RU2050685C1

RU2050685C1 - Electric drive of centrifuge of domestic washer

Info

Publication number: RU2050685C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Ковель; А.Е. Максимов
Original assignee: Научно-производственное объединение прикладной механики
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: brake unit of the electric drive has the fourth diode, capacitor and electromagnet relay, provided with a coil and contacts for closing and switching to two positions. Terminals of time relay and microswitches of the cap of the centrifuge are made in form of make contacts. Anode of the second diode is connected with terminal for connecting to single terminal of power supply. Cathode of the second diode is connected to movable terminal of two-position switch of electromagnet relay. One motionless terminal of the relay is connected to the other output of the first resistor. The other motionless terminal of two-position switch of electromagnet relay is connected to the other output of one winding of electric engine and two one output of make contact of the electromagnet relay. The other output of the relay is connected to cathode of the third diode, which has anode connected with anode of the fourth diode, with free and of make contact of time relay and terminal for connecting to the other terminal of power supply. Cathode of the fourth diode is connected with the second output of the fourth diode through capacitor introduced and to free end of make contact of microswitch of cap of the centrifuge. One output of the third resistor is connected to one output of controlled switch. The other end of the switch is connected with cathode of the fourth diode through the coil of electromagnet relay. EFFECT: improved efficiency; reduced brake time. 2 dwg

Description

Изобретение относится к бытовым стиральным машинам (БСМ) или автономным бытовым центрифугам (БЦ), снабженным электронным устройством торможения электропривода. The invention relates to household washing machines (BSM) or autonomous household centrifuges (BC) equipped with an electronic device for braking an electric drive.

Известны устройства торможения электропривода центрифуги БСМ и БЦ [1]
Ближайшим аналогом предлагаемого устройства является устройство [2] содержащее конденсаторный асинхронный электродвигатель с элементами сдвига фазы и тиристор схемы торможения с элементами задания режима и блоком управления тиристором по управляющему электроду.Known devices for braking the electric centrifuge BSM and BC [1]
The closest analogue of the proposed device is a device [2] containing a capacitor induction motor with phase shift elements and a thyristor braking circuit with elements of the mode and the thyristor control unit for the control electrode.

Однако известное устройство обладает рядом существенных недостатков. Потеря при каждом положительном полупериоде напряжения питающей сети (ПС) времени от нуля положительной полуволны напряжения до момента запуска тиристора снижает эффективность торможения. Искажение формы питающего напряжения приводит к возникновению и проникновению в ПС спектра частот напряжения помех. Возможно, при подключенной к ПС неработающей БСМ самопроизвольное включение тиристора по импульсной помехе ПС, приводящее к протеканию тормозного тока по обмоткам неработающего электродвигателя. Из-за разброса параметров тиристоров каждое тормозное устройство требует индивидуальной регулировки. However, the known device has several significant disadvantages. The loss at each positive half-period of the supply voltage (PS) voltage from zero of the positive half-wave of the voltage until the thyristor starts up reduces the braking efficiency. The distortion of the shape of the supply voltage leads to the appearance and penetration into the PS of the frequency spectrum of the interference voltage. It is possible that when a non-working BSM is connected to the PS, the thyristor switches on spontaneously due to the PS noise, leading to the flow of the braking current through the windings of the inoperative motor. Due to the scatter of thyristor parameters, each braking device requires individual adjustment.

На осциллограмме фиг.1 показаны напряжение питающей сети (а), запускающие импульсы, поступающие на управляющий электрод тиристора с выхода блока управления (б), импульсы тока в цепи тиристора (в). Тиристор может быть включен импульсом по управляющему электроду только при наличии на аноде минимального напряжения запуска U₃ (U_a _min). Например, для тиристора КУ202М U_a _min 10 В. Таким образом, промежуток времени Δ t до достижения в каждом полупериоде напряжения U_з не используется при торможении (тиристор не включен, тормозной ток не протекает). Чтобы скомпенсировать потери времени торможения за счет Δ t, надо увеличить тормозной ток, что увеличивает перегрев электродвигателя. По указанной причине искажается и фора напряжения, что приводит к появлению и проникновению в ПС спектра частот напряжения помех. Для снижения напряжения помех до установленного уровня (ГОСТ 23511-79, ГОСТ 16842-82) необходимо применение специальных фильтров, усложняющих тормозное устройство.The oscillogram of figure 1 shows the voltage of the supply network (a), the triggering pulses supplied to the thyristor control electrode from the output of the control unit (b), current pulses in the thyristor circuit (c). The thyristor can be switched on by a pulse along the control electrode only if there is a minimum trigger voltage U ₃ (U _a _min ) on the anode. For example, for a KU202M thyristor, U _a _min 10 V. Thus, the time interval Δ t until a voltage U _{s is} reached in each half-cycle is not used during braking (the thyristor is not turned on, the braking current does not flow). To compensate for the loss of braking time due to Δ t, it is necessary to increase the braking current, which increases the motor overheating. For this reason, the voltage handicap is distorted, which leads to the appearance and penetration into the PS of the frequency spectrum of the interference voltage. To reduce the interference voltage to a specified level (GOST 23511-79, GOST 16842-82), it is necessary to use special filters that complicate the braking device.

Разброс параметров тиристоров (U₃, чувствительность по управляющему электроду) требует индивидуальной регулировки каждого устройства (величина, длительность импульсов блока управления).The spread of thyristor parameters (U ₃ , sensitivity by the control electrode) requires individual adjustment of each device (value, pulse duration of the control unit).

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the invention is to remedy these disadvantages.

Цель достигается тем, что в электропривод введен четвертый диод, конденсатор и электромагнитное реле с катушкой и с замыкающим и переключающим на два положения контактами, при этом контакты реле времени и микровыключателя крышки центрифуги выполнены замыкающими, анод второго диода соединен с зажимом для подключения к одной клемме источника питания, катод второго диода подключен к подвижному выводу переключающего на два положения контакта электромагнитного реле, один неподвижный вывод которого подключен к другому выводу первого резистора, а другой неподвижный вывод переключающего на два положения контакта электромагнитного реле подключен к другому выводу одной из обмоток электродвигателя и к одному из выводов замыкающего контакта электромагнитного реле, другой вывод которого подключен к катоду третьего диода, анод которого соединен с анодом четвертого диода, со свободным выводом замыкающего контакта реле времени и с зажимом для подключения к другой клемме источника питания, катод четвертого диода через введенный конденсатор подключен к другому выводу второго резистора и к свободному выводу замыкающего контакта микровыключателя крышки центрифуги, один вывод третьего резистора подключен к одному выводу управляемого ключа, другой вывод которого через катушку электромагнитного реле соединен с катодом четвертого диода. The goal is achieved by the fact that a fourth diode, a capacitor and an electromagnetic relay with a coil and with contacts closing and switching to two positions are inserted into the electric drive, while the contacts of the time relay and the microswitch of the centrifuge cover are made closing, the anode of the second diode is connected to a terminal for connection to one terminal the power source, the cathode of the second diode is connected to the movable terminal of the electromagnetic relay switching to two positions of the contact, one stationary terminal of which is connected to the other terminal of the first ora, and the other stationary terminal of the electromagnetic relay switching to two positions of the contact is connected to the other terminal of one of the motor windings and to one of the terminals of the closing contact of the electromagnetic relay, the other terminal of which is connected to the cathode of the third diode, the anode of which is connected to the anode of the fourth diode, with a free the output of the closing contact of the time relay and with a clip for connecting to another terminal of the power source, the cathode of the fourth diode is connected to the other terminal of the second cut through the introduced capacitor of the source and to the free terminal of the closing contact of the microswitch of the centrifuge cover, one terminal of the third resistor is connected to one terminal of the controlled key, the other terminal of which is connected through the electromagnetic relay coil to the cathode of the fourth diode.

На фиг.2 показана структурная схема предлагаемого электропривода. Figure 2 shows the structural diagram of the proposed electric drive.

Электропривод содержит электродвигатель 1 ротора центрифуги с элементами сдвига фазы и коммутации. С выводом 22 для подключения к клемме ПС соединен неподвижный контакт 6 реле времени, подвижный контакт которого подключен к неподвижному контакту 7 микропереключателя крышки центрифуги, а подвижный контакт последнего подключен к одному выводу фазосдвигающего конденсатора 5. Через контакты 6 и 7 образуется цепь запуска электродвигателя центрифуги. Электродвигатель (обмотки 2, 3) и фазосдвигающий конденсатор 5 обеспечивают работу и торможение центрифуги. The electric drive contains an electric motor 1 of the centrifuge rotor with elements of phase shift and switching. A fixed contact 6 of the time relay is connected to terminal 22 for connection to the PS terminal, the movable contact of which is connected to the fixed contact 7 of the microswitch of the centrifuge cover, and the movable contact of the latter is connected to one terminal of the phase-shifting capacitor 5. A contact circuit of the centrifuge motor is formed through contacts 6 and 7. An electric motor (windings 2, 3) and a phase-shifting capacitor 5 provide centrifuge operation and braking.

С выводом 22 для подключения к второй клемме ПС подключены аноды третьего 16 и четвертого 17 диодов. Катод диода 16 соединен с неподвижным контактом 20 электромагнитного реле 19, подвижный контакт которого подключен к точке соединения обмотки 3 и вывода фазосдвигающего конденсатора 5, а также второго неподвижного контакта 21 электромагнитного реле, подвижный (переключающий) контакт которого соединен с катодом второго диода 15, а анод последнего подключен к общей точке соединения обмоток 2, 3, которая подключается к первой клемме 4 ПС. К выводу второго неподвижного контакта переключающего контакта 21 подключен вывод первого резистора 8, второй вывод которого объединен с выводом второго резистора 9 и анодом первого диода 10. Второй вывод резистора 9 подключен к общей точке соединения вывода фазосдвигающего конденсатора 5 и обмотки 2 и вывода времязадающего конденсатора 11, второй ввод которого соединен с катодом третьего диода 10. Параллельно конденсатору 11 подключен третий резистор 12. Катод первого диода 10 через четвертый резистор 13 подключен к входу управляемого транзисторного ключа 14, второй управляемый вход которого соединен с общей точкой подключения выводов резисторов 9, 12, конденсаторов 5, 11 и обмотки 2. К выходу ключа 14 подключен второй вывод обмотки реле 19. With the output 22 for connecting to the second terminal of the PS connected anodes of the third 16 and fourth 17 diodes. The cathode of the diode 16 is connected to the fixed contact 20 of the electromagnetic relay 19, the movable contact of which is connected to the connection point of the winding 3 and the output of the phase-shifting capacitor 5, as well as the second stationary contact 21 of the electromagnetic relay, the movable (switching) contact of which is connected to the cathode of the second diode 15, and the anode of the latter is connected to a common connection point of the windings 2, 3, which is connected to the first terminal 4 of the substation. The output of the second fixed contact of the switching contact 21 is connected to the output of the first resistor 8, the second output of which is combined with the output of the second resistor 9 and the anode of the first diode 10. The second output of the resistor 9 is connected to a common connection point of the output of the phase-shifting capacitor 5 and the winding 2 and the output of the timing capacitor 11 the second input of which is connected to the cathode of the third diode 10. A third resistor 12 is connected in parallel with the capacitor 11. The cathode of the first diode 10 is connected to the input of the transistor through a fourth resistor 13 key 14, the second controlled input of which is connected to a common connection point of the terminals of resistors 9, 12, capacitors 5, 11 and winding 2. To the output of the key 14 is connected the second terminal of the relay winding 19.

Работает электропривод следующим образом. The drive operates as follows.

При подаче напряжения ПС на клеммы 4, 22, включенном реле времени (замкнут на заданное время контакт 6) и закрытой крышке центрифуги (замкнут контакт 7) на обмотки 2, 3 электродвигателя (через фазосдвигающий конденсатор 5) подключается напряжение ПС. Запускается электродвигатель, работает центрифуга. When the PS voltage is applied to terminals 4, 22, the time relay is on (pin 6 is closed for a specified time) and the centrifuge cover is closed (pin 7 is closed), the PS voltage is connected to the motor windings 2, 3 (through phase-shifting capacitor 5). The electric motor starts, the centrifuge works.

По цепи: клемма 22 контакт 6 контакт 7 конденсатор 11 диод 10 резистор 8 контакт 21 диод 15 клемма 4 в отрицательные полупериоды напряжения ПС идет заряд времязадающего конденсатора 11 до напряжения, определяемого делителем из резистора 8, 9. In the circuit: terminal 22 contact 6 contact 7 capacitor 11 diode 10 resistor 8 contact 21 diode 15 terminal 4 in negative half-periods of voltage PS, the time-consuming capacitor 11 is charged to the voltage determined by the divider from resistor 8, 9.

По истечении времени, установленного на реле времени (размыкается контакт 6), или поднятии крышки центрифуги (размыкается контакт 7) запитывается схема по шине, подключенной к клемме 22 ПС. В положительные полупериоды напряжения ПС подзаряжается конденсатор 11. Включается управляемый ключ 14, на вход которого поступает напряжение с конденсатора 11, а выход с конденсатора 18, подзаряжаемого через диод 17. Срабатывает электромагнитное реле 19, которое замыкает свой контакт 20 и переключает контакт 21. After the time set on the time relay expires (pin 6 opens), or the centrifuge cover is opened (pin 7 opens), the circuit is powered via the bus connected to terminal 22 of the substation. In the positive half-periods of the PS voltage, the capacitor 11 is recharged. A controlled key 14 is turned on, the input of which receives voltage from the capacitor 11, and the output from the capacitor 18, recharged through the diode 17. An electromagnetic relay 19 is activated, which closes its contact 20 and switches the contact 21.

Идет торможение электродвигателя, так как в его обмотках 2, 3 протекает однонаправленный пульсирующий ток: в положительные полупериоды напряжения ПС на клемме 22 он протекает по цепи диода 16, а в отрицательные диода 15 (за счет ЭДС самоиндукции). Необходимое время протекания тормозного тока обеспечивается времязадающим конденсатором 11, разряжающимся через входную цепь ключа 14 и резисторы 13 и 12, последний из которых позволяет минимизировать время торможения из-за разброса параметров конденсатора 11 и входной цепи ключа. The motor is braking, because a unidirectional pulsating current flows in its windings 2, 3: in the positive half-periods of the voltage of the PS at terminal 22, it flows through the circuit of diode 16, and in the negative diode 15 (due to self-induction EMF). The necessary brake current flow time is provided by a timing capacitor 11 discharged through the input circuit of the switch 14 and resistors 13 and 12, the last of which minimizes the braking time due to the variation in the parameters of the capacitor 11 and the input circuit of the switch.

Так как диоды 15, 16 включаются в работу при любом напряжении, отличном от нуля, не происходит задержки протекания тормозного тока и искажения формы напряжения ПС. Это повышает эффективность торможения и не вызывает возникновения помех в ПС. Диоды не реагируют на помехи в ПС, и даже при их отказе (типа "короткое замыкание") электродвигатель защищен разомкнутыми контактами реле 19, что исключает несанкционированную подачу напряжения (протекание тормозного тока) на неработающий электродвигатель, подключенный к ПС БСМ. Since the diodes 15, 16 are included in the operation at any voltage other than zero, there is no delay in the flow of the braking current and distortion of the shape of the voltage PS. This increases the braking efficiency and does not cause interference in the PS. Diodes do not respond to interference in the substation, and even if they fail (such as a “short circuit”), the motor is protected by the open contacts of the relay 19, which eliminates the unauthorized supply of voltage (leakage of the braking current) to the inoperative motor connected to the substation BSM.

Таким образом предлагаемый электропривод позволяет исключить искажения формы напряжения ПС, упростить устройство, так как не требуется подавление помех, исключить необходимость подрегулировки каждого тормозного устройства. Thus, the proposed electric drive eliminates distortion of the voltage shape of the substation, simplifies the device, since interference suppression is not required, and eliminates the need to adjust each brake device.

Claims

ELECTRIC DRIVE OF THE CENTRIFUGE OF A HOUSEHOLD WASHING MACHINE, containing a capacitor asynchronous electric motor, one of the terminals of the windings of which are connected and connected to a clip for connecting to one terminal of the power source, a phase-shifting capacitor is connected between the other terminals of the motor windings, one terminal of the first and a centrifuge cover the second resistors and the anode of the first diode are interconnected, the other terminal of the second resistor is connected to one terminal of the connecting capacitor and one terminal of the third resistor, the other terminal of which is connected to the other terminal of the timing capacitor, to the cathode of the first diode and one terminal of the fourth resistor, the other terminal of which is connected to the control input of the controlled key, the second and third diodes, characterized in that the fourth diode, capacitor and electromagnetic relay with a coil and closing and switching to two positions contacts, and the contacts of the time relay and microswitch of the centrifuge cover are made closing, the node of the second diode is connected to a terminal for connecting to one terminal of the power source, the cathode of the second diode is connected to the movable terminal of the electromagnetic relay switching to two positions of the contact, one fixed terminal of which is connected to the other terminal of the first resistor, and the other stationary terminal of the electromagnetic contact switching to two positions the relay is connected to another terminal of one of the motor windings and one of the terminals of the make contact of the electromagnetic relay, the other terminal of which is connected to the cathode at the third diode, the anode of which is connected to the anode of the fourth diode, with a free terminal of the closing contact of the time relay and a clip for connecting to another terminal of the power source, the cathode of the fourth diode is connected through the introduced capacitor to the other terminal of the second resistor and the free terminal of the closing contact of the microswitch of the centrifuge cover, one terminal of the third resistor is connected to one terminal of the controlled key, the other terminal of which is connected through the coil of the electromagnetic relay to the cathode of the fourth diode.