RU130762U1

RU130762U1 - TALI ELECTRIC DRIVE

Info

Publication number: RU130762U1
Application number: RU2012142101/07U
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Муллин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Системы автоматизации"
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2013-07-27

Abstract

Электропривод тали, содержащий электронные ключи, диоды, конденсаторы, резистор, трехфазный диодный мост, отличающийся тем, что параллельно каждому оптосимистру подключены варистор и RC-цепочка, параллельно светодиодам оптосимистра подключены конденсаторы, силовой вход первого оптосимистра подключен к фазе А питающего напряжения, силовой выход к фазе А двигателя, входы второго и третьего оптосимистров объединены между собой и подключены к фазе В питающего напряжения, входы четвертого и пятого оптосимистров объединены между собой и подключены к фазе С питающего напряжения, выход второго и четвертого оптосимистров объединены между собой и подключены к фазе В двигателя, выходы третьего и пятого оптосимистров объединены между собой и подключены к фазе С двигателя, катод светодиода первого оптосимистра является минусом для управляющего сигнала и является общим для сигналов пуска и реверса, анод светодиода первого оптосимистра подключен к катоду диода Д1, анод диода Д1 подключен к катоду светодиода второго оптосимистра, анод светодиода первого оптосимистра подключен к катоду диода Д2, анод диода Д2 подключен к катоду светодиода третьего оптосимистра, анод светодиода второго оптосимистра соединен с катодом светодиода четвертого оптосимистра, анод светодиода третьего оптосимистра соединен с катодом светодиода пятого оптосимистра, аноды светодиодов четвертого и пятого оптосимистров являются плюсовыми для управляющего сигнала пуска и реверса соответственно, полярные выходы трехфазного выпрямительного моста соединены через транзистор и резистор.A hoist electric drive containing electronic keys, diodes, capacitors, a resistor, a three-phase diode bridge, characterized in that a varistor and an RC circuit are connected in parallel to each opto-simsistor, capacitors are connected in parallel to the opto-simist diodes, the power input of the first opto-simsistor is connected to phase A of the supply voltage, power output to phase A of the motor, the inputs of the second and third opto-sims are combined and connected to the phase B of the supply voltage, the inputs of the fourth and fifth opto-sims are combined with each other and under are connected to phase C of the supply voltage, the output of the second and fourth opto-sims are combined and connected to phase B of the motor, the outputs of the third and fifth opto-sims are combined and connected to phase C of the motor, the cathode of the LED of the first opto-sims is a minus for the control signal and is common to start and reverse signals, the anode of the LED of the first opto-simsistor is connected to the cathode of the diode D1, the anode of the diode D1 is connected to the cathode of the LEDs of the second opto-sims, the anode of the LED of the first opto-simsistr is connected to cat the ode of diode D2, the anode of diode D2 is connected to the cathode of the LED of the third optosymistr, the anode of the LED of the second optosymistr is connected to the cathode of the LED of the fourth optosymistr, the anode of the LED of the third optosymistr is connected to the cathode of the LED of the fifth optosymistr, the fourth and fourth triggering anodes are the fourth and fourth accordingly, the polar outputs of the three-phase rectifier bridge are connected through a transistor and a resistor.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, получающей применение в асинхронном электроприводе.The utility model relates to electrical engineering, which is used in an asynchronous electric drive.

Известно, что прямой пуск асинхронного двигателя(АД) сопровождается броском тока в статорных обмотках, который многократно превышает номинальное значение. Это создает значительные трудности в эксплуатации АД. Наиболее простое в реализации устройство ограничения тока предполагает ограничение скорости нарастания напряжения статорных обмоток во время разгона двигателя (см. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.: Энергоатом издат, 1981.) Несмотря на уменьшение электромагнитного момента и быстродействия привода, данный способ удовлетворяет требованиям механизмов, имеющих вентиляторную механическую характеристику с малой величиной пускового момента. Реализация плавного пуска осуществляется чаще всего с помощью транзисторного регулятора напряжения, выполняемого на трех (по числу фаз питающего напряжения) парах встречно-параллельно включенных тиристоров. Недостатком данного решения является то, что при фазовом управлении высок уровень высших гармоник и тиристор выключается естественным образом.It is known that the direct start of an induction motor (HELL) is accompanied by an inrush current in the stator windings, which is many times higher than the nominal value. This creates significant difficulties in the operation of blood pressure. The simplest current limiting device to implement involves limiting the rate of rise of voltage of the stator windings during acceleration of the motor (see Petrov L.P. Control of starting and braking of asynchronous motors. M.: Energoatom publ., 1981.) Despite the decrease in electromagnetic moment and speed of the drive , this method satisfies the requirements of mechanisms having a fan mechanical characteristic with a small starting torque. The implementation of a soft start is most often carried out using a transistor voltage regulator, performed on three (in terms of the number of phases of the supply voltage) pairs of in-parallel connected thyristors. The disadvantage of this solution is that during phase control the level of higher harmonics is high and the thyristor turns off naturally.

Известно техническое решение (см. патент 2055443 (RU) Устройство для пуска трехфазного асинхронного электродвигателя/ Авт. Изобр.: Кондрашов Р.И. - опубликовано 27.02.1996) в котором предлагается использовать тиристорные ключи и управлять ими светом через фоторезисторы. Недостатком данного решения является невозможность реверса данной схемы и большое количество ключейA technical solution is known (see patent 2055443 (RU) A device for starting a three-phase asynchronous electric motor / Auth. Invention: Kondrashov RI - published on 02.27.1996) in which it is proposed to use thyristor switches and control their light through photoresistors. The disadvantage of this solution is the inability to reverse this circuit and a large number of keys

Известно техническое решение (см. патент на полезную модель 66632 (U1) Пускатель бесконтактный реверсивный / Авт.Изобр.: Захаров Ю.В. - опубликовано 10.09.2007) в котором четыре симисторных ключа обеспечивают пуск и реверс асинхронного двигателя. Недостатком схемы является постоянно присутствие напряжения на одной фазе и потеря мощности на резисторах.A technical solution is known (see patent for utility model 66632 (U1), Non-contact reversing starter / Aut.Izobr: Zakharov Yu.V. - published on 09/10/2007) in which four triac keys provide starting and reversing of an asynchronous motor. The disadvantage of the circuit is the constant presence of voltage in one phase and the loss of power on the resistors.

Наиболее близким техническим решением является устройство (см. патент 2056699 (RU). Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем с фазным ротором. /Авт.Изобр.: К.Ю.Бурак, В.И.Горбатенко, Н.П.Лебедева. - Опубликовано 20.03.1996.) в котором предлагается автоматически по мере разгона (торможения) осуществлять периодическое включение фаз обмотки ротора, создавая замкнутый контур.The closest technical solution is the device (see patent 2056699 (RU). A device for controlling a three-phase asynchronous electric motor with a phase rotor. / Avt. Izobr .: K.Yu. Burak, V.I. Gorbatenko, N.P. Lebedeva. - Published on March 20, 1996.) In which it is proposed to automatically periodically turn on the phases of the rotor winding as it accelerates (decelerates), creating a closed loop.

Недостатком данного технического решения является введение в схему шести трансформаторов тока, двух тиристорных ключей, конденсатора, что существенно усложняет схему.The disadvantage of this technical solution is the introduction of six current transformers, two thyristor switches, a capacitor into the circuit, which significantly complicates the circuit.

Общим признаком прототипа и предлагаемого решения является наличие в силовых цепях схемы трехфазного моста, полярные выводы которого соединены через резистор.A common feature of the prototype and the proposed solution is the presence in the power circuits of a three-phase bridge circuit, the polar terminals of which are connected through a resistor.

Техническим результатом предлагаемого устройства является снижение напряжения на транзисторах и коммутационных перенапряжений возникающих в процессе работы, кроме этого обеспечивается возможность реализации реверса. Для этого регулятор предлагается выполнить в виде трехфазного выпрямительного моста к которому подключены концы обмоток статора АД выполняющие соединение «звезда». Полярные выходы трехфазного выпрямительного моста соединены через транзистор и резистор. К питающему напряжению обмотки подключены через симистры.The technical result of the proposed device is to reduce the voltage on the transistors and switching overvoltages arising in the process, in addition, it is possible to implement a reverse. To this end, the controller is proposed to perform in the form of a three-phase rectifier bridge to which the ends of the windings of the stator windings connected to the star are connected. The polar outputs of a three-phase rectifier bridge are connected through a transistor and a resistor. The windings are connected to the supply voltage via triacs.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема асинхронного электропривода, оснащенного предлагаемым устройством, на фиг.2 показаны диаграммы сигналов на ключах.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of an asynchronous electric drive equipped with the proposed device, figure 2 shows a diagram of the signals on the keys.

К трехфазному выпрямительному мосту 7 подключены концы обмоток статора асинхронного двигателя 6, полярные выходы трехфазного выпрямительного моста соединены через транзистор Т6, параллельно которому подключен резистор R. К питающему напряжению статорные обмотки подключены через оптосимистры Т1-Т5. Предлагаемое устройство содержит 5 оптосимисторных ключей, параллельно каждому подключен варистор и RC-цепочка 1-5. Параллельно светодиоду оптосимистра подключен конденсатор. Силовые выводы первого оптосимистра подключены к питающему напряжению и фазе двигателя. Входы второго и третьего оптосимистра объединены между собой и подключены ко второй фазе питающего напряжения. Входы четвертого и пятого оптосимистра также объединены между собой и подключены к третьей фазе питающего напряжения. Выход второго и четвертого оптосимистра объединены между собой и подключены ко второй фазе двигателя. Выходы третьего и пятого оптосимистра также объединены между собой и подключены к третьей фазе двигателя. Катод светодиода первого оптосимистра является минусом для управляющего сигнала и является общим для сигнала пуска и реверса. Анод светодиода первого оптосимистра подключен через диод Д1 к катоду светодиода второго оптосимистра и через диод Д2 к катоду светодиода третьего оптосимистра. Анод светодиода второго оптосимистра соединен с катодом светодиода четвертого оптосимистра. Анод светодиода третьего оптосимистра соединен с катодом светодиода пятого оптосимистра. Аноды светодиодов четвертого и пятого оптосимистра являются плюсовыми для управляющего сигнала пуска и реверса соответственно.The ends of the stator windings of the asynchronous motor 6 are connected to the three-phase rectifier bridge 7, the polar outputs of the three-phase rectifier bridge are connected through a transistor T6, in parallel with which a resistor R. The stator windings are connected to the supply voltage through optocymistres T1-T5. The proposed device contains 5 optosimistor keys, a varistor and an RC chain 1-5 are connected in parallel to each. A capacitor is connected in parallel with the LED of the optosymistr. The power terminals of the first optosymistr are connected to the supply voltage and the phase of the motor. The inputs of the second and third optosimistres are interconnected and connected to the second phase of the supply voltage. The inputs of the fourth and fifth opto-sims are also combined with each other and connected to the third phase of the supply voltage. The output of the second and fourth optosymistres are interconnected and connected to the second phase of the motor. The outputs of the third and fifth optosimistres are also combined with each other and connected to the third phase of the engine. The cathode of the LED of the first opto-simsistr is a minus for the control signal and is common for the start and reverse signals. The anode of the LED of the first opto-simsistr is connected through the diode D1 to the cathode of the LED of the second opto-simistra and through the diode D2 to the cathode of the LED of the third opto-simistr. The anode of the LED of the second optosymistr is connected to the cathode of the LED of the fourth optosymistr. The anode of the LED of the third optosymistr is connected to the cathode of the LED of the fifth optosymistr. The anodes of the LEDs of the fourth and fifth opto-sims are positive for the control signal of start and reverse, respectively.

Устройство работает следующим образом. При подключении питающего напряжения и подачи управляющего напряжения U1, открываются ключи Т1, Т3, Т5, при подаче напряжения U2 открываются ключи Т1, Т2, Т4, осуществляю чередование фаз, необходимое для реверса двигателя. На полярных точках трехфазного выпрямительного моста появляется постоянное напряжение, прикладываемое к резистору R и транзистору Т6, которые управляются ШИМ сигналом U3. (Фиг.2).The device operates as follows. When the supply voltage is connected and the control voltage U1 is supplied, the keys T1, T3, T5 open, when the voltage U2 is applied, the keys T1, T2, T4 open, I carry out the phase rotation, which is necessary to reverse the motor. At the polar points of the three-phase rectifier bridge, a constant voltage appears, applied to the resistor R and transistor T6, which are controlled by the PWM signal U3. (Figure 2).

При синхронных и равных по длительности сигналах ШИМ осуществляется плавный пуск (Фиг.2).With synchronous and equal in duration PWM signals, a soft start is performed (Figure 2).

Достигаемый технико-экономический эффект обусловлен снижением напряжения на транзисторах и коммутационных перенапряжений возникающих в процессе работы, а также обеспечивает возможность реверса.The achieved technical and economic effect is due to the reduction of voltage on transistors and switching overvoltages arising in the process, and also provides the possibility of reverse.

Claims

A hoist electric drive containing electronic keys, diodes, capacitors, a resistor, a three-phase diode bridge, characterized in that a varistor and an RC circuit are connected in parallel to each opto-simsistor, capacitors are connected in parallel to the opto-simist diodes, the power input of the first opto-simsistor is connected to phase A of the supply voltage, power output to phase A of the motor, the inputs of the second and third opto-sims are combined and connected to the phase B of the supply voltage, the inputs of the fourth and fifth opto-sims are combined with each other and under are connected to phase C of the supply voltage, the output of the second and fourth opto-sims are combined and connected to phase B of the motor, the outputs of the third and fifth opto-sims are combined and connected to phase C of the motor, the cathode of the LED of the first opto-sims is a minus for the control signal and is common to start and reverse signals, the anode of the LED of the first opto-simsistor is connected to the cathode of the diode D1, the anode of the diode D1 is connected to the cathode of the LEDs of the second opto-simistr the ode of diode D2, the anode of diode D2 is connected to the cathode of the LED of the third optosymistr, the anode of the LED of the second optosymistr is connected to the cathode of the LED of the fourth optosymistr, the anode of the LED of the third optosymistr is connected to the cathode of the LED of the fifth optosymistr, the fourth and fourth triggering anodes are the fourth and fourth accordingly, the polar outputs of the three-phase rectifier bridge are connected through a transistor and a resistor.