z ochranných obvodů působí stejně jako vypínací signál.

Vynálezu se využije při zapínání indukčních motorů, zejména pro pohony hlavních agregátů tabulových nůžek a lisů.

Claims (1)

1. Zapojení pro spouštění indukčního motoru přepínačem hvězde-trojúhelník u kterého je první výstup přepínače hvězde-trojúhelník spojen s napájecím vstupem indukčního motoru a druhý výstup přepínače hvězda-trojúhelník je spojen s přepínaným vstupem indukčního motoru, vyznačující se tím, že zepínací vstup (10) zapojení je spojen se zapínacím vstupem (03l)paměti (3) jejíž vypínací vstup (032) je spojen s vypínacím vstupem (1) zapojení, jenož vstup (12)ochran je spojen se vstupem (033)ochran paměti (3), jejíž výstup (034) je spojen jednak s řídicím vstupem (042) logického bloku (4)a jednak přes časový člen (5) s česovým vstupem (043) logického bloku (4), jehož síťový výstup (044) je spojen se sítovým vstupem (064) přepínače (6) hvězde-trojúhelník, jehož vstup (063) pro přepínání do hvězdy je spojen s výstupem (045) pro přepínání do hvězdy logického bloku (4), jehož výstup (O46)pro přepínání do trojúhelníku je spojen se vstupem (062) pro přepínání do trojúhelníku přepínače (6) hvězda-trojúhelník, jehož napájecí vstup (061) je spojen s čidlem (8)proudtt, které je spojeno jednak s napájecím vstupem (13) zapojení a jednak přes převodník(l) s řídícím vstupem (021)komparátoru (2), jehož nastavovací vetup (022) je spojen s běžcem potenciometru (9) a výstup (023) komparátsru (2) je spojen s prfoudovým vstupem (041) logického bloku (4).