CZ35127U1 - Zapojení elektromotorického přestavníku s jednofázovým asynchronním motorem s běhovým kondenzátorem - Google Patents

Description

Zapojení elektromotorického přestavníku s jednofázovým asynchronním motorem s běhovým kondenzátorem

Oblast techniky

Technické řešení se týká zapojení jednofázového elektromotorického přestavníku v oblasti kolejové dopravy pro zajišťování funkcí železniční výhybky.

Dosavadní stav techniky

Elektromotorický přestavník je elektromechanický nebo elektrohydraulický stroj, který pro železniční výhybku zajišťuje přestavnou, přídržnou, ochrannou a kontrolní funkci a funkci ručního nouzového ovládání. Součástí přestavníku je motor, který se podílí na funkci přestavné, může být napájen napětím střídavým jednofázovým, střídavým třífázovým nebo stejnosměrným. Další součástí přestavníku, která souvisí s popsaným technickým řešením, je sada přepínacích kontaktů, jejichž stav závisí na aktuální poloze přestavníku (v jedné nebo druhé koncové poloze nebo v mezipoloze). Přestavníky pro svoji funkci vyžadují, aby se motor točil střídavě jedním a druhým směrem. V případě napájení jednofázových přestavníků je to řešeno tak, že je přestavník napájen pomocí tří přívodních vodičů. Jeden přívodní vodič N (obr. 1) je společný pro oba směry, jeden fázový vodič LI je použit pro napájení při otáčení motoru do jednoho směru a jeden fázový vodič L2 pro napájení při otáčení motoru do druhého směru. Tyto přívodní vodiče LI, L2 jsou přes vnitřní kontakty přestavníku S1, S2 zajišťující odpojení napájecího napětí od motoru v koncové poloze přestavníku přivedeny na tři svorky motoru. Motor má dvě statorová vinutí VI, V2 každé pro jeden směr otáčení a rotor, který je napájen přes komutátor. Známé současné zapojení motoru se dvěma statorovými vinutími a s rotorem s komutátorem je znázorněno na obr. 1.

Toto řešení motoru má několik nevýhod. Dvě statorová vinutí VI, V2 vyžadují na svou výrobu dvakrát více mědi, výroba rotoru s komutátorem vyžaduje mnoho ruční práce při montáži a pájení vinutí k lamelám komutátoru, což obojí znamená zvýšenou cenu takového motoru. Během provozu přestavníku se rotor i rotorové kartáče obrušují, rotor se zanáší nečistotami a musí se pravidelně udržovat a čistit, a to prodražuje jeho provoz.

Stav techniky v oblasti přestavníků je zveřejněn v patentových dokumentech např. CZ 154097, CZ 213955 a CZ 219468.

Podstata technického řešení

Předložené technické řešení se týká zapojení elektromotorického přestavníku s jednofázovým asynchronním motorem s běhovým kondenzátorem. Podstata řešení spočívá v tom, že motor přestavníku je svým prvním vývodem hlavního statorového vinutí asynchronního motoru přestavníku připojen k obvodu se dvěma stykači a obvodu s vnitřními kontakty přestavníku, který je napojen přes příslušné vnitřní kontakty na odpovídající fázové přívodní vodiče přestavníku, kde druhý vývod hlavního statorového vinutí motoru přestavníku je připojen kjednomu pólu kondenzátoru motoru přestavníku a současně k neutrálnímu přívodnímu vodiči přestavníku. Druhý pól kondenzátoru motoru je připojen k obvodu se dvěma stykači, přičemž vývody pomocného statorového vinutí motoru přestavníku jsou jednotlivě připojeny jednak k obvodu se dvěma stykači a jednak k obvodu s vnitřními kontakty přestavníku, napojenému přes příslušné vnitřní kontakty na odpovídající fázové přívodní vodiče přestavníku.

Hlavní i pomocné vinutí motoru přestavníku je výhodně pro kontrolu své celistvosti v koncové poloze přestavníku napojeno na kontrolní obvod, napájený ze stavědla.

-1 CZ 35127 UI

Objasnění výkresů

Na připojených výkresech je zobrazen příklad provedení předloženého technického řešení, kde na obr. 1 je současné známé zapojení jednofázového motoru přestavníku se dvěma statorovými vinutími, každé pro jeden směr otáčení, a rotor napájený přes komutátor v obvodu přestavníku; na obr. 2a je známé zapojení obvodu jednofázového asynchronního motoru s kotvou nakrátko s běhovým kondenzátorem, který je připojený po celou dobu běhu motoru; na obr. 2b je zapojení obvodu jednofázového asynchronního motoru, kde změna směru jeho otáčení se řeší přepólováním pomocného vinutí; a na obr. 3 je příklad provedení předloženého technického řešení.

Příklad uskutečnění technického řešení

V zapojení jednofázového asynchronního motoru s kotvou nakrátko a s běhovým kondenzátorem motor M přestavníku používá dvě statorová vinutí. Je svým prvním vývodem U1 hlavního statorového vinutí asynchronního motoru M přestavníku připojen k obvodu se dvěma stykači Rel. Re2 a obvodu K s vnitřními kontakty přestavníku, který je napojen přes příslušné vnitřní kontakty SI. S2 na odpovídající fázové přívodní vodiče LI. L2 přestavníku. Druhý vývod U2 hlavního statorového vinutí motoru M přestavníku je připojen k jednomu pólu kondenzátoru C motoru M přestavníku a současně k neutrálnímu přívodnímu vodiči N přestavníku. Druhý pól kondenzátoru C motoru M je připojen k obvodu se dvěma stykači Rel. Re2. přičemž vývody Zl, Z2 pomocného statorového vinutí motoru M přestavníku jsou jednotlivě připojeny jednak k obvodu se dvěma stykači Rel, Re2 a jednak k obvodu K s vnitřními kontakty přestavníku, napojenému přes příslušné vnitřní kontakty SI, S2 na odpovídající fázové přívodní vodiče LI. L2 přestavníku.

Kromě změny směru otáčení motoru je třeba současně vyřešit i kontrolu celistvosti obou vinutí motoru, pokud je přestavník v jedné nebo druhé koncové poloze. Tato kontrola se provádí tak, že přes obě vinutí motoru U1-U2, Z1-Z2 je veden kontrolní proud z nadřazeného ovládacího zařízení - stavědla. Tím je trvale kontrolována pohotovost přestavníku k dalšímu přestavování. K propojení obou vinutí motoru U1-U2. Z1-Z2 do smyčky kontrolního obvodu stavědla lze s výhodou použít volné vnitřní přepínací kontakty přestavníku, zapojené podle tohoto technického řešení a jejichž stav je závislý na poloze přestavníku (jedné nebo druhé koncové poloze nebo mezipoloze).

Obvod pro změnu směru otáčení motoru využívá dva stykače Rel, Re2 v zapojení podle toho technického řešení, jejichž cívky mají napájecí napětí stejné jako napájecí napětí motoru a kontakty dimenzované na proudy motoru v kategorii AC3.

Při přivedení napájecího napětí do přestavníku vodičem pro příslušný směr otáčení sepne odpovídající stykač Rel nebo Re2 a připojí pomocné vinutí motoru Z1-Z2 v uspořádání pro potřebný směr otáčení. Po dosažení koncové polohy přestavníku vnitřní kontakty přestavníku (S1 nebo S2, podle směru otáčení motoru) odpojí stykač i motor od napájecího napětí.

Kontrolu celistvosti vinutí motoru M zaiištuie obvod K podle tohoto technického řešení, který využívá vnitřní přepínací kontakty přestavníku, jejichž stav je závislý na poloze přestavníku (jedné nebo druhé koncové poloze nebo mezipoloze) a které v obou koncových polohách přestavníku propojují vinutí U1-U2. Z1-Z2 motoru M do příslušné smyčky kontrolního obvodu stavědla.

Mezi hlavní výhody tohoto technického řešení patří přibližně poloviční pořizovací náklady na sestavu konstrukčně jednoduššího motoru s kondenzátorem a dvěma pomocnými stykači oproti motoru s komutátorem a dvěma statorovými vinutími. Výhodou je také odstranění potřeby údržby motoru, který je bezúdržbový po celou dobu životnosti přestavníku.

- 2 CZ 35127 UI

Průmyslová využitelnost

Technické řešení ve využitelné ve všech kolejových a drážních provozech s potřebou manipulace 5 s kolej ovou výhybkou pomocí přestavníku napáj eného j ednofázově.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zapojení elektromotorického přestavníku s jednofázovým asynchronním motorem s běhovým kondenzátorem, vyznačující se tím, že motor (M) přestavníku je svým prvním vývodem (Ul) hlavního statorového vinutí asynchronního motoru přestavníku připojen k obvodu se dvěma stykači (Rel, Re2) a obvodu (K) s vnitřními kontakty přestavníku, který je napojen přes příslušné vnitřní kontakty (SI, S2) na odpovídající fázové přívodní vodiče (LI, L2) přestavníku, kde druhý vývod (U2) hlavního statorového vinutí motoru (M) přestavníku je připojen k jednomu pólu kondenzátoru (C) motoru (M) přestavníku a současně k neutrálnímu přívodnímu vodiči (N) přestavníku, a kde druhý pól kondenzátoru (C) motoru (M) je připojen k obvodu se dvěma stykači (Rel, Re2), přičemž vývody (Zl, Z2) pomocného statorového vinutí motoru (M) přestavníku jsou jednotlivě připojeny jednak k obvodu se dvěma stykači (Rel, Re2) a jednak k obvodu (K) s vnitřními kontakty přestavníku, napojenému přes příslušné vnitřní kontakty (S1, S2) na odpovídající fázové přívodní vodiče (LI, L2) přestavníku.
2. 2. Zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, že hlavní i pomocné vinutí motoru (M) přestavníku je pro kontrolu své celistvosti v koncové poloze přestavníku napojeno na kontrolní obvod, napájený ze stavědla.