RU2268525C2

RU2268525C2 - Device for controlling three-phased asynchronous electric engine with short-circuited rotor

Info

Publication number: RU2268525C2
Application number: RU2003133202/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Задеренко (RU); Владимир Алексеевич Задеренко
Original assignee: Владимир Алексеевич Задеренко
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2006-01-20
Also published as: RU2003133202A; RU2268525C9

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use for engineering and production of electric engines acting as parts of industrial machines.

SUBSTANCE: device for controlling three-phased asynchronous electric engine with short-circuited rotor has controlled phases of network with grounded zero bus, electric engine with stator windings, braking contactor with three closing contacts, capacitors, connected in accordance to triangular circuit, three primary diodes, three additional diodes, two auxiliary capacitors, three resistors, one of which is with middle point, and an executive organ. Working contactor is equipped with two additional disengaging contacts.

EFFECT: higher efficiency of braking and prevented loss of one or more phases.

1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов.The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives of general industrial mechanisms.

Известно устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором, содержащее контролируемые фазы сети с заземленной нулевой шиной, электродвигатель с тремя фазными обмотками статора, подключенными через замыкающие контакты рабочего контактора к сети, тормозной контактор с тремя замыкающими контактами, конденсаторы, соединенные по схеме "треугольник" и подключенные пофазно через замыкающие контакты тормозного контактора к обмотке статора, к общим точкам соединения конденсаторов соответственно подключены катоды трех основных диодов, аноды которых соединены вместе, резисторы I I I.A device for controlling a three-phase asynchronous squirrel-cage rotor motor, comprising controlled phases of a network with a grounded zero bus, an electric motor with three phase stator windings connected through the make contacts of the working contactor to the network, a brake contactor with three make contacts, capacitors connected according to the "triangle" "and connected in phase through the closing contacts of the brake contactor to the stator winding, to the common connection points of the capacitors, respectively the cathodes of the three main diodes are connected, the anodes of which are connected together, the resistors I I I.

Недостатками этого устройства являются низкая эффективность торможения и низкая надежность, в частности нет защиты двигателя от пропадания одной или более фаз.The disadvantages of this device are low braking performance and low reliability, in particular there is no protection of the engine from the disappearance of one or more phases.

Цель изобретения - повышение эффективности торможения и надежности и обеспечение защиты двигателя от пропадания одной или более фаз. Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором, содержащее контролируемые фазы сети с заземленной нулевой шиной, электродвигатель с тремя фазными обмотками статора, подключенными через замыкающие контакты рабочего контактора к сети, тормозной контактор с тремя замыкающими контактами, конденсаторы, соединенные по схеме "треугольник" и подключенные пофазно через замыкающие контакты тормозного контактора к обмотке статора, к общим точкам соединения конденсаторов соответственно подключены катоды трех основных диодов, аноды которых соединены вместе, в резисторы введены дополнительно три размыкающих контакта рабочего контактора, три диода, два вспомогательных конденсатора, три резистора, один из которых со средним выводом, и исполнительный орган, первые выводы трех фазных обмоток статора соединены в звезду, вторые выводы этих обмоток через замыкающие контакты рабочего контактора подключены пофазно к сети и через размыкающие контакты рабочего контактора соответственно подключены к конденсаторам и катодам основных диодов, общая точка соединения анодов этих диодов соединена с катодом первого дополнительного диода и первым выводом первого замыкающего контакта тормозного контактора, второй вывод которого подключен к катоду второго дополнительного диода, к первому выводу второго замыкающего контакта тормозного контактора и к плюсовой обкладке первого вспомогательного конденсатора, минусовая обкладка которого соединена с анодом первого дополнительного диода, с звездой статорной обмотки двигателя, с анодом третьего дополнительного диода и первым выводом третьего замыкающего контакта тормозного контактора, второй вывод этого контакта подключен к первому выводу первого резистора, и к первому выводу второго резистора, и к минусовой обкладке второго вспомогательного конденсатора, плюсовая обкладка которого соединена с катодом третьего дополнительного диода и вторым выводом второго замыкающего контакта тормозного контактора, а к аноду второго дополнительного диода подключен второй вывод второго резистора и первый вывод третьего резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора, и подключены к нулевой шине, первый вывод реагирующего органа подключен к звезде статорной обмотки двигателя, а его второй вывод соединен со средним выводом второго резистора.The purpose of the invention is to increase braking efficiency and reliability and to protect the engine from the disappearance of one or more phases. This goal is achieved by the fact that in a device for controlling a three-phase asynchronous squirrel-cage rotor motor containing controlled phases of a network with a grounded zero bus, an electric motor with three phase stator windings connected through the make contacts of the operating contactor to the network, a brake contactor with three make contacts, capacitors connected according to the "triangle" scheme and connected in phase through the make contacts of the brake contactor to the stator winding, to common connection points to respectively, the cathodes of the three main diodes, the anodes of which are connected together, are connected to the resistors, three additional disconnecting contacts of the working contactor, three diodes, two auxiliary capacitors, three resistors, one of which with an average terminal, and an actuator, the first conclusions of the three phase stator windings are introduced into the resistors connected to a star, the second terminals of these windings through the make contacts of the working contactor are connected in phase to the network and through the make contacts of the working contactor are respectively connected to to the capacitors and cathodes of the main diodes, the common connection point of the anodes of these diodes is connected to the cathode of the first additional diode and the first output of the first make contact of the brake contactor, the second output of which is connected to the cathode of the second additional diode, to the first output of the second make contact of the brake contactor and to the positive lining of the first auxiliary capacitor, the negative lining of which is connected to the anode of the first additional diode, with the star of the stator winding of the motor, with the third anode about the additional diode and the first output of the third make contact of the brake contactor, the second output of this contact is connected to the first output of the first resistor, and to the first output of the second resistor, and to the negative lining of the second auxiliary capacitor, the positive lining of which is connected to the cathode of the third additional diode and the second output the second make contact of the brake contactor, and the second terminal of the second resistor and the first terminal of the third resistor are connected to the anode of the second additional diode, the second whose output is coupled to a second terminal of the first resistor and connected to the neutral bus, a first terminal connected to the body reacts star stator motor winding and its second terminal is connected to the middle terminal of the second resistor.

На чертеже изображена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройства для управления трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором содержит контролируемые фазы (А, В, С) сети с заземленной нулевой шиной (N), электродвигатель (1) с тремя фазными обмотками (2, 3, 4), рабочий контактор с замыкающими контактами (5, 6, 7) и тормозной контактор с замыкающими контактами (8, 9, 10), конденсаторы (11, 12, 13), соединенные по схеме "треугольник", к общим точкам соединения этих конденсаторов соответственно подключены катоды трех основных диодов (14, 15, 16), дополнительно три размыкающих контакта (17, 18, 19) рабочего контактора, три диода (20, 21, 22), два вспомогательных конденсатора (23, 24), три резистора (25, 26, 27), резистор 26 имеет средний вывод, исполнительный орган (28), первые выводы фазных обмоток (2, 3, 4) статора (1) соединены в звезду, вторые выводы этих обмоток через замыкающие контакты (5, 6, 7) рабочего контактора подключены пофазно к сети (2, 5, А), (3, 6, В), (4, 7, С) и через размыкающие контакты (17, 18, 19) рабочего контактора соответственно (2, 17, 11, 12, 14)-(3, 18, 12, 13, 15)-(4, 19, 11, 13, 16) подключены к конденсаторам (11, 12, 13) и к катодам диодов (14, 15, 16), общая точка соединения анодов диодов (14, 15, 16) соединена с катодом первого дополнительного диода (20) и первым выводом первого замыкающего контакта (8) тормозного контактора, второй вывод которого подключен к катоду второго дополнительного диода (21), к первому выводу второго замыкающего контакта (9) тормозного контактора и к плюсовой обкладке первого вспомогательного конденсатора (23), минусовая обкладка которого соединена с анодом первого дополнительного диода (20), с звездой обмоток (2, 3, 4) двигателя (1), с анодом третьего дополнительного диода (22) и первым выводом третьего замыкающего контакта (10) тормозного контактора, второй вывод которого подключен к первому выводу первого резистора (25), и к первому выводу второго резистора (26), и к минусовой обкладке второго вспомогательного конденсатора (24), плюсовая обкладка которого соединена с катодом диода (22) и вторым выводом контакта (9), а к аноду (21) подключен второй вывод резистора (26) и первый вывод третьего резистора (27), второй вывод которого соединен с вторым выводом резистора (26) и подключен к нулевой шине (N), первый вывод реагирующего органа (28) подключен к звезде обмоток (2, 3, 4) двигателя (1), а его второй вывод соединен со средним выводом резистора (26).Devices for controlling a three-phase asynchronous squirrel-cage rotor motor contains controlled phases (A, B, C) of a network with a grounded neutral bus (N), an electric motor (1) with three phase windings (2, 3, 4), a working contactor with make contacts ( 5, 6, 7) and a brake contactor with make contacts (8, 9, 10), capacitors (11, 12, 13) connected in a “triangle” circuit, respectively, the cathodes of the three main diodes are connected to the common connection points of these capacitors (14 , 15, 16), in addition three disconnecting contacts (17, 18, 19) its contactor, three diodes (20, 21, 22), two auxiliary capacitors (23, 24), three resistors (25, 26, 27), the resistor 26 has a middle terminal, an actuator (28), the first conclusions of phase windings (2 , 3, 4) the stator (1) are connected to a star, the second outputs of these windings through the make contacts (5, 6, 7) of the working contactor are connected in phase to the network (2, 5, A), (3, 6, B), ( 4, 7, C) and through the opening contacts (17, 18, 19) of the working contactor, respectively (2, 17, 11, 12, 14) - (3, 18, 12, 13, 15) - (4, 19, 11 , 13, 16) are connected to capacitors (11, 12, 13) and to the cathodes of diodes (14, 15, 16), the common point of connection of the anodes of the diode in (14, 15, 16) is connected to the cathode of the first additional diode (20) and the first output of the first make contact (8) of the brake contactor, the second output of which is connected to the cathode of the second additional diode (21), to the first output of the second make contact (9 ) of the brake contactor and to the plus side of the first auxiliary capacitor (23), the negative side of which is connected to the anode of the first additional diode (20), with the star of the windings (2, 3, 4) of the motor (1), with the anode of the third additional diode (22) and the first conclusion of the third closing of its contact (10) of the brake contactor, the second output of which is connected to the first output of the first resistor (25), and to the first output of the second resistor (26), and to the minus plate of the second auxiliary capacitor (24), the plus plate of which is connected to the cathode of the diode ( 22) and the second terminal of the contact (9), and the second terminal of the resistor (26) and the first terminal of the third resistor (27) are connected to the anode (21), the second terminal of which is connected to the second terminal of the resistor (26) and is connected to the zero bus (N ), the first output of the reacting organ (28) is connected to the star of the windings (2, 3, 4) of the engine (1), and its second terminal is connected to the middle terminal of the resistor (26).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При получении рабочего контактора его контакты (5, 6, 7) подключают обмотки (2, 3, 4) двигателя (1) к сети (А, В, С), контакты (17, 18, 19) размыкаются. На клеммы (А, В, С) подается контролируемое трехфазное напряжение. При наличии напряжения всех фаз напряжение в нулевой точке звезды (2, 3, 4) близко к нулю. При пропадании одной или двух фаз в нулевой точке звезды (2, 3, 4) появляется переменное напряжение, которое выпрямляется диодом (21), и через резисторы (25, 26, 27) заряжается конденсатор (23) и выпрямляется диодом (22) и через резисторы (25, 26, 27) заряжается конденсатор (24). Переменное напряжение в свою очередь приводит к срабатыванию реагирующего органа (28). Реагирующий орган (28) отключает рабочий контактор. При отключении рабочего контактора его контакты (5, 6, 7) размыкаются, а контакты (17, 18, 19) замыкаются. Двигатель (1) отключается от сети. Начинается процесс его конденсаторного торможения при помощи конденсаторов (11, 12, 13). Затем происходит процесс торможения двигателя, замыканием фазных обмоток (2, 3, 4) статор (1) через диоды 14, 15, 16, 20 соответственно (2-14-20), (3-15-20), (4-16-20). Затем включается тормозной контактор и замыкаются контакты (8, 9, 10). Заряженные конденсаторы (23, 24) через диоды (14, 15, 16) начинают разряжаться на обмотки (2, 3, 4). Происходит процесс динамического торможения двигателя. После останова двигателя тормозной контактор отключается. На всех этапах торможения по фазным обмоткам двигателя проходит тормозной ток одинаковой величины.Upon receipt of the working contactor, its contacts (5, 6, 7) connect the windings (2, 3, 4) of the motor (1) to the network (A, B, C), the contacts (17, 18, 19) open. A controlled three-phase voltage is applied to the terminals (A, B, C). In the presence of voltage of all phases, the voltage at the star’s zero point (2, 3, 4) is close to zero. If one or two phases disappears at the star’s zero point (2, 3, 4), an alternating voltage appears, which is rectified by the diode (21), and a capacitor (23) is charged through the resistors (25, 26, 27) and rectified by the diode (22) and a capacitor (24) is charged through resistors (25, 26, 27). Alternating voltage in turn leads to the actuation of the reacting organ (28). The reacting organ (28) disconnects the working contactor. When the working contactor is disconnected, its contacts (5, 6, 7) open, and the contacts (17, 18, 19) close. The engine (1) is disconnected from the mains. The process of its capacitor braking with the help of capacitors begins (11, 12, 13). Then the process of engine braking occurs, by closing the phase windings (2, 3, 4) of the stator (1) through diodes 14, 15, 16, 20, respectively (2-14-20), (3-15-20), (4-16 -twenty). Then the brake contactor is turned on and the contacts are closed (8, 9, 10). Charged capacitors (23, 24) through diodes (14, 15, 16) begin to discharge to the windings (2, 3, 4). The process of dynamic engine braking. After the engine stops, the brake contactor is switched off. At all stages of braking, the braking current of the same magnitude passes through the phase windings of the motor.

Благодаря введению дополнительных элементов в схему для торможения используется энергия заряженных конденсаторов от напряжения, появившегося в нулевой точке звезды.Thanks to the introduction of additional elements into the circuit, the energy of charged capacitors from the voltage appearing at the zero point of the star is used for braking.

Обеспечивается интенсивное и эффективное торможение.Intensive and effective braking is provided.

Обеспечивается защита двигателя от пропадания фаз сети.The motor is protected from phase failure of the network.

Уменьшатся нагрев двигателя, что повышает надежность.Reduced engine heat, which increases reliability.

Claims

A device for controlling a three-phase asynchronous squirrel-cage rotor motor, containing the controlled phases of the network with a grounded bus, an electric motor with three stator windings connected through the make contacts of the working contactor to the network, a brake contactor with three make contacts, capacitors connected according to the "triangle" circuit and connected phase-wise to the stator winding, to the common connection points of the capacitors respectively connected are the cathodes of the three main diodes, the anodes of which are connected together, the sources, additionally introduced three opening contacts of the working contactor, three diodes, two auxiliary capacitors, three resistors, one of which is with the middle terminal, and an actuator, the first conclusions of the three-phase stator windings are connected to a star, the second conclusions of these windings through the opening contacts of the working contactor, respectively connected to the capacitors and to the cathodes of the main diodes, the common point of connection of the anodes of these diodes is connected to the cathode of the first additional diode and the first output of the first closing circuit a brake contactor, the second terminal of which is connected to the cathode of the second additional diode, to the first terminal of the second make contact of the brake contactor and to the plus side of the first auxiliary capacitor, the negative side of which is connected to the anode of the first additional diode, from the stator stator winding of the electric motor, to the anode of the third additional diode and the first output of the third make contact of the brake contactor, the second output of this contact is connected to the first output of the first resistor , to the first terminal of the second resistor and to the negative side of the second auxiliary capacitor, the positive side of which is connected to the cathode of the third additional diode and the second terminal of the second make contact of the brake contactor, and the second terminal of the second resistor and the first terminal of the third resistor are connected to the anode of the second additional diode, the second the output of which is connected to the second output of the first resistor and is connected to the zero bus, the first output of the actuator is connected to the star of the stator winding of the electric vigatelya, while its second terminal is connected to the middle terminal of the second resistor.