SE452379B

SE452379B - DEVICE FOR CONTROL OF THE INCUT AND DISCONNECT PROCEDURE OF INDUCTIVITIES

Info

Publication number: SE452379B
Application number: SE8100599A
Authority: SE
Inventors: W Trumpler
Original assignee: Sew Eurodrive Gmbh & Co
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1987-11-23
Also published as: EP0017654A1; AT362022B; BE91T1; FR2496968B1; FR2496968A1; CH655625A5; ATA289279A; NL7915056A; DE2745997A1; GB2067035A; SE8100599L; GB2067035B

Description

452 379 Av säkerhetsskäl är sådana elmagnetiskt bromsade motorer i urkopp- lat tillstånd mekaniskt bromsade, för att även vid nätbortfall bromsver- kan alltid är tillförsäkrad. Först vid inkopplingen avlyftes bromsen från den som elmagnet verkande, med likström matade bromsspolen däri- genom, att det mekaniskt verkande, egentliga bromselementet, merendels en skiva, attraheras magnetiskt och bromsen därigenom frigöres. Vid in- kopplingen överlastas motorn, som igângsättes snabbare än bromsen lösgö- res, eftersom den vid denna fas blockeras av bromsen och retarderas åt- minstone vid maximal gång. Ett liknande förhållande uppvisar motorerf vilkas elmagnetiska bromsar vid avsaknad av ett separat likströmsnät matas av en en frigångsgren bildande, den vid elmotorns fältlindningar anliggande växelspänningen likriktande likriktare. Dessutom löper motorn härvid efter bortkopplingen fritt under kort tid fram till den tidpunkt, vid vilken bromsen slår till. Detta bromsförhållande är synnerligen oönskat och vid insats av en sådan bromsad elmotor, t.ex. vid lyftverk- tyg, innebär den dessutom stor risk grund av nedfall av den lyfta lasten. 452 379 For safety reasons, such electrically braked motors are disengaged mechanically when disengaged, so that even in the event of a mains failure, the braking effect is always insured. Only during the connection is the brake removed from the brake coil acting as an electric magnet, supplied with direct current by the fact that the mechanically acting, actual brake element, mostly a disc, is magnetically attracted and the brake is thereby released. When engaged, the motor is overloaded, which is started faster than the brake is released, as it is blocked by the brake during this phase and decelerates at least at maximum speed. A similar condition is exhibited by motor motors whose electromagnetic brakes, in the absence of a separate direct current network, are supplied by a rectifier forming a clearance branch, which rectifies the alternating voltage adjacent to the field windings of the electric motor. In addition, after disengagement, the engine runs freely for a short time until the time when the brake strikes. This braking ratio is extremely undesirable and when using such a braked electric motor, e.g. in the case of lifting tools, it also involves a great risk due to falling of the lifted load.

En elmagnetiskt bromsad elmotor med den förklarade konstruktionen är känd genom DT-AS 22 57 290. Bromsspolen är här förbunden med en dess- utom som frigångsdiod tjänande likriktare och matas induktivt medelst en med en fältlinje hos motorn seriekopplad hjälplindning. Härvid uppträder en transformation av motorströmmen med anslutande likriktning av den transformerade strömmen och bromspolen matas med den transformerade och likriktade motorströmmen. Vid en bortkoppling av motorn vid växelspän- ningssidan brytes strömmen genom den bromsen i lyft läge fasthållande bromsspolen, så att bromsen slår till.An electromagnetically braked electric motor with the explained construction is known from DT-AS 22 57 290. The brake coil is here connected to a rectifier which also serves as a neutral diode and is fed inductively by means of an auxiliary winding connected in series with a field line of the motor. In this case, a transformation of the motor current occurs with connecting rectification of the transformed current and the brake coil is fed with the transformed and rectified motor current. When the motor is disconnected at the AC side, the current is interrupted by the brake coil holding the brake in the raised position, so that the brake applies.

Vid denna kända anordning är visserligen tillkopplingstiden för- hållandevis kort vid lösgörandet av bromsen som en följd av den höga igångsättningsströmmen vid motorns igångsättning. Emellertid kräves härvid förhållandevis stora åtgärder i form av en särskild hjälplind- ning, som dessutom måste vara så anordnad, att i bromsspolen induceras en spänning. Därvid är det emellertid ofördelaktigt, att vid igångsätt- ning otillåtligt höga strömspetsar kan uppträda, under det att för en optimal funktion av bromsen visserligen det är önskvärt med en brant 452 379 strömökning men ej att okontroiierat höga strömspetsar kan uppkomma.In this known device, it is true that the switch-on time is relatively short when the brake is released as a result of the high starting current at the starting of the engine. However, this requires relatively large measures in the form of a special auxiliary winding, which in addition must be so arranged that a voltage is induced in the brake coil. In this case, however, it is disadvantageous that at start-up impermissibly high current peaks can occur, while for an optimal function of the brake it is admittedly desirable with a steep current increase but not that uncontrolled high current peaks can occur.

Därtiii kommer att den i bromsspoïen fiytande strömmen i icke önskad grad är beroende av motorströmmen. Dessutom kan vid poiomkoppïingsbara motorer uppkomma svårigheter, nämïigen när omkoppiingen ti11 oïika iind- ningssystem ïeder ti11 oïikartad strömupptagning. För eiiminering av denna nackdei har vid den kända anordningen anordnats så, att bromsspo- ien dessutom matas via en iikriktare från det motorn försörjande nätet, dvs. tili en viss ande1 även genom den iikriktade, fäïtiindnigen matande växeispänningen. Detta kräver emeiiertid ytteriigare åtgärder. _ Vidare är s.k. deion-koppiingar kända. Vid användning av dessa kända koppiingar är det ofördeïaktigt, att de visseriigen visar ett tiiïfredsstäiiand inkoppiingsförhåiiande hos induktiviteten men att vid bortkoppiing genom den genom två dioder biidade frigångsströmgrenen upp- träder ej någon tiliräckiigt snabb uriaddning av kondensatorerna. Därför sker ej någon snabb uriaddning e11er uppmagnetisering av induktiviteten, viiket t.ex. vid en motorbroms åstadkommer en nackdel av det sïaget, att bromsen icke tiiiräckiigt snabbt siår tili, när detta t.ex. av säker- hetsskäi skuïie vara erforderiigt. Ãndamåiet med uppfinningen är därför att åstadkomma en enkel, funktionssäker och i konstruktivt avseende av motorn oberoende eiektrisk anordning, för styrning av in- och urkoppiingsförioppet hos induktivite- ter, med viiken anordning förbättras icke biott inkoppïingsförhåilandet utan framför a11t även urkoppiingsförhåiiandet.In addition, the current flowing in the brake coil will be undesirably dependent on the motor current. In addition, difficulties with switchable motors can arise, namely when switching to different induction systems or to similar current uptake. In order to eliminate this disadvantage, the known device has been arranged so that the brake coil is also fed via a rectifier from the network supplying the motor, ie. to a certain spirit1 also through the aligned, fully supplied supply voltage. This, however, requires further action. Furthermore, the so-called deion couplings known. When using these known couplings, it is disadvantageous that they do show a satisfactory coupling ratio of the inductance, but that when disconnected through the free-current current connected by two diodes, a sufficiently fast discharge of the capacitors does not occur. Therefore, there is no rapid discharge or magnetization of the inductance, e.g. in the case of an engine brake there is a disadvantage of the fact that the brake is not applied very quickly, when this e.g. for safety reasons should be required. The object of the invention is therefore to provide a simple, reliable and constructively independent electrical device for controlling the motor, for controlling the connection and disconnection advance of inductances, with which device the coupling ratio is not only improved but above all also the disconnection ratio.

Detta har eniigt uppfinningen åstadkommits därigenom, att före in- duktiviteten är koppiad en som spänningsfördubbiare verkande, dubbe1 en- vägsiikriktarkoppiing, att para11e11t med induktiviteten är i serie koppiade två kondensatorer och att i en de båda yttre ansïutningarna hos kondensatorerna via dioder förbindande strömkrets är anordnade åtmins- tone en omkoppïare.This has been achieved according to the invention in that before the inductance a double-way rectifier coupling acting as a voltage doubler is connected, that in parallel with the inductance two capacitors are connected in series and that in one the two external connections of the capacitors are connected via diodes. at least tone a copy.

Med andra ord påverkas genom denna som tiïiägg tiil 1ikriktarkopp~ iingen eniigt uppfinningen anbragta omkoppiare resp. de eniigt uppfin- ningen anbragta omkoppiarna, viiken resp. viika är koppiade före konden- satorerna och ïämpiigen manövreras vid ögonbiicket för bortkoppiing 45-2 379 av sjäiva motorn på växeïströmsidan, urkoppïingsströmmen på iikströms- sidan därigenom, att frigångsströmgrenen avbrytes. Härigenom erhå11es den möjïigheten, att urkopplingsströmmen urïaddar kondensatorerna resp. uppiaddas med omkastad poiaritet. Urkopplingsströmmen avtar därför snabbt som en föïjd av motspänningen.In other words, the switches or transducers arranged in accordance with the invention according to the invention are affected by this. the copiers, viiken resp. viika are connected in front of the capacitors and are operated at the moment of disconnection 45-2 379 of the motor itself on the growth current side, the cut-off current on the current side by interrupting the free-running current branch. This gives the possibility that the disconnection current discharges the capacitors resp. uppaddas med reversed poiaritet. The cut-off current therefore decreases rapidly as a result of the counter-voltage.

Eftersom de båda kondensatorerna med induktiviteten biïdar en av det ohmska motståndet kraftigt dämpad svängningskrets, uppnås dessutom den fördeien, att de kraftigt dämpade bortkoppiingsvibrationerna minskar remanensen i induktivitetens järnkärna. _ För förbättring av det ovan beskrivna bortkoppiingsförhåliandet av den i form av en dämpad bortkoppïingsvibration minskande bortkopp1ings- strönmen har vidare en1igt uppfinningen anordnats så, att varje diod via en omkoppïare är ansïuten ti11 spänningskäïïans ena anslutning och de med dioderna förbundna ansïutningarna hos de båda omkoppiarna överbryg- gas medeist ett motstånd. Denna anordning medför den fördeien, att svängningskretsvärdena minskas och därigenom otiïïåtet höga spänningar vid kondensatorerna förebygges. Dessutom ïeder den kraftiga dämpningen på fördeiaktigt sätt ti11 mindre ampïituder hos bortkoppïingsströnmens bortkoppiingsvibrationer.In addition, since the two inductors with the inductance provide a oscillation circuit strongly attenuated by the ohmic resistor, the advantage is obtained that the strongly attenuated decoupling vibrations reduce the remanence in the iron core of the inductance. In order to improve the above-described disconnection ratio of the disconnecting current decreasing in the form of a damped vibration vibration, further according to the invention, the diode is arranged so that each diode is connected via one switch to one connection of the voltage circuit and those connected to gas medeist a resistor. This device has the advantage that the oscillation circuit values are reduced and thereby excessively high voltages at the capacitors are prevented. In addition, the strong attenuation advantageously results in smaller amplitudes of the disconnection vibrations of the disconnection current.

De båda omkoppïarna är iämpïigen utformade som skydd och är meka- niskt och/elier eimekaniskt sammankoppïade med varandra.The two switches are suitably designed as protection and are mechanically and / or mechanically interconnected with each other.

Uppfinningen ska11 i det föijande närmare förkïaras med hänvisning ti11 de bifogade ritningarna, varå fig. 1 visar den med en omkopplare försedda anordningen och fig. 2 visar den med två omkoppïare och ett extra motstånd försedda anordningen.The invention will be further elucidated in the following with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the device provided with a switch and Fig. 2 shows the device provided with two switches and an additional resistor.

Före den som enhet med 2 betecknade bromsspo1en är koppiad en eïektrisk anordning 1. Dess ingångsans1utningar 3 förbindes med en på ritningen icke visad växeïspänningskäïïa, som matar exempeivis även en eïmotors fäitiindning. Utgångarna 4 från anordningen 1 är förbundna med de båda ansïutningarna till den som enhet med 2 betecknade bromsspoien.Before the brake coil is designated as a unit with 2, an electrical device 1 is connected. Its input terminals 3 are connected to a supply voltage source (not shown in the drawing), which, for example, also supplies a motor winding. The outputs 4 from the device 1 are connected with the two connections to the brake spoi designated as a unit with 2.

Denna visas som egentiig induktivitet med järnkärna och ett därmed seriekoppïat motstånd 6. Bromsspoien 2 attraherar vid inkoppiad motor 5 452 379 ett på ritningen icke visat bromselement, merendeis en skiva, på basis av magnetiska krafter, varigenom utiöses den rent mekaniskt verkande bromsen, dvs. bromsen Iyftes.This is shown as an actual inductance with an iron core and a resistor 6 in series with it. the brake is lifted.

Anordningen 1 består av två i serie med varandra och para11e11t vid utgångens sida koppiade kondensatorer 7, viikas mittuttag 8 är för- bundet med den ena anslutningen 3a hos en växeispänningskäiia. Konden- satorernas 7 båda yttre ansïutningar 9 är via var sin diod 10, 11 för- bundna med växeispänningskäïians andra ansiutning Bb, varvid dioderna 10 med sina katoder och dioderna 11 med sina anoder aniigger vid ansiut- ningen 3b.The device 1 consists of two capacitors 7 connected in series with each other and connected at the side of the output, the central terminal 8 of which is connected to one connection 3a of an AC voltage cable. The two external terminals 9 of the capacitors 7 are connected via diodes 10, 11 to the second terminal Bb of the AC voltage circuit, respectively, the diodes 10 with their cathodes and the diodes 11 with their anodes being connected to the terminal 3b.

För ytteriigare förbättring av urkoppiingsförhåïiandet i förhål- ïande ti11 anordningen enigt fig. 1 visas i fig. 2 ytteriigare en anord- ning, vid vi1ken förutom omkoppiaren 12 har anordnats ytteriigare en om- koppiare 13 i frigångsströmkretsen. Sålunda är varje diod 10, 11 via en omkoppiare 12, 13 förbunden med växeïspänningskäiïans ena ansïutning 3b.For further improvement of the disconnection ratio in relation to the device according to Fig. 1, another device is shown in Fig. 2, at which in addition to the switch 12 another switch 13 has been arranged in the clearance circuit. Thus, each diode 10, 11 is connected via a switch 12, 13 to one terminal 3b of the AC voltage circuit.

Dessutom är de båda ansiutningarna av omkoppiarna 12, 13 på diodsidan överbryggade medeïst ett motstånd 14.In addition, the two connections of the switches 12, 13 on the diode side are bridged with a resistor 14.

Claims

452 379 P a t e n t k r a v

Device for controlling the connection and disconnection process of inductives, e.g. electric magnets and the like in particular the switching-on and disconnecting current of DC-supplied brake coils in electromagnetic brakes in electric motors, characterized in that before the inductance (5, 6) a double-way rectifier coupling (1) acting as a voltage doubler is connected with the capacitor (s, a) is 1 'connected in series by two capacitors (7) and that in one the two external connections (9) of the capacitors (7) via diodes (10, 11) connecting circuit (9, 10, 11) is arranged at least one switch (12).

Device according to claim 1, characterized in that the switch (12) is arranged between the two diodes (10, 11) and with one connection is connected to one connection (3b) of a voltage source.

Device according to Claim 1, characterized in that the diodes (10, 11) are connected via their respective switches (12, 13) to a connection (3b) of a voltage source and that they are connected to the diodes (10, 11). the connected connections of the two switches (12, 13) are bridged by means of a resistor (14).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the switches (12, 13) are designed as protection.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the switches (12, 13) are mechanically and / or electrically mechanically connected.