CS218982B1

CS218982B1 - Zapojení pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru

Info

Publication number: CS218982B1
Application number: CS110681A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ledr
Original assignee: Zdenek Ledr
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1981-02-17
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Účelem vynálezu je zapojení pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru. Zapojení se týká těch případů, kdy se od motoru elektrického pohonu požaduje, aby měl v širokém otáčkovém rozsahu přibližně stálý moment, jak je tomu zejména u pásových dopravníků, které se mají plynule rozbíhat pohybem rovnoměrně zrychleným, aby nedocházelo k nepříznivému namáhání jejich pásu, například momentovými rázy. Trojfázový asynchronní klečový motor je k napájecí síti připojen přes pracovní vinutí trojífázového transduktoru, jehož budicí vinutí je připojeno ke stejnosměrné straně jednofázového usměrňovacího můstku, který je svou střídavou stranou spojen se sekundárním vinutím jednofázového proudového transformátoru, zapojeného do jedné z fází přívodu asynchronního· motoru. K sekundárnímu vinutí přístrojového proudového transformátoru, zapojeného rovněž do jedné z fází přívodu asynchronního motoru, je připojena cívka proudového relé s pracovním kontaktem zapojeným v obvodu cívky proudového stykače, jehož pracovní kontakt je zapojen do obvodu bočníku budicího vinutí trojfázového· transduktoru.

Description

[54) Zapojení pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru

Účelem vynálezu je zapojení pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru.

Zapojení se týká těch případů, kdy se od motoru elektrického pohonu požaduje, aby měl v širokém otáčkovém rozsahu přibližně stálý moment, jak je tomu zejména u pásových dopravníků, které se mají plynule rozbíhat pohybem rovnoměrně zrychleným, aby nedocházelo k nepříznivému namáhání jejich pásu, například momentovými rázy.

Trojfázový asynchronní klečový motor je k napájecí síti připojen přes pracovní vinutí trojífázového transduktoru, jehož budicí vinutí je připojeno ke stejnosměrné straně jednofázového usměrňovacího můstku, který je svou střídavou stranou spojen se sekundárním vinutím jednofázového proudového transformátoru, zapojeného do jedné z fází přívodu asynchronního· motoru. K sekundárnímu vinutí přístrojového proudového transformátoru, zapojeného rovněž do jedné z fází přívodu asynchronního motoru, je připojena cívka proudového relé s pracovním kontaktem zapojeným v obvodu cívky proudového stykače, jehož pracovní kontakt je zapojen do obvodu bočníku budicího vinutí trojfázového· transduktoru.

Vynález se týká zapojení pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru.

V technické praxi se vyskytuje řada případů, kdy se od motoru elektrického pohonu požaduje, aby měl v širokém otáčkovém rozsahu přibližně stálý moment. Tak je tomu zejména u pásových dopravníků, které se mají plynule rozbíhat pohybem rovnoměrně zrychleným, aby nedocházelo k nepříznivému namáhání dopravního pásu například momentovými rázy způsobovanými stykači spouštěče.

U asynchronních kroužkových motorů se rovnoměrného^ plynulého· rozběhu dociluje pomocí bezkontaktního rotorového indukčního spouštěče. U asynchronních klečových motorů však není možné rotorový spouštěč použít.

Přirozená momentová charakteristika asynchronního^ klečového motoru probíhá ze značného záběrového momentu přes velký moment zv,ratu a nesplňuje požadovanou podmínku přibližně stálého momentu v širokém otáčkovém rozsahu. Z toho důvodu se u asynchronních klečových motorů pro pohon pásových dopravníků používá rozběhových hydrodynamických spojek. Plynulým plněním jejich pracovních komor olejem je možné docílit rozběh pásu rovnoměrně zrychlený, tj. plynulý, a současně časově omezit značný proudový ráz asynchronního klečového motoru na síť. Rozběhová hydromechanické spojky jsou však nevýhodné tím, že jsou nákladné a jejich údržba je velmi obtížná.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru podle vynálezu, které se skládá z trojfázového¹ asynchronního klečového motoru, trojfázového transduktoru, jednofázového usměrňovacího můstku, jednofázového' proudového transformátoru, přístrojového proudového transformátoru, proudového relé, jednopólového stykače a bočníku budicího vinutí trojfázového transduktoru, jehož podstatou je, že trojfázový asynchronní klečový motor je k trojfázově napájecí síti připojen přes pracovní vinutí trojfázového transduktoru. Budicí vinutí tohoto transduktoru je připojeno ke stejnosměrné straně jednofázového usměrňovacího můstku, který je svou střídavou stranou spojen se sekundárním vinutím jednofázového proudového transformátoru, zapojeného do jedné z fází přívodu asynchronního klečového motoru. K sekundárnímu vinutí přístrojového proudového transformátoru, který je rovněž zapojen do jedné z fází přívodu asynchronního klečového motoru, je připojena cívka proudového relé s pracovním kontaktem zapojeným v obvodu cívky jednopólového stykače, jehož pracovní kontakt je zapojen do obvodu bočníků budicího vinufí trojfázového' transduktoru. Pro příznivější izolační poměry, v případě zemního spojení na některé z fází sítě, je výhodné zapojit pracovní vinutí trojfázového transduktoru a jednoduchý proudový transformátor před uzel vinutí trojfázového asynchronního klečového motoru.

Zapojení podle vynálezu je jednoduché, a pro,to- spolehlivé, a je vhodné zejména pro agresivní prostředí povrchových dolů, neboť nepoužívá slaboproudých a elektronických prvků ani hydrodynamických spojek. Současně zapojení funguje jako statorový spouštěč. Tlumicí účinek trojřázového· transduktoru, tj. jeho pomalejší odezva na změnu buzení, zabraňuje vzniku náhlých momentových rázů při popsané funkci stykače, pracujícího· jen v obvodu buzení, přičemž v hlavním obvodu jde o zařízení bezkontaktní, plynule pracující, a šetřící tak drahý dopravní pás.

Na výkresu je na obr. 1 znázorněn příklad zapojení podle vynálezu, na obr. 2 je schéma ovládání jednopólového stykače, na obr. 3 jsou průběhy charakteristik pohonu, kde

M = f(n) = přirazená momentová charakteristika trojfázového asynchronního klečového motoru 1,

M‘ = f(n) = požadovaná momentová charakteristika asynchronního motoru 1,

Mp = f(n) = protimoment poháněného zařízení, např. pásového dopravníku,

U‘ = ffn) = snížené fázové napětí na statoru asynchronního motoru 1, které je potřebné pro docílení M‘ = f(n),

Γ = f(nj = statorový proud asynchronního motoru 1 při sníženém fázovém napětí W - í(n), n = otáčky asynchronního motoru 1.

Obr. 4 znázorňuje vektorové odčítání fázového úbytku napětí ΧΓ na pracovním vinutí 2 trojfázového transduktoru od fóao vého napětí U sítě, a tím docílení snížeiméh ho, fázového, napětí IJ* na statoru trejfázo* vého asynchronního klečového motoru 1 pro různé úhly φ. mezi sníženým fázovým napětím U‘ motoru 1 a jeho ptroudem ť při změnách těchto uhlů φ během rozběhu motoru 1. I‘ je pracovní proud trojfázového transduktoru, rovnající se statorovému proudu motoru 1.

Na obr. 5 jsou magnetizační char aktéři®tiky trojfázového transduktoru při různých hodnotách jeho budicích proudů I_BA5 Ibb, Ibc> I_BD, úměrných různým hodnotám statoro»výeh proudů I_A\ Ib\ Ic\ V asynchronního klečového motoru 1, použitých pro vysvětlení funkce. Plně vytažené křivky odpovídají budicím proudům I_BA, I_BB, I_Bc> Ibd trojfázového transduktoru bez připojeného bočníku St. Čárkovaně provedené křivky odpovídají hodnotám budicích proudů Iba4-9v Ib_B+9, 1),(/1-9 trojfázového transduktoru s připojeným bočníkem 9. Xí_A‘, XI_B‘, XI_C\ XÍd* jsou hodnoty fázových úbytků napětí na pracovním vinutí 2 trojfázového transduk218982 toru při hodnotách statorových proudů I_A\ I_B‘, Ic*, Id* asynchronního^: klečového, motoru 1.

Trojifázový asynchronní klečový motor 1 je k trojifázové napájecí síti připojen přes trojfázový transduktor, který má tři pracovní vinutí 2, 2⁴, 2“ a budicí vinutí 3, které je připojeno ke stejnosměrné straně jednofázového usměrňovacího můstku 4, jehož střídavá strana je spojena se sekundárním vinutím jednofázového proudového transformátoru 5, zapojeného do jedné z fází přívodu k asynchronnímu motoru 1. Do druhé z fází přívodu k asynchronnímu motoru 1 je zapojen přístrojový proudový transformátor 6, v jehož sekundárním obvodu je cívka 7 proudového relé. Jeho pracovní kontakt T je zapojen v obvodu cívky 8 jednopólového stykače. Pracovní kontakt 8‘ tohoto jednopólového stykače je zapojen do obvodu bočníku 9, paralelně připojeného· k budicímu vinutí 3 trojfázového transduktoru. Jednofázový proudový transformátor 5 a přístrojový proudový transformátor 6 je také možno· společně zapojit pouze do jedné z fází přívodu k asynchronnímu motoru 1.

Pro příznivější izolační poměry, v případě zemního spojení na -některé z fází sítě, je výhodné zapojit pracovní vinutí 2, 2‘, 2“ trojfázového transduktoru a jednofázový proudový transformátor 5 před uzel vinutí trojfázového asynchronního klečového motoru 1.

Funkce uvedeného zapojení je následující. Trojfázový transduktor je buzen budicím proudem, např. I_BA+9, úměrným statorovému proudu, např. I_A\ asynchronního motoru 1. Tento proud I_A ⁴ je na počátku rozběhu téměř stálý, na otáčkách n jen málo závislý. Proto bude trojfázový transduktor na počátku rozběhu asynchronního motoru 1 pracovat při téměř stálém budicím proudu, např. IBA+9, na téže magnetizační charakteristice, docílené bočníkem 9 a při stálém pracovním proudu IA‘ bude na svém pracovním vinutí 2 zachycovat .stejný fázový úbytek napětí XIA⁴, čímž bude podle diagramu na obr. 4 na počátku rozběhu asynchronního motoru 1, tj. při malých otáčkách n, i stálé snížené fázové napětí U‘, tudíž i stálý moment. Jakmile statorový proud, např. IA⁴, asynchronního motoru 1, který je totožný s pracovním proudem Γ trojfázového transduktoru, počne klesat, začne se snižovat i magnetizace trojfázového transduktoru úměrná statorovému proudu I_A‘ asynchronního motoru 1, Bude-li tomuto menšímu statorovému proudu I_A ⁴ odpovídat vyšší fázový úbytek napětí ΧΓ na pracovním vinutí 2 trojfázového transduktoru, tj. bude-li stoupat reaktance trojfázového transdukto ru, začne klesat podle obr. 4 hodnota sníženého fázového napětí U⁴ na statoru asynchronního motoru 1, což je podmínkou pro udržení stálého momentu i při vyšších otáčkách n asynchronního motoru 1, neboť jinak by moment na přirozené charakteristice M = f(n) stoupal. Aby bylo dosaženo jmenovitého momentu motoru 1 při jmenovitých otáčkách n, musí se, jak již bylo uvedeno, snížené fázové napětí U‘ na statoru motoru 1 opět zvýšit na hodnotu fázového napětí U sítě.

Toho se docílí přibližně tím, že při poklesu statorového proudu motoru 1, např. na hodnotu I_D ⁴, zapůsobí proudové relé s cívkou 7, napájené statorovým proudem I⁴m-otoru 1, přes přístrojový proudový transformátor 6 a svým pracovním kontaktem 7⁴rozpojí přes cívku 8 jednopólového stykače jeho pracovní kontakt 8\ čímž se odpojí bočník 9 od budicího vinutí 3 trojfázového transduktoru. Tím opět dojde k zesílenému buzení trojfázového transduktoru a k posunu jeho magnetizační charakteristiky budicím proudem IBD doprava, tj. při sníženém statorovém proudu ID⁴ asynchronního motoru 1 k zachycení menšího fázového úbytku napětí XID‘ na pracovním vinutí 2 trojfázového transduktoru, a tím ke zvýšení sníženého fázového napětí U⁴ na statoru asynchronního motoru 1.

Uvedeným postupem je možné samočinně docílit plochý, tj. na otáčkách téměř nezávislý průběh požadované momentové charakteristiky M⁴ = f(n), jak znázorňuje obr. 3.

Claims

PREDMET

1. Zapojení pro docílení ploché momentové charakteristiky trojfázového asynchronního klečového motoru, skládající se z trojfázového asynchronního klečového motoru, trojfázového transduktoru, jednofázového usměrňovacího můstku, jednofázového proudového transformátoru, přístrojového proudového transformátoru, proudového relé, jednopólového stykače a bočníku, budicího vinutí trojfázového transduktoru, vyznačené tím, že trojfázový asynchronní klečový motor (1] je připojen k trojíázové napájecí síti přes pracovní vinutí (2, 2*, 2“) trojfázového· transduktoru, jehož budicí vinutí

YNÁLEZU (3) je připojeno ke stejnosměrné straně jednofázového usměrňovacího můstku (4), spojeného· svou střídavou stranou se sekundárním vinutím jednofázového proudového transformátoru (5), zapojeného do jedné z fází přívodu asynchronního klečového motoru [1], přičemž k sekundárnímu vinutí přístrojového proudového transformátoru (6), který je rovněž zapojen do jedné z fází přívodu asynchronního klečového motoru (lj, je připojena cívka (7) proudového relé s pracovním kontaktem (7‘) zapojeným v obvodu cívky (8) jednopólového stykače, jehož pracovní kontakt (8^ť) je zapojen do obvodu bočníku (9) budicího vinutí (3) trojfázového transduktoru.
2. Zapojení podle bodu 1 vyznačené tím, že pracovní vinutí (2, 2‘, 2“) trojfázového transduktoru a jednofázový proudový transformátor (5) jsou zapojeny před uzlem vinutí trojfázového asynchronního klečového motoru (lj.