RU2489794C2 - Explosion-proof contactless actuator - Google Patents

Explosion-proof contactless actuator Download PDF

Info

Publication number
RU2489794C2
RU2489794C2 RU2011143922/07A RU2011143922A RU2489794C2 RU 2489794 C2 RU2489794 C2 RU 2489794C2 RU 2011143922/07 A RU2011143922/07 A RU 2011143922/07A RU 2011143922 A RU2011143922 A RU 2011143922A RU 2489794 C2 RU2489794 C2 RU 2489794C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
opto
triac
cathode
light
emitting diode
Prior art date
Application number
RU2011143922/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011143922A (en
Inventor
Виктор Иванович Доманов
Андрей Викторович Доманов
Игорь Юрьевич Муллин
Константин Евгеньевич Карпухин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2011143922/07A priority Critical patent/RU2489794C2/en
Publication of RU2011143922A publication Critical patent/RU2011143922A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489794C2 publication Critical patent/RU2489794C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: explosion-proof contactless actuator has 5 opto-triac switches, each connected in parallel to a varistor and an RC circuit (1-5). A capacitor is connected in parallel to the light-emitting diode of the opto-triac. Power leads of the first opto-triac are connected to supply voltage and a motor phase. Inputs of the second and third opto-triacs are connected to the second supply voltage phase. Inputs of the fourth and fifth opto-triacs are connected to the third supply voltage phase. The outputs of the second and fourth opto-triacs are connected to the second motor phase. The outputs of the third and fifth opto-triacs are connected to the third motor phase. The cathode of the light-emitting diode of the first opto-triac is the negative terminal of the control signal and is common for the start and reverse signals. The anode of the light-emitting diode of the first opto-triac is connected through a non-cutoff diode D1 to the cathode of the light-emitting diode of the second opto-triac and through a non-cutoff diode D2 to the cathode of the light-emitting diode of the third opto-triac. The anode of the light-emitting diode of the second opto-triac is connected to the cathode of the light-emitting diode of the fourth opto-triac. The anode of the light-emitting diode of the third opto-triac is connected to the cathode of the light-emitting diode of the fifth opto-triac. Anodes of light-emitting diodes of the fourth and fifth opto-triacs are the positive terminals for the start and reserve control signals, respectively.
EFFECT: longer operational life and smaller size of the actuator compared to electromagnetic actuators.

Description

Изобретение относится к электротехнике, получающей применение в асинхронном электроприводе.The invention relates to electrical engineering, which is used in an asynchronous electric drive.

Известно, что прямой пуск асинхронного двигателя (АД) осуществляется посредством пускателей, которые могут быть электромагнитные или электронные полупроводниковые. Электромагнитные пускатели дешевле полупроводниковых, однако имеют меньший ресурс.It is known that a direct start of an induction motor (HELL) is carried out by means of starters, which can be electromagnetic or electronic semiconductor. Electromagnetic starters are cheaper than semiconductor, but have a shorter life.

Наиболее простая схема прямого пуска асинхронного электропривода (см. Ильинский Н.Ф., Основы электропривода, М.: Издательский дом МЭИ, 2007) содержит в себе два электромагнитных пускателя и пульт управления. Несмотря на простоту представленной схемы, недостатком ее является большой размер и низкий ресурс в связи с обгоранием контактов.The simplest direct-start circuit for an asynchronous electric drive (see Ilyinsky NF, Fundamentals of an electric drive, M .: MEI Publishing House, 2007) contains two electromagnetic starters and a control panel. Despite the simplicity of the presented scheme, its drawback is its large size and low resource due to burning contacts.

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 / Autosn.: Zakharov Yu.V. - published September 10, 2007) in which four triac keys provide starting and reversing of an induction 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 является техническое решение (см. патент на изобретение 2009115428 (RU) Взрывобезопасный магнитный пускатель / авт. Изобр. Степанов В.А. - опубликовано 27.10.2010) в котором предлагается использовать: магнитный пускатель, микроконтроллер, диод, датчики контроля фазы, блок питания, блок дистанционного управления, электронные ключи, резисторы, оптопары, конденсаторы. Конструкция выполнена в безобрывном варианте. Недостатком данной схемы является большое количество элементов, датчиков, что уменьшает общую надежность и увеличивает стоимость готового устройства.The closest is the technical solution (see patent for invention 2009115428 (RU) Explosion-proof magnetic starter / ed. Invented by V. Stepanov - published on 10.27.2010) in which it is proposed to use: magnetic starter, microcontroller, diode, phase monitoring sensors, power supply, remote control, electronic keys, resistors, optocouplers, capacitors. The design is made in a continuous version. The disadvantage of this scheme is the large number of elements, sensors, which reduces the overall reliability and increases the cost of the finished device.

Общим признаком прототипа и предлагаемого решения является наличие в силовых цепях схемы электронных ключей, безобрывных диодов, конденсаторов.A common sign of the prototype and the proposed solution is the presence in the power circuits of the circuit of electronic keys, diodes, continuity, capacitors.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение ресурса работы и снижения габаритов пускателя по сравнению с электромагнитными. Пускатель содержит в себе 5 оптосимисторных ключей, параллельно каждому подключен варистор и RC-цепочка 1-5. Параллельно светодиоду каждого оптосимистра подключен конденсатор. Силовые выводы первого оптосимистра подключены к питающему напряжению и фазе двигателя. Входы второго и третьего оптосимистров объединены между собой и подключены ко второй фазе питающего напряжения. Входы четвертого и пятого оптосимистров также объединены между собой и подключены к третьей фазе питающего напряжения. Выход второго и четвертого оптосимистров 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 безобрывный диод Д1 к катоду светодиода второго оптосимистра и через безобрывный 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 technical result of the proposed device is to increase the service life and reduce the size of the starter in comparison with electromagnetic ones. The starter contains 5 optosimistor keys, a varistor and an RC chain 1-5 are connected in parallel to each. A capacitor is connected in parallel to the LED of each opto-sim. 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 optosymistres 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 uninterrupted diode D1 to the cathode of the LED of the second opto-simistra and through the uninterrupted 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.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема асинхронного электропривода, оснащенного предлагаемым устройством, на фиг.2 показаны диаграммы управляющих сигналов.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 control signals.

Параллельно каждому оптосимистру подключен варистор и RC-цепочка 1-5. Параллельно светодиодам оптосимистра подключены конденсаторы. Силовой вход первого оптосимистра подключен к фазе А питающего напряжения, силовой выход к фазе А двигателя. Вход второго и третьего оптосимистра объединены между собой и подключены к фазе В питающего напряжения. Входы четвертого и пятого оптосимистра объединены между собой и подключены к фазе С питающего напряжения. Выход второго и четвертого оптосимистра объединены между собой и подключены ко фазе В двигателя. Выходы третьего и пятого оптосимистра 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 безобрывного диода Д1, анод безобрывного диода Д1 подключен к катоду светодиода второго оптосимистра. Анод светодиода первого оптосимистра подключен к катоду безобрывного диода Д2, анод безобрывного 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 оптосимистра являются плюсовыми для управляющего сигнала пуска и реверса соответственно. Предлагаемое устройство увеличивает срок эксплуатации в сравнении с электромагнитными пускателями в связи с отсутствием контактов.At the same time, a varistor and an RC-chain 1-5 are connected to each opto-sim. In parallel with the LEDs of the opto-simsistor, capacitors are connected. The power input of the first opto-simsistr is connected to phase A of the supply voltage, the power output to phase A of the motor. The input of the second and third opto-sims are combined and connected to phase B of the supply voltage. The inputs of the fourth and fifth optosimistres are interconnected and connected to phase C of the supply voltage. The output of the second and fourth optosymistres are interconnected and connected to the phase B of the engine. The outputs of the third and fifth optosimistres are interconnected and connected to the phase C 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 to the cathode of the continuous diode D1, the anode of the continuous diode D1 is connected to the cathode of the LED of the second opto-sims. The anode of the LED of the first optosymistr is connected to the cathode of the continuous diode D2, the anode of the continuous diode D2 is connected to the cathode of the LED of the third optosimistr. 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. The proposed device increases the service life in comparison with electromagnetic starters due to the lack of contacts.

Устройство работает следующим образом. При подключении питающего напряжения и подачи управляющего напряжения U1, открываются ключи Т1, Т3, Т5, двигатель осуществляет движение вперед(Фиг.2, а), при подаче напряжения U2 открываются ключи Т1, Т2, Т4, двигатель осуществляет движение назад(Фиг.2, б).The device operates as follows. When connecting the supply voltage and supplying the control voltage U1, the keys T1, T3, T5 open, the engine moves forward (Figure 2, a), when the voltage U2 is opened, the keys T1, T2, T4 open, the engine moves backward (Figure 2 b).

RC цепи и варисторы 1-5 служат для снижения коммутационных перенапряжений. Конденсаторы К1-К5 необходимы для подавления помех в цепях управления.RC circuits and varistors 1-5 are used to reduce switching overvoltages. Capacitors K1-K5 are necessary to suppress interference in control circuits.

В целях обеспечения взрывобезопасности устройства, элементы схемы выбираются с соответствующим запасом по мощности. Монтаж выполняется в отдельном металлическом корпусе с последующей заливкой компаундом. Для подключения внешних проводов к блоку на корпусе устанавливаются клемные колодки.In order to ensure the explosion safety of the device, the circuit elements are selected with an appropriate power margin. Installation is carried out in a separate metal case with subsequent filling with a compound. To connect external wires to the block, terminal blocks are installed on the case.

Достигаемый технико-экономический эффект обусловлен повышенным временем эксплуатации и надежности, а также уменьшение размера в сравнении с электромагнитными схемами пуска.The achieved technical and economic effect is due to the increased operating time and reliability, as well as a decrease in size in comparison with electromagnetic start-up circuits.

Claims (1)

Взрывобезопасный бесконтактный пускатель, содержащий электронные ключи, конденсаторы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен безобрывными диодами Д1 и Д2, при этом параллельно каждому оптосимистру подключен 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, вход второго и третьего оптосимистра объединены между собой и подключены к фазе В питающего напряжения, входы четвертого и пятого оптосимистра объединены между собой и подключены к фазе С питающего напряжения, выходы второго и четвертого оптосимистра объединены между собой и подключены к фазе В двигателя, выходы третьего и пятого оптосимистра 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 безобрывного диода Д1, анод безобрывного диода Д1 подключен к катоду светодиода второго оптосимистра, анод светодиода первого оптосимистра подключен к катоду безобрывного диода Д2, анод безобрывного 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 оптосимистра являются плюсовыми для управляющего сигнала пуска и реверса соответственно. Explosion-proof non-contact starter containing electronic keys, capacitors, characterized in that it is additionally equipped with diodes D1 and D2, while a varistor and an RC circuit are connected in parallel to each opto-sims, capacitors are connected in parallel to the opto-sims, and the power input of the first opto-sims is connected to phase A of the supply voltage, power output - to phase A of the engine, the input of the second and third opto-simsimistra are interconnected and connected to the phase B of the supply voltage, the inputs of the fourth and fifth the ptosymistra are interconnected and connected to the phase C of the supply voltage, the outputs of the second and fourth opto-sims are combined and connected to the phase B of the motor, the outputs of the third and fifth opto-sims are combined and connected to the phase C of the motor, the cathode of the LED of the first opto-simsistra 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 continuous diode D1, the anode of the continuous diode D1 is connected to the cathode of the second LED an optosymistra, the anode of the LED of the first optosymistra is connected to the cathode of the diode diode D2, the anode of the diode 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 optosymistra, the anode of the LED is the third of the opto-opto fifth optosimistra are positive for the control signal of start and reverse, respectively.
RU2011143922/07A 2011-10-28 2011-10-28 Explosion-proof contactless actuator RU2489794C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143922/07A RU2489794C2 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Explosion-proof contactless actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143922/07A RU2489794C2 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Explosion-proof contactless actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143922A RU2011143922A (en) 2013-05-10
RU2489794C2 true RU2489794C2 (en) 2013-08-10

Family

ID=48788534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143922/07A RU2489794C2 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Explosion-proof contactless actuator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489794C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6208111B1 (en) * 1997-10-21 2001-03-27 Kevin R. Williams Motor starter arrangement with soft start electronic control
US20070120518A1 (en) * 2003-12-18 2007-05-31 Rosoli Jean M Electric motor controller for a domestic appliance
EP2101405A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-16 Johnson Controls Technology Company Controlling switching of thyristors to reduce power loss in variable speed motor
RU2009115428A (en) * 2009-04-23 2010-10-27 Виктор Александрович Степанов (RU) EXPLOSIVE MAGNETIC STARTER
RU2419940C2 (en) * 2009-04-23 2011-05-27 Виктор Александрович Степанов Voltage sensor of three-phase network

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6208111B1 (en) * 1997-10-21 2001-03-27 Kevin R. Williams Motor starter arrangement with soft start electronic control
US20070120518A1 (en) * 2003-12-18 2007-05-31 Rosoli Jean M Electric motor controller for a domestic appliance
EP2101405A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-16 Johnson Controls Technology Company Controlling switching of thyristors to reduce power loss in variable speed motor
RU2009115428A (en) * 2009-04-23 2010-10-27 Виктор Александрович Степанов (RU) EXPLOSIVE MAGNETIC STARTER
RU2419940C2 (en) * 2009-04-23 2011-05-27 Виктор Александрович Степанов Voltage sensor of three-phase network

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011143922A (en) 2013-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012130615A3 (en) Modular multiple converter comprising reverse conductive power semiconductor switches
RU2013109315A (en) SYNCHRONOUS POWER SUPPLY CIRCUIT, ELECTRIC POWER SYSTEM WITH SUCH POWER SUPPLY CIRCUIT AND METHOD FOR CONTROL SUCH POWER SUPPLY CIRCUIT
JP6363391B2 (en) Voltage regulator
RU2489794C2 (en) Explosion-proof contactless actuator
CN103929104B (en) Without the drive circuit of additional driving power
CN103499933B (en) A kind of Multipurpose alternating-current combination control switch
CN104393792A (en) Low-voltage starting/power generation machine winding and transformation method
RU2418356C1 (en) Electric drive with three-phase asynchronous motor
CN103248349A (en) Novel electronic alternating-current contactor
CN109313993B (en) Spring-loaded drive for a high-voltage circuit breaker and method for operating a spring-loaded drive
RU2012121360A (en) GUARANTEED POWER SUPPLY
CN204498045U (en) Phototube Coupling power supply
RU2014105113A (en) IMPROVED HIGH EFFICIENCY ENERGY-SAVING DEVICE CONNECTED BETWEEN SOURCE OF ELECTRIC POWER AND TRACING AND / OR LIGHTING LOAD
CN208402160U (en) A kind of no stroboscopic LED drive circuit
CN202906806U (en) Isolated type single phase AC motor positive-and-negative rotation control module
CN203554315U (en) Miniature PLC power supply
WO2018078507A3 (en) Alternating current load control module
CN202906803U (en) All-isolation type direct current motor forward and backward rotation controller module
CN202931621U (en) Crystal exclusive-OR gate circuit control switch
CN201937523U (en) High-efficiency motor circuit
RU2459341C1 (en) Single-key electric drive
CN103096603B (en) A kind of illuminating LED driver
CN203911820U (en) Contactless reversing device of large-power series-excited DC motor
KR101623239B1 (en) Hybrid topology system for single-phase photovoltaic inverter
CN202475328U (en) Explosion-proof alternating-current vacuum soft starter for mine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131029