PL45299B1 - - Google Patents

Description

2 ?*****}. dnia 5 marca 1962 r.Urzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45299 Instytut Elektrotechniki*) Warszawa, Polska KI. 21 c, 57/20 Uklad bezstykowy z podmagnesowywanymi dlawikami, pelniacymi funkcje laczników, do rozruchu, zmiany kierunku wirowania i hamowania trójfazowego silnika asynchronicznego klatkowego Patent trwa od dnia 22 listopada 1960 r.W wielu wyposazeniach napedów eiektrycz- nych stosuje sie trójfazowe silniki asynchro¬ niczne klatkowe pracujace w ukladach nawrot- nych, czyli o zmiennym kierunku wirowania.Do takich napedów naleza np. naped wszelkie¬ go rodzaju dzwigów, suwnic, naped stolów róz¬ nych obrabiarek i inne podobne. Do zmiany kierunku wirowania silnika stosuje sie badz przelaczanie tylko dwóch faz silnika (najcze¬ sciej w napedach dzwigowych) przy stale wla¬ czonej trzeciej fazie, badz tez odlaczanie Wiszysflkich trzech faz i ponowne laczenie z za¬ mienionymi ze soba dpprowadzendatmi dwóch faz.Znany jest uklad do rozruchu, zmiany kie¬ runku wirowania i nawrotu silnika klatkowe¬ go z zastosowaniem dlawików podmagneso- wywanych, które spelniaja funkcje wylaczni- *) Wlasciciel paitentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa doc. inz. Wlodzimierz Moroz i mgr inz. Aleksander Straszewski. ków. Dlawiki takie maja rdzenie ze specjal¬ nych sitopów magnetycznych, dzieki którym ich opornosc indukcyjna w stanie nienasyconym jest bardzo duza, a po podmagnesowaniu czyli w stanie nasyconym staje sie bardzo mala.Przedmiotem wynalazku jest bezstykowy uklad sterowania rozruchenij zmiana kierunku wirowania i hamowaniem silnika klatkowego, w którego glównym obwodzie pradowym zo¬ staly uzyte w charakterze wylaczników dlawiki podmagnesowywane pradem stalym.Na rysunku zostal przedstawiony schemat bezstykowego ukladu wedlug wynalazku do rozruchu, zmiany kierunku wirowania i hamo¬ wania trójfazowego silnika asynchronicznego klatkowego przy uzyciu czterech dlawików.Jedna z faz — R silnika 3 jest doprowadzona bezposrednio do tabliczki zaciskowej silnika i polaczona z faza uzwojenia np. U. Do pozo¬ stalych dwóch faz. — V i W silnika 3 dopro¬ wadzone jest napiecie z faz sieci Si T poprzez dlawiki. Faza S sieci doprowadzona jest do fa-zy V silnika 3 w szereg z dlawikiem DlpS.Faza T sieci doprowadzona jest do fazy W sil¬ nika 3 poprzez dlawik DlpT. Równoczesnie do fazy V doprowadzona jest faza T sieci poprzez dlawik DUT, który przylacz^ jest do fazy T przed dlawikiem DLpT (liczac, W kierunku prze¬ plywu energii elektrycznej, czyli od sieci do silnika),w pakcie c, a do fazy V za dlawikiem DlpS w punkcie b. Podobnie faza S sieci do¬ prowadzona jest do fazy W silnika 3 poprzez dlawik DllS, który podlaczony jest do fazy S przed dlawikiem DlpS w punkcie a i do fazy W za dlawikiem DlpT w punkcie d.Dla kierunku wirowania silnika 3 np. w pra¬ wo przeznaczone sa dlawiki oznaczone mala litera p i odpowiednia faza sieci, do której sa przylaczone, a wiec DlpS i DlpT; dla kierunku wirowania w lewo sa przeznaczone pozostale dwa dlawiki DlpS i DllT.Kazdy z dlawików posiada uzwojenie glówne pradowe Ug i uzwojenie pomocnicze Up, przez które przeplywa prad staly podmagnesowiujacy dlawik. Uzwojenia pomocnicze dlawików prze¬ znaczonych do jednego i tego samego kierunku wirowania polaczone sa ze soba w szereg i za¬ silane parami z oddzielnych prostowników, a wiec uzwojenia Up dlawików DlpS i DlpT zasilane z prostownika Prp, a uzwojenia Up dlawików DUS i DllT zasilane sa odpowiednio z prostownika Prl.Do sterowania praca silnika sluzy specjalny znany transformator ^regulacyjny Tr o jednym uzwojeniu pierwotnym Uit zasilanym z sieci poprzez bezpieczniki 1 i wylacznik 2, i o dwóch uzwojeniach wtórnych: U2t polaczonym z pro¬ stownikiem Prl i U22 polaczonym z prostowni¬ kiem Prp. Uzwojenie Ut moze zmieniac swoje polozenie wzgledem uzwojen U2i i U22, dzieki czemu moze byc sprzegniete elektromagne¬ tycznie badz z jednym badz z drugim z tych uzwojen, badz tez z zadnym z nich. Równo¬ czesne, sprzegniecie uzwojenia UA z obu uzwo¬ jeniami wtórnymi U21 i U22 nie jest mozliwe.Transformator moze byc wykonany jako jedno¬ fazowy lub jako trójfazowy z odpowiednim ukladem prostowników. Transformator taki jest przedmiotem patentu nr 43980.W stanie wylaczenia transfarmator Tr usta¬ wiony jest w polozeniu neutralnym i w zadnym z jego uzwojen wtórnych nie jest wzbudzana zadna sila eleklaromotoryczna. Tym saimym zadna z par dlawików nie jest podmagnesowy- wana i dlawiki maja swoja najwieksza opor¬ nosc indukcyjna.Uruchomienie silnika 3 np. w prawym kie¬ runku wirowania odbywa sie przez ustawienie transformatora regulacyjnego Tr w polozeniu sprzezenia jego uzwojenia pierwotnego Uj z uzwojeniem wtórnym U^. Wówczas prostow¬ nik Prp zasila uzwojenia pomocnicze Up dla¬ wików DlpS i DlpT pradem stalym, a opornosc indukcyjna tych dlawików gwaltownie maleje do bardzo malej wartosci, dzieki czemu silnik otrzymuje pelne napiecie i rusza w kierunku prawym. Po ustaleniu transformatora Tr w po¬ zycji neutralnej, silnik zostaje zatrzyrnany.Analogicznie odbywa sie uruchomienie silnika w lewym kierunku wirowania.Najbardziej celowe jest uzycie do sterowania przez podmagnesowywande dlawików transfor¬ matora regulacyjnego w wykonaniu obrotowym.Transformator ten powinien miec urzadzenie do ustalania jego polozen roboczych — dla obu kierunków wirowania silnika oraz pozycji ne¬ utralnej — zerowej. Urzadzenie ustalajace po¬ winno byc wykonane w taki sposób, azeby mo¬ glo przeciwdzialac momentowi dzialajacemu na wirnik transformatora w jego polozeniach ro¬ boczych.Opisane urzadzenie sterujace moze równiez byc uzyte do obnizenia pradu podczas rozruchu silnika. Do tego celu wystarczy przewidziec miedzy zerowym polozeniem transformatora i kazdym z jego polozen roboczych dodatkowe jedno lub dwa polozenia, w których uzwojenie pierwotne UA jest tylko czesciowo sprzezone z uzwojeniami U21 lub UM. W tych polozeniach prostowniki Prp i Prl beda zasilac uzwojenia pomocnicze Up dlawików napieciem obnizonym, a wiec tylko czesciowo podmagnesowywac dla¬ wiki. Opornosc indukcyjna dlawików zmaleje, lecz tylko czesciowo. Silnik bedzie zasilony asy¬ metrycznie — na dwóch fazach napieciem obni¬ zonym i jego prad rozruchowy zmaleje pro¬ porcjonalnie do obnizki napiecia. Równoczesnie zmaleje równiez i moment obrotowy — propor¬ cjonalnie do kwadratu obnizki napiecia.Opisany sposób regulacji rozruchu moze byc wykorzystany wówczas, gdy zadana jest ob¬ nizka pradu lub momentu rozruchowego.Uklad moze byc stosowany równiez do hamo¬ wania silnika przeciwpradem. Wystarczy wów¬ czas natychmiast po wylaczeniu silnika, to zna¬ czy po skasowaniu rjodmagnesowywania jednej pary dlawików przez ustawienie transformatora w polozeniu zerowym, przestawic go w prze¬ ciwlegle polozenie robocze. Wówczas zostanie podmagnesowana druga para dlawików, czyli silnik otrzyma napiecie trójfazowe o przeciw- -¦ 2 -nym kierunku wirowania pola w stosunku do kierunku wirowania jego wirnika i silnik zo¬ stanie zahamowany przeciwpradam. Moment hamujacy moze byc regulowany podobnie jak przy rozruchu przez czesciowe sprzeganie uzwo¬ jenia pierwotnego UA z odpowiednim uzwoje¬ niem wtórnym.Dla zaoszczedzenia liczby dlawików w ukla¬ dzie celowe jest zastosowanie dla kazdego kie¬ runku wiórowania silnika jednego dlawika dwu¬ fazowego z jednym uzwojeniem podmagnaso- wujacym. Do tego celu mozna uzyc trójkolum- nowego rdzenia, na dwóch skrajnych kolum¬ nach którego umieszczone sa glówne uzwojenia pradowe do faz, a na kolumnie srodkowej — uzwojenie podniagnesowujace.Uklad sterowniczy moze byc zastosowany równiez do podmagnesowywania dlawika, umieszczonego w trzeciej fazie, np. R, w któ¬ rej na rysunku nie jest pokazany dlawik. Dla¬ wik ten powinien byc jednofazowy i posiadac dwa jednakowe uzwojenia podinagnesowujace, z których jedno powinno byc polaczone w sze¬ reg z uzwojeniami podmagnesowujacymi dlawi¬ ków DlpS i DlpT, a drugie — w szereg z uzwo¬ jeniami pcdmagnesowujacymi dlawików DUS i DllT.Poniewaz-na wyjsciu prostowników, szczegól¬ nie, w ukladzie jednofazowym, otrzymywane jest napiecie pulsujace, przeto wskazane jest zastosowanie urzadzen wygladzajacych te pul- sacje, a mianowicie dlawików wygladzajacych lub kondensatorów wedlug znanych ukladów polaczen. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad bezstyfcowy z podmagnesowywanymi dlawikami pelniacymi funkcje laczników, do rozruchu, zmiany kierunku wirowania i hamowania trójfazowego asynchronicznego silnika klatkowego, w którym jeden fazowy przewód doprowadzajacy od trójfazowej sieci elektryczne] jest przylaczony bezposrednio do jednej fazy uzwojenia silnika, a w dwa pozostale przewody fazowe wlaczone sa dwie pary pcKimagnesowywanych dlawików w ten sposób, ze pierwsza para dlawików wlaczona jest w przewody doprowadzajace prad do silnika w szereg z druga i trzecia faza sil¬ nika, a druga para dlawików wlaczona jest równiez w szereg z druga i trzecia faza sil¬ nika z tym jednak, ze poczatek uzwojenia glównego pierwszego dlawika drugiej pary dlawików jest przylaczony do przewodu sieci doprowadzajacego prad do drugiej fazy sil¬ nika, a koniec tego uzwojenia glównego przylaczony jest do trzeciej fazy silnika, natomiast poczatek uzwojenia glównego dru¬ giego plawika drugiej pary dlawików przylaczony jest do przewodu sieci dopro¬ wadzajacego prad do, trzeciej fazy silnika, a koniec tego uzwojenia glównego przy¬ laczony jest do fazy silnika, przy czym dla¬ wiki te w stanie nie podmagnesowanym, majac duza opornosc indukcyjna, umozli¬ wiaja tylko nieznaczny przeplyw pradu w obwodach faz, w których sa wlaczone, a po podmagnesowaniu jednej pary dlawików zmniejszaja one bardzo znacznie swoja opor¬ nosc indukcyjna i silnik, otrzymujac pelne napiecie sieci, zostaje uruchomiony w jed-, nym kierunku wirowania (np. w prawo), natomiast przy podmagnesowaniu drugiej pary dlawików silnik zostaje uruchomiony w kierunku przeciwnym (np. w lewo), zna¬ mienny tym, ze do podmagnesowywania par dlawików (DlpS i DlpT oraz DllS i DllT) posiada dwa jednofazowe uklady prostowni¬ kowe {Prp i Pr±) zasilane z dwóch uzwojen wtórnych (U2i i #22) specjalnego jednofazo¬ wego lub wielofazowego transformatora re¬ gulacyjnego (Tr) zbudowanego tak, iz jego pierwotne uzwojenie (U4) zasilane z sieci pradu zmiennego mozna ustawiac w poloze¬ niu sprzezenia czesciowego lub calkowitego tylko z jednym z uzwojen wtórnych albo w polozeniu nie sprzezonym z zadnym z uzwojen wtórnych, wskutek czego równo¬ czesne zasilanie dwóch uzwojen wtórnych transformatora, a tym samym równoczesne zasilanie przez prostowniki (Prp i Prt) uzwo¬ jen podmagnesowujacych (Up) obu par dla¬ wików (DlpS i DlpT oraz DllT i DllS) nie jest mozliwe.

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze transformator regulacyjny (Tr) posiada urza¬ dzenie ustalajace trzy polozenia jego czesci ruchomej, z tego dwa krancowe, robocze, przy których nastepuje pelne sprzezenie uzwojenia pierwotnego (Ui) z jednym (U2i) lub z drugim (U22) uzwojeniem wtórnym i jedno polozenie zerowe, w którym uzwoje¬ nie pierwotne (Ut) nie jest sprzezone z zad¬ nym z uzwojen wtórnych (U2i lub U22), przy czym w kazdym z wymienionych trzech polozen jest ustalana czesc ruchoma trans¬ formatora jednoznacznie za pomoca urza¬ dzenia ustalajacego z uwzglednieniem sily oddzialywania miedzy uzwojeniem pierwot¬ nym i wtórnym. - 3 -3. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze w celu wlaczania w kazde ze swoich po¬ lozen krancowych stopniowo, np. plynnie lub skokami, czesc ruchoma transformatora (Tr) jest ustalana za pomoca urzadzenia ustalajacego, oprócz w polozeniu zerowym i dwóch krancowych, równiez i w poloze¬ niach przejsciowych. 4. Uklad wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym. ze dlawiki przeznaczone do pracy silnika w jednym i tym samym kierunku wirowa¬ nia (DlpS i DlpT oraz DllS i DllT) sa wy¬ konane na wspólnym rdzeniu trójkolumno¬ wym jako dwufazowe z jednym uzwojeniem podma^nesowujacym pradu stalego. 5. Uklad wedlug zasiirz. 1—4, znamienny tym, ze posiada dlawik jednofazowy umieszczony szeregowo w trzeciej fazie i posiadajacy dwa uzwojenia podmagnesowujace, z któ¬ rych jedno polaczone jest w szereg z uziwo- jeniami podmagnesowujacymi jednej pary dlawików (np. DlpS i DlpT), a drugie — z uzwojeniami podmagnesowujacymi dru¬ giej pary dlawików (np. DllT i DllS) lub w szereg z uzwojeniami podmagnesowuja¬ cymi odjpowiednich dlawików dwufazowych, 6. Uklad wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze przy prostownikach (Prp i Prl) zastoso¬ wane sa znane urzadzenia, jak dlawiki lub kondensatory, w celu zimniejiszenia pulsacji napiecia. Instytut Elektrotechniki 239. RSW „Prasa", Kielce. BIBLIOTEKA Urzedu r o tent owego [Polskiej RzMzfifflspciTtej Ludowej! PL