DE2418420A1

DE2418420A1 - Elektrische schaltanordnung zur bremsung eines asynchronmotors

Info

Publication number: DE2418420A1
Application number: DE19742418420
Authority: DE
Inventors: Josef Rod; Pavel Seidl; Julius Varga
Original assignee: Elitex Zavody Textilniho
Current assignee: Elitex Koncern Textilniho Strojirenstvi
Priority date: 1973-05-15
Filing date: 1974-04-17
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DE2418420C2; CS173127B1; CH575677A5; GB1474414A; JPS5016025A; FR2230115B1; FR2230115A1

Description

PATENTANWALT

16. April 1974 Anw.-Akte: 75.707

PATENTA JSl" MELDU JNG

Anmelder; ELITEX - Zavody textilniho strojirenstvi,

generalni feditelstvi, Liberec

Titel; Elektrische Schaltanordnung zur Bremsung eines Asynchronmotors

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanordnung zur Bremsung eines Asynchronmotors, die insbesondere zur intensiven Bremsung von dreiphasigen Asynchronmotoren nach ihrer Abschaltung von einem Verteilungsnetz geeignet ist.

In der Praxis erfolgt die Bremsung von Asynchronmotoren meistens mittels Gegenstrom. Außerdem wird auch die Bremsung mit Hilfe der Statorspeisung aus einer Gleichstromquelle, und zwar entweder unmittelbar aus einem Verteilungsnetz über einen Gleichrichter in einer Phase,

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oder aus einer besonderen ü-leichstromquelle durchgeführt. Bei Asynchronmotoren mit Ventilsteuerung wird die Bremswirkung durgjh Änderung der Ventilbetätigung erzielt. Außerdem ist auch die Bremsung des Asynchronmotors mit Hilfe 7on Selbsterregung bekannt, wobei der Asynchronmotor als Asynchrongenerator arbeitet und einen Magnetisierungsstrom aus Kondensatoren abnimmt, welche eine Dreieckschaltung aufweisen und nach Abschaltung des Elektromotors vom Verteilungsnetz an dessen Stator angeschlossen sind_o

Der Nachteil sämtlicher bekannter Verfahren zur Bremsung von Asynchronmotoren außer einigen Ausführungsabänderungen zur Bremsung durch Statorspeisung aus einer Gleichstromquelle und einiger Ausführungen zur Bremsung durch Selbsterregung besteht dgrin, daß sie eine Stromspeisung aus dem Verteilungsnetz erfordern, wodurch bei Ausfall des Verteilungsnetzes deren Funktion nicht gesichert werden kann. Die Vorrichtung zur Ventilsteuerung ist jedoch sehr kompliziert und deren Anschaffung lediglich zur Bremsung des Elektromotors sehr unökonomisch. Das Bremsmoment bei einer Statorspeisung aus einer Gleichstromquelle hängt Ton der momentanen Drehzahl des Elektromotors ab, so daß die Bremsdauer verhältnismäßig lang ist. Angesichts dessen, daß bei einer dem Nullwert sich nähernden Drehzahl des Elektromotors es bei manchen mittels Elektromotor angetriebenen Maschinen_t bei denen in Antriebsmechanismen

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elastische Glieder, ζ. B. Riemen und abgefederte Rollen verwendet werden, nach der Abbremsung zu einer kurzen Rücklaufbewegung kommt, bei der sich die angetriebenen Teile in einer zur Bewegung entgegengesetzten Richtung als deren Arbeitsbewegung versetzen, ist diese Lösung für bestimmte Arten von Textilmaschinen, z. B. Maschinen zum spindellosen Spinnen beim Antrieb von Auskämmwalzen gänzlich unzulässig. Der Nachteil einer Bremsung mittels Selbsterregung besteht insbesondere darin, daß das Bremsmoment von der Drehzahl eines halben bis eindrittel 'wertes der synchronen Drehzahl an Null ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer solchen Schaltanordnung, welche die intensive Bremsung eines Asynchronmotors unabhängig von der elektrischen Stromspeisung aus einem Verteilungsnetz sichert und die auch bei niedrigerer Drehzahl des Elektromotors ohne Hervorrufen einer Rückbewegung der angetriebenen Maschinenbestandteile wirksam ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Wicklung eines Asynchronmotors Kondensatoren angeschlossen und mit ihren anderen Ableitungen in einem gemeinsamen Knotenpunkt verbunden werden, wobei jeder der Kondensatoren mittels einer Diode überbrückt ist.

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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltanordnung besteht •insbesondere darin, daß sie die obenangeführten lachteile der bekannten Vorrichtungen beseitigt und weiter darin, daß sie gegenüber bestehenden Ausführungen, sofern es ihre Ausmaße und auch ihre Herstellungs- und Betriebskosten betrifft, wesentlich vorteilhafter ist.

Weitere Merkmale der Schaltanordnung nach der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich und in Form mehrerer Ausführungsbeispiele in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schema einer Grundausführung der Schaltanordnung zum Bremsen eines Asynchronmotors

Fig. 2 bis 4 Schemata von Abänderungen der G-rundausführung nach der Erfindung.

Bei der G-rundausführung einer Schaltanordnung nach der Erfindung (Fig. 1) ist ein Asynchronmotor 1 mit Hilfe von Kontakten 11, 12, 13 eines nicht dargestellten Schützes an ein Verteilungsnetz des elektrischen Stromes angeschlossen. Mittels eines Kontaktes 8 ist zum Asynchronmotor 1 ein · Kondensator 2 angeschlossen, der parallel mit einer Diode geschaltet ist. Mit Hilfe eines Kontaktes 9 ist zum Asynchronmotor 1 ein Kondensator 4 angeschlossen, der parallel mit einer Diode 7 geschaltet ist. Durch einen Kontakt 10

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ist zum Asynchronmotor 1 ein Kondensator 3 angeschlossen, der parallel mit einer Diode 6 geschaltet ist, wobei die Kontakte 8, 9, 10 Kontakte eines weiteren, nicht dargestellten Schützes sind. Die anderen Ableitungen der Kondensatoren 2, 3, 4 sind gegenseitig in einem Knotenpunkt 23 verbunden.

Bei einer Abänderung der Grundausführung der Schaltanord- nung nach der Erfindung (Fig. 2) ist mindestens einer der Kondensatoren 2, 3, 4 durch Dioden 5, 6, 7 überbrückt. Zum Unterschied von der Grundausführung nach Fig. 1 ist bei deren Abänderung nach Fig. 2 der Kondensator 2 noch mit einem liderstand 14 parallel geschaltet.

Bei einer weiteren Abänderung der Grundausführung der Schaltanordnung nach der Erfindung (Fig. 3) ist der Kondensator 2 wieder mittels der Diode 5 überbrückt und mit dem Widerstand 14 parallel geschaltet. Ähnlich ist der durch die Diode 7 überbrückte Kondensator 4 mit dem Widerstand 15 parallel geschaltet. Darüber hinaus ist der Kondensator 2 über eine Diode 16 mit einem .v'iderstand 19 verbunden. Desgleichen ist der Kondensator 3 über eine Diode 17 mit dem Widerstand 19 und der Kondensator 4 über eine Diode 18 mit dem Widerstand 19 verbunden. Zwischen Widerstand 19 und Knotenpunkt 23, in y/elchem die anderen Ableitungen der Kondensatoren 2, 3, 4 verbunden sind, ist ein Kondensator 20 und Schalter 21 eingeschaltet, durch den die Diode 17 überbrückt ist.

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Bei der in Fig, 4 dargestellten alternativen Ausführung der Schaltanordnung gemäß Fig. 3 ist zwischen dem gemeinsamen Knotenpunkt 24 der Dioden 16, 17, 18 und dem Kondensator 20 ein Potentiometer 22 geschaltet.

Die Schaltanordnung nach der Erfindung arbeitet folgendermaßen:

Befindet sich der Asynchronmotor 1 im Betrieb, ist er über die Kontakte 11, 12, 13 des nicht dargestellten Schützes an das Verteilungsnetz des elektrischen Stromes angeschlossen. Die Kontakte 8, 9, 10 des weiteren, nicht dargestellten Schützes sind infolge Blockierung durch das zum erstenmal .angeführte nicht dargestellte Schütz mit den Kontakten 11, 12, 13 geöffnet. Bei Abschaltung des Asynchronmotors 1 vom Verteilungsnetz oder infolge seines Ausfalles sind die Kontakte 11, 12, 13 getrennt und die Kontakte 11, 12, 13 verbunden. Hiermit sind,die Kondensatoren 2, 3, 4 an den Asynchronmotor 1 angeschlossen, wodurch es zu seiner Selbsterregung kommt. Unter diesen Bedingungen arbeitet dann der Asynchronmotor 1 als Asynchrongenerator 1 und bremst intensiv mit konstantem Moment bis zur Erlangung jener Drehzahl, welche einem Fünftel der synchronen Drehzahl gleichkommt. Mit Hilfe der die Kondensatoren 2, 3, 4 überbrückenden Dioden 5, 6, 7 wird erreicht, daß auf den Kondensatoren nur positive

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Spannung vorhanden ist. Im Fall, daß die Schaltanordnung z. B. ohne Kondensator 4 und Diode 7 durchgeführt wäre, würde es gleichfalls zur Selbsterregung kommen, jedoch das Bremsmoment wäre wesentlich kleiner.

Bei Abänderung der G-rundausführung gemäß Fig. 2 wird der Bremseffekt durch den Einfluß von .Wärmeverlusten auf den Widerstand 14 intensiviert, wodurch erzielt wird, daß das intensive Bremsmoment bei niedrigerer Drehzahl als ein Fünftel der synchronen Drehzahl erlischt. Außerdem sichert der Widerstand 14 die Entladung der Kondensatoren 2, 3, 4 nach Abschluß der Selbsterregung. In diewem Fall entladen sich die Kondensatoren 3 und 4 über die Wicklung des Asynchronmotors 1.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist es möglich, nach Abschluß der Selbsterregung durch den Durchfluß von Gleichstrom durch die Wicklung des Asynchronmotors 1 eine größere zusätzliche Bremsung zu erzielen. Der Kondensator 20, eventuell auch eine größere Anzahl von Kondensatoren 20, ist über die Dioden 16, 17, 18 und den Widerstand 19 aus der Wicklung des Motors 1 während der Zeit geladen, während welcher dieser als Asynchrongenerator arbeitet.

Der Schalter 21, mit dem die Diode 17 überbrückt wird,

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sichert die Entladung des Kondensators 20 in die Wicklung des Asynchronmotors 1. Der Moment des Einschaltens des Scnalters 21 kann entweder gemäß dem Zeitverlauf oder entsprechend dem Spannungswert auf dem Kondensator bestimmt werden, eventuell durch Verbindung beider Verfahren. Dabei hat der Widerstand 15 dieselbe Funktion wie der Widerstand 14, welcher bereits den Bestandteil der Abänderung gemäß Fig. 2 bildet, d, h. daß er den Bremseffekt durch Einfluß von Wärmeverlusten intensiviert. V/eiter sichert der Widerstand 15 gemeinsam mit dem Widerstand 14 den Durchfluß von U-leichstrom durch die 'Wicklung des Asynchronmotors 1, zu welchem es nach Abschluß der Selbsterregung kommt.

Der Schalter 21 ermöglicht außerdem den Anschluß einer fremien Gleichstromquelle zur Schaltung nach der Erfindung.

Eine in Fig. 4 veranschaulichte Variante der Ausführung gemäß Fig. 3 ermöglicht mit Hilfe des Widerstandes mit dem Potentiometer 22 die Einstellung der Lade- und Entladedauer des Kondensators 20 zwecks optimaler Ausnützung seiner Kapazität zur Bremsung des Asynchronmotors 1.

Sämtliche Ausführungen der Schaltanordnung nach dieser Erfindung können auch zur gleichmäßigen Bremsung einer größeren Anzahl von Asynchronmotoren 1 verwendet werden,

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welche gegenseitig parallel geschaltet sind. Der Erfindungsbereich ist durch weitere mögliche Abänderungen nach der Erfindung keineswegs eingeschränkt, welche Fachleuten aus den in dieser Beschreibung angeführten Tatsachen offenkundig sind.

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Claims

FATEiJTAHSPEuCHE:

!.,Elektrische Schaltanordnung zur Bremsung eines Asyn-"" chronmotors, dadurch gekennzeichnet , daß zur Wicklung des Asynchronmotors (1) Kondensatoren (2, 3, 4) angeschlossen und mit ihren anderen Ableitungen in einem gemeinsamen Knotenpunkt (23) verbunden sind, wobei jeder der Kondensatoren (2, 3, 4) mittels einer Diode (5, 6, Y) überbrückt ist.
2. schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens mit einem der Kondensatoren (2, 3, 4) ein widerstand (14, 15) parallel geschaltet ist.
3. Dchaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß mindestens einer der Kondensatoren (2, 3, 4) mit einer Diode (16, 17, oder 18) parallel geschaltet ist, welche mit einem _t<iderstand (19) und Kondensator (20) in berie geschaltet ist, wobei eine der Dioden (16, 17, 18) mittels eines Schalters (21) überbrückt wird.

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4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeicnnet , daß eine der Dioden (I6, 17, 18) und mindestens ein Teil des Widerstandes mit einer Abzweigung (22) mit dem Schalter (21) überbrückt ist.

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