FI77756B

FI77756B - ANORDNING FOER BROMSANDE AV EN KORTSLUTNINGSMOTOR.

Info

Publication number: FI77756B
Application number: FI852983A
Authority: FI
Inventors: Vaeinoe Karjalainen
Original assignee: Karjalainen Vaino
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-08-02
Publication date: 1988-12-30
Also published as: FI852983A0; FI852983L; FI77756C

Description

7775677756

Laite oikosulkumoottorin jarruttamiseksiDevice for braking the short-circuit motor

Keksinnön kohteena on laite oikosulkumoottorin jarruttamiseksi syöttämällä sen kenttäkäämeihin vaihtojänni-5 telähteestä tasasuuntaamalla saatua tasavirtaa vaihtojän-nitelähteen toisen kytkentänavan ollessa kytkettynä jar-ruvirtareleen koskettimen ja puoliaaltotasasuuntaavan puolijohteen kautta kahden sarjaankytketyn kenttäkäämin toiseen, ulompaan kytkentänapaan sekä koskettimen ja toi-10 sen samansuuntaisesti johtavaan puoliaaltotasasuuntaavan puolijohteen kautta mainittujen kenttäkäämien toiseen, ulompaan kytkentänapaan vaihtojännitelähteen toisen kytkentänavan ollessa kytkettynä jarruvirtareleen koskettimen puolijohdekytkimen kautta suoraan tai kolmannen kenttä-15 käämin välityksellä mainittujen kenttäkäämien yhteiseen kytkentänapaan.The invention relates to a device for braking a short-circuit motor by supplying to its field windings the direct current obtained by rectifying the AC voltage source 5 with the second terminal of the AC voltage source connected to the to the second, outer terminal of said field windings, the second terminal of the AC voltage source being connected via a semiconductor switch of the brake current relay contact directly or via a third field-15 winding to a common terminal of said field windings.

Ennestään tunnetaan lukuisia ratkaisuja oikosulku-moottorin jarruttamiseksi sen kenttäkäämeihin syötettävällä tasavirralla mm. hakemusjulkaisuissa DE 22 14 731 ja 20 DE 30 40 035 esitetyt. Mainituissa ratkaisuissa oikosulku-moottorin jarrutusaika määräytyy aikareleen asetuksen perusteella, mikä oikosulkumoottorin kierrosluvun ja/tai sen akseliin kytketyn huimamassan muuttuessa johtaa epätarkkoihin pysäytyksiin ja jarrutusajan uudelleen asetuk-25 siin. Tunnetaan myös ratkaisuja mainittujen haittojen poistamiseksi mm. patenttihakemuksessa SF 850461 esitetty, minkä mukaan jarrutus tapahtuu oikosulkumoottorin generaattori jännitteen ohjaamana. Haitallisia edellämainituis-sa ratkaisuissa ovat jarruvirtareleiden koskettamissa 30 esiintyvä kipinöinti ja valokaaret, jotka siitä huolimatta, että kytketään useita koskettimia sarjaan, aiheutta-. : vat lämpenemistä koskettamissa, alentavat varsinkin kor keammilla käyttöjännitteillä koskettimille sallittuja kyt-kentävirtoja sekä kytkentätiheyttä, lyhentävät kosketti-35 mien ja releiden käyttöikää ja vähentävät laitteiden käyttövarmuutta .Numerous solutions are already known for braking a short-circuit motor with direct current supplied to its field windings, e.g. disclosed in DE 22 14 731 and 20 DE 30 40 035. In said solutions, the braking time of the short-circuit motor is determined on the basis of the setting of the time relay, which changes the speed of the short-circuit motor and / or the peak mass connected to its shaft, resulting in inaccurate stops and resetting of the braking time. Solutions are also known for eliminating the mentioned disadvantages, e.g. disclosed in patent application SF 850461, according to which the braking takes place under the voltage of the generator of the short-circuit motor. Disadvantages in the above-mentioned solutions are the sparking in the contacts of the brake current relays 30 and the arcs which, despite the connection of several contacts in series, cause. : reduce the heating of the contacts, reduce the switching currents and switching frequencies permitted for the contacts, especially at higher operating voltages, shorten the service life of the contacts and relays and reduce the operational reliability of the devices.

2 777562 77756

Keksintöön johtaneena tavoitteena on ollut sellainen laite oikosulkumoottorien jarruttamiseksi, jonka avulla vältetään edelläesitetyt haitat.It has been an object of the invention to provide a device for braking short-circuit motors which avoids the above-mentioned disadvantages.

Tunnusomaista keksinnölle on pääasiassa se, mitä 5 on esitetty patenttivaatimuksissa.The invention is mainly characterized by what is stated in the claims.

Seuraavassa selitetään keksintöä eräiden laiteso-vellutusten avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa kuvio 1 on kytkentäpiirustus laitteelle 3-vaihever-kosta syötettävän, kolmioonkytketyn oikosulkumoottorin 10 jarrutusvirran kytkemiseksi ja ohjaamiseksi; kuvio 2 on jarrutusvirran ohjausyksikön kytkentäpiirustus ; kuvio 3 on kytkentäpiirustus laitteelle 3-vaihever-kosta syötettävän, tähteenkytketyn oikosulkumoottorin jar-15 rutusvirran kytkemiseksi ja ohjaamiseksi; kuvio 4 on kytkentäpiirustus laitteelle 2-vaihever-kosta syötettävän oikosulkumoottorin jarrutusvirran kytkemiseksi ja ohjaamiseksi; kuvio 5 on kytkentäpiirustus laitteelle 1-vaihever-20 kosta syötettävän, kolmioonkytketyn kondensaattorimootto-rin jarrutusvirran kytkemiseksi ja ohjaamiseksi; kuvio 6 on kytkentäpiirustus 1-vaiheverkosta syö-tettävän, tähteenkytketyn kondensaattorimoottorin jarrutusvirran kytkemiseksi ja ohjaamiseksi; ja 25 kuvio 7 on kytkentäpiirustus laitteelle 1-vaihever kosta syötettävän kondensaattorimoottorin jarrutusvirran kytkemiseksi ja ohjaamiseksi.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a circuit diagram for switching and controlling the braking current of a delta-connected short-circuit motor 10 supplied to a device from a 3-phase network; Fig. 2 is a circuit diagram of the braking current control unit; Fig. 3 is a circuit diagram for switching and controlling the rush current of a residual short-circuit motor jar-15 fed to a device from a 3-phase network; Fig. 4 is a circuit diagram for switching and controlling the braking current of a short-circuit motor supplied from a 2-phase network to a device; Fig. 5 is a circuit diagram for switching and controlling the braking current of a triangular coupled capacitor motor fed to a device 1-phase network; Fig. 6 is a circuit diagram for switching and controlling the braking current of a residual-switched capacitor motor fed from a 1-phase network; and Fig. 7 is a circuit diagram for switching and controlling the braking current of a capacitor motor supplied from a 1-phase mains.

Samat rakenneosat on kaikissa piirustuksissa varustettu tunnusmerkeillä.The same components are marked in all drawings.

2o Kuviossa 1 on esitetty 3-vaiheverkon kytkentänavat R,S,T,N ja oikosulkumoottorin kolmioonkytketyt kenttäkää-mit 1,2,3. Oikosulkumoottorin käynnistämiseksi kytketään käynnistyskytkimellä 13 kytkentänapa S pysäytyskytkimen 14, hätäpysäytyskytkimen 15, jarruvirtareleen 28 kosket-35 timen 23 ja käyntivirtareleen 27 kelan 7 kautta kytkentä-napaan N, jolloin käyntivirtarele 27 vetää, sen kosketin li 3 77756 8 avautuu ja koskettimet 9,10,11 kytkevät vaihejännitteet kytkentänavoista R,S,T kenttäkäämien 1,2,3 kytkentänapoi-hin 6,5,4 ja kela 7 saa pitovirran koskettamien 10,12 kautta. Moottorin jarruttamiseksi katkaistaan käyntivirta-5 releen 27 pitovirtapiiri pysäytyskytkimellä 14 tai hätä-pysäytyskytkimellä 15, jolloin käyntivirtarele 27 päästää, sen koskettimet 9,10,11 avautuvat ja katkaisevat moottorin käyntivirran, kosketin 8 sulkeutuu ja kytkee oikosul-kuankkurin rautasydämen jäännösmagnetismin ja ankkurin 10 pyörimisliikkeen kenttäkäämeihin. 1,2,3 indusoiman generaattori jännitteen kahden keskenään sarjaankytketyn kenttäkää-min (1,2) ulommista kytkentänavoista 4,6 tasasuuntaajan 17 kautta jarruvirtareleen 28 kelaan 19 ja jarrutusvirran ohjausyksikköön 18, jolloin jarruvirtarele 28 vetää ja sen 15 koskettimet 20,21,22 sulkeutuvat, kosketin 20 yhdistää jarruvirtalähteen RN toisen kytkentänavan R puolijohteen 24 kautta kenttäkäämien 1,2 toiseen ulompaan kytkentäna-paan 6 , kosketin 21 yhdistää mainitun kytkentänavan R puolijohteen 25 kautta kenttäkäämien 1,2 toiseen ulompaan 20 kytkentänapaan 4 ja kosketin 22 yhdistää jarruvirtalähteen RN toisen kytkentänavan N johtamattomassa tilassa olevan puolijohdekytkimen 26 kautta kenttäkäämien 1,2 yhteiseen kytkentänapaan 5, minkä jälkeen ohjausyksikkö 18 ohjaa puolijohdekytkimen 26 johtavaksi, jolloin jarrutus-25 virta kytkeytyy ja vaikuttaa kenttäkäämeissä lr2 kunnes ohjausyksikkö 18 ohjaa puolijohdekytkimen 26 johtamattomaan tilaan, minkä jälkeen jarruvirtarele 28 päästää ja sen koskettimet 20,21,22 avautuvat. Jarruvirtareleen 28 koskettimet 20,21,22 ovat sulkeutuessaan ja avautuessaan 30 virrattomat, joten kipinöintiä ja valokaaria ei niissä esiinny. Jarruvirtareleen 28 avautuva kosketin 23 katkaisee oikosulkumoottorin käynnistysvirtapiirin jarrutuksen ajaksi.2o Figure 1 shows the connection terminals R, S, T, N of a 3-phase network and the field windings 1,2,3 connected in a triangle to the short-circuit motor. To start the short-circuit motor, the switching terminal S connects the switching terminal S via the stop switch 14, the emergency stop switch 15, the contact 23 of the brake current relay 28 and the coil 7 of the running current relay 27 to the switching terminal N, whereby the operating relay 27 pulls, switching the phase voltages from the switching terminals R, S, T to the switching terminals 6,5,4 of the field windings 1,2,3 and the coil 7 receives a holding current through the contacts 10,12. To brake the motor, the holding circuit of the running current-5 relay 27 is cut off by a stop switch 14 or an emergency stop switch 15, releasing the running current relay 27, its contacts 9,10,11 open and cut off the motor running current, the contact 8 closes . 1,2,3 induced by the generator voltage from the outer connection terminals 4.6 of the two interconnected field windings (1,2) in series via the rectifier 17 to the coil 19 of the brake current relay 28 and the brake current control unit 18, whereby the brake current relay 28 pulls and its contacts 20,21,22 close , the contact 20 connects the brake current source RN via the second connection terminal R of the semiconductor 24 to the second outer connection terminal 6 of the field windings 1,2, the contact 21 connects said connection terminal R via the semiconductor 25 to the second outer connection terminal 4 of the field windings 1,2 and the contact 22 connects the brake supply via a non-conducting semiconductor switch 26 to the common terminal 5 of the field windings 1,2, after which the control unit 18 controls the semiconductor switch 26 to conduct, whereby the braking 25 is energized the chains 20,21,22 open. The contacts 20,21,22 of the brake current relay 28 are de-energized when closed and opened 30, so that there is no sparking and no arcing. The opening contact 23 of the brake current relay 28 cuts off the starting circuit of the short-circuit motor during braking.

Kuviossa 2 on esitetty jarrutusvirran ohjausyksi-35 kön 18 kytkentäpiirustus, tasasuuntaaja 17, jarruvirtareleen 28 kela 19 ja jarrutusvirran puolijohdekytkin 26.Figure 2 shows a circuit diagram of the braking current control unit-35, the rectifier 17, the coil 19 of the brake current relay 28 and the braking current semiconductor switch 26.

, 77756 4, 77756 4

Ohjausyksikön 18 muodostavat etuvastus 29, kondensaattori 30, zenerdiodi 31, ledivirran sovitusvastus 32 ja valo-kytkin 33. Kun oikosulkumoottorin käyntivirta katkaistaan, kytkeytyy oikosulkumoottorin generaattorijännite käyntivir-5 tareleen 27 koskettimen 8 ja tasasuuntaajan 17 kautta jar-ruvirtareleen 28 kelaan 19 ja jarrutusvirran ohjausyksikköön 18, jarruvirtarele 28 vetää ja samalla varautuu kondensaattori 30 etuvastuksen 29 kautta. Varauksen saavuttaessa tietyn jännitetason valokytkin 33 ohjaa puolijohde-10 kytkimen 26 johtavaksi, jolloin jarrutusvirta kytkeytyy kenttäkäämeihin 1,2. Zenerdiodi 31 rajoittaa kondensaattorin 30 varauksen tiettyyn jännitetasoon. Jarrutuksen vaikutuksesta oikosulkumoottorin kierrosluku ja generaattori-jännite laskevat nollaan, samoin laskee jännite kondensaat-15 torissa 30 ledivirran ja jarruvirtareleen 28 pitovirran vaikutuksesta, valokytkin 33 ohjaa puolijohdekytkimen 26 johtamattomaan tilaan, jarrutusvirta katkeaa, jarrutus-virtarele 28 saa pitovirran kondensaattorista 30 etuvastuksen 29 kautta, kunnes kondensaattorin 30 jännitteen las-20 kiessa tiettyyn tasoon, jarruvirtarele 28 päästää. Ohjausyksiköllä 18 voidaan oikosulkumoottori jarruttaa täydestä kierrosnopeudestaan alemmalle kierrosluvulle, jolloin se jää vapaasti pyörimään ja on myös käynnistettävissä uudelleen. Valokytkin 33 voi olla ledi-valovastus- tai ledi-25 puolijohdekytkinyhdistelmä. Zenerdiodi 31 voidaan korvata vastaavalla jännitteen rajoitus- ja vakavointikomponen-tilla.The control unit 18 consists of a front resistor 29, a capacitor 30, a zener diode 31, an LED current matching resistor 32 and a light switch 33. When the short-circuit motor is switched off, the short-circuit motor generator voltage , the brake current relay 28 pulls and at the same time charges the capacitor 30 through the front resistor 29. When a certain voltage level is reached, the light switch 33 controls the semiconductor-10 switch 26 to conduct, whereby the braking current is connected to the field windings 1,2. The zener diode 31 limits the charge of the capacitor 30 to a certain voltage level. As a result of the braking, the speed of the short-circuit motor and the generator voltage decrease to zero, the voltage in the capacitor 15 decreases due to the LED current and the holding current of the brake current relay 28, the light switch 33 when the voltage of capacitor 30 drops to a certain level, the brake current relay 28 releases. With the control unit 18, the short-circuit motor can be braked from its full speed to a lower speed, whereby it remains free to rotate and can also be restarted. The light switch 33 may be a LED-light resistor or LED-25 semiconductor switch combination. The zener diode 31 can be replaced by a corresponding voltage limiting and stabilizing component.

Kuviossa 3 on esitetty 3-vaiheverkosta syötettävän, tähteenkytketyn oikosulkumoottorin jarrutusvirran kytken-30 tä ja ohjaus. Jarrutusvirta on kytketty kulkemaan kenttä-käämien 1,2,3 kautta, mutta voidaan kytkeä myös suoraan kenttäkäämien 1,2 yhteisestä kytkentänavasta 5 puolijohde-kytkimelle 26. Muilta osin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus on selitetty kuvioiden 1,2 yhteydessä.Figure 3 shows the braking current switch and control of a residual short-circuit motor supplied from a 3-phase network. The braking current is connected to flow through the field windings 1,2,3, but can also be connected directly from the common terminal 5 of the field windings 1,2 to the semiconductor switch 26. In other respects, the switching and control of the braking current is explained in connection with Figs.

35 Kuviossa 4 on esitetty 2-vaiheverkosta syötettävän, kahdella keskenään samanlaisella käämillä varustetun oiko-Figure 4 shows a rectifier with two identical windings supplied from a 2-phase network.

IIII

5 77756 sulkumoottorin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus, joita koskeva selitys on esitetty kuvioiden 1,2 yhteydessä.5 77756 switching motor braking current switching and control, the explanation of which is presented in connection with Figures 1,2.

Kuviossa 5 on esitetty 1-vaiheverkosta syötettävän, kolmioonkytketyn kondensaattorimoottorin jarrutus-5 virran kytkentä ja ohjaus. Kondensaattori 34 on kytketty sarjaankytkettyjen kenttäkäämien 1,2 ulompiin kytkentäna-poihin 4,6. Muilta osin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus on selitetty kuvioiden 1,2 yhteydessä.Figure 5 shows the switching and control current of the braking-5 of a triangular coupled capacitor motor supplied from a 1-phase network. Capacitor 34 is connected to the outer connection terminals 4.6 of series-connected field windings 1,2. In other respects, the switching and control of the braking current is explained in connection with Figures 1,2.

Kuviossa 6 on esitetty 1-vaiheverkosta syötettävän, 10 tähteenkytketyn kondensaattorimoottorin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus. Kondensaattori 34 on kytketty sarjaankytketty jen kenttäkäämien 1,2 ulompiin kytkentänapoihin 4,6. Jarrutusvirta kulkee kolmannen kenttäkäämin 3 kautta, mutta voidaan kytkeä myös suoraan kenttäkäämien 1,2 yh-15 teisestä kytkentänavasta 5 puolijohdekytkimelle 26. Muilta osin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus on selitetty kuvioiden 1,2 yhteydessä.Figure 6 shows the connection and control of the braking current of a 10-point-switched capacitor motor supplied from a 1-phase network. Capacitor 34 is connected to the outer terminals 4,6 of the field windings 1,2 connected in series. The braking current flows through the third field winding 3, but can also be connected directly from the common terminal 15 of the field windings 1,2 to the semiconductor switch 26. In other respects, the switching and control of the braking current is explained in connection with Figs.

Kuviossa 7 on esitetty 1-vaiheverkosta syötettävän kondensaattorimoottorin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus. 20 Kondensaattori 34 on kytketty sarjaankytkettyjen kenttä-käämien 1,2 ulompiin kytkentänapoihin 4,6. Muilta osin jarrutusvirran kytkentä ja ohjaus on selitetty kuvioiden 1,2 yhteydessä.Figure 7 shows the connection and control of the braking current of a capacitor motor supplied from a 1-phase network. Capacitor 34 is connected to the outer terminals 4.6 of series-connected field windings 1,2. In other respects, the switching and control of the braking current is explained in connection with Figures 1,2.

Keksinnön mukainen laite soveltuu käytettäväksi 25 yksi-, kaksi- ja monivaiheisten oikosulkumoottorien kent-täkäämityksiin syötettävän jarrutusvirran kytkentään ja ohjaukseen.The device according to the invention is suitable for use in switching on and controlling the braking current supplied to the field windings of 25-phase, two-phase and multi-phase short-circuit motors.

Jarrutusvirran ohjausyksikkö 28 sopii käytettäväksi puolijohdekytkimien ja/tai tasavirtareleiden pitovir-30 ran ohjaukseen myös muiden laitteiden yhteydessä.The braking current control unit 28 is also suitable for controlling the holding current of semiconductor switches and / or direct current relays in connection with other devices.

Claims

6 77756

A device for braking a short-circuit motor by supplying to its field windings (1,2,3) a direct current obtained from an AC voltage source (R, N) by rectifying the second terminal (R) of the AC voltage source (R, N) connected to the contact (20) and half of the brake current relay (28) - via a rectifying semiconductor (24) to one of the two series-connected field windings (1, 2), the outer terminal 10 (6) and the contact (21) and the second parallel-waving semiconductor rectifying semiconductor (25) to the other , the second connection terminal (N) of the AC voltage source (R, N) being connected to the outer connection terminal (4) directly via the contact (22) of the brake current relay (28) and the semiconductor switch (26) or via a third field winding (3) to a common terminal of said field windings (5), characterized in that the second outer connection terminal (6) of said two field windings (1,2) connected in series is connected to the second switch of the rectifier-20 rectifier (17). to the voltage terminal of the operating current terminal (27) via a contact (8), which contact is closed when the operating current is switched off, the second outer connection terminal (4) is connected to the second AC terminal of the rectifier (17), and the rectifier-25 terminals of the rectifier (17) are connected a coil (19) of the braking current relay (28) for supplying holding current to the brake current relay (28) and a braking current control unit (18) for controlling the semiconductor switch (26).

Device according to claim 1, characterized in that the braking current control unit (18) comprises a capacitor (30), a capacitor voltage stabilizing element (31) connected in parallel with the capacitor and a light switch (33) controlled by the voltage of the capacitor (30). is connected to control a semiconductor switch (26) for switching the brake current 35 on and off. 7 77756