SE516604C2 - Sätt och anordning för att elektriskt bromsa en allströmsmotor - Google Patents

Description

516 604 .' 2 förutsatt att sådan uppstart indikerats.

Anordningen för utövande av sättet enligt föreliggande uppfinning kännetecknas i huvudsak av att den innefattar elektriska switchorgan för att omkoppla tillförd elektrisk spänning så att motorns rotor söker bibringa sig en reverserad rotation då motorns normala spänningsmatning avbrytes, samt att organ är anordnade för att styra tillförd inbromsande elektrisk effekt så att en successiv effektreducering relaterad till motorns aktuella kontinuerligt reducerade varvtal genomföres, företrädesvis väsentligen motsvarande en inverterad "mjukstart" för motorn, varvid tillförd inbromsande spänningsmatning' frånkopplas när motorns rotor väsentligen eller fullständigt slutat rotera. ! 1 1 . _ .l .

Några icke begränsande utföringsexempel på en anordning för utövande av sättet enligt föreliggande uppfinning, jämte vissa modifieringar, skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, varpåz- Fig. 1 är ett principiellt kretsschema för en allströmsmotor vid normal drift, varpå en andra och inbromsande krets, inkopplings- bar med tillhörande switchorgan, visas med brutna linjer; 1 efter det att Fig. 2 är ett kretsschema motsvarande Fig. omkoppling till en inbromsning genomförts; Fig. 3 är ett kretsschema som i allt väsentligt motsvarar Fig. 1, d.v.s. utvisande en allströmsmotor under normal drift; Fig. 4 är ett kretsschema efter genomförd omkoppling till en inbromsning från den matningskrets som visas i Fig. 3; samt Fig. 5 är ett diagram avsett att schematiskt åskådliggöra hur tillförd effekt reduceras allteftersom varvtalet minskar. under en inbromsningsoperation successivt 516 604 3 m E.. . E E.. l.. i E. .

Föreliggande uppfinning baserar sig på förhållandet att en tillverkare av elektriska allströmsmotorer utformar motorns lindningar på sådant sätt, att den vid anslutning till en växelspänningskälla alltid roterar i en förutbestämd riktning, samt med maximal effekt.

En sådan inkoppling illustreras i Fig. 1, varvid i nämnda figur en rotor 1 visas lokaliserad mellan två statorlindningar 2, 2', varjämte rotorn 1 vid ett ändparti är anordnad i kontakt med två kol A, B.

Vid visad normal drift, så är ett första kol A direktanslutet mot (betecknad 230V' AC), växelspänningskälla även är ansluten till en ingång på en första en växelspänningskälla varjämte nämnda statorlindning 2, förbunden med en andra statorlindning 2'. Den andra statorlindningens 2' utgång är i sin tur förbunden med det andra kolet B.

Figur 1 visar även två switchorgan S, S', varmed omkoppling kan ske från ovan beskriven krets till en i Fig. 1 med brutna linjer indikerad inbromsande krets.

Vid en inbromsningsoperation, så utför switchorganen S, S' omkoppling till den krets som visas med heldragna linjer i Fig. 2, d.v.s. anslutningen från växelspänningskällan till kolet A skiftas till kolet B och utgången från den andra statorlindningen 2' skiftas från kolet B till kolet A.

Denna omkoppling innebär i princip att motorn reverseras, d.v.s. ett avsevärt inbromsande moment åstadkommes samt vidmakthålles till dess att motorns varvtal nedbringats till väsentligen noll.

Ovan beskrivna inbromsande effekt kan även åstadkommas genom en alternativ omkoppling, såsom visat i Fig. 3 och 4.

Fig. 3 avser härvid åskådliggöra en normal inkoppling under 000000 516 604 4 drift, beskrivits med hänvisning till Fig. 1. samt överensstämmer härvid med vad som visats och För att förenkla fram- ställningen, så har nödvändiga switchorgan (S, S') för omkoppling till en inbromsande operation exkluderats från Fig. 3 och 4.

Vid en inbromsande operation, så skiftas vid denna utföringsform 2', så att den tidigare ingången vid den första statorlindningen 2 blir utgång, matningspunkten till statorlindningarna 2, medan den tidigare utgången från den andra statorlindningen 2' får tjäna som ingång, förbunden med växelspänningskällan (230V Ac) . statorlindningen 2' från kolet B, vilket sammankopplas med den Som visat i Fig. 3, så bortkopplas härvid den andra första statorlindningens 2 utgång (vilken tidigare var ingång och förbunden med växelspänningskällan).

Den med hänvisning till Fig. 3 och 4 beskrivna lösningen medför en inbromsande effekt motsvarande vad som uppnås vid en lösning enligt Fig. 1 och 2.

Ovan redovisade principer för att åstadkomma ett kraftigt inbromsande moment erfordra dock vissa kompletteringar i avsikt att undvika en kraftig inbromsning som övergår till att motorn roterar i motsatt riktning till en första rotationsriktning.

Således bör ett inbromsningsförlopp genomföras med en successivt ett förhållande som schematiskt visas i Fig. 5, vilken figur förenklat framställer reducerad tillförd inbromsande effekt P, effektreduceringen som en linjär funktion. Effektkurvan P behöver Självklart måste även tillförd ström under ett inbromsningsförlopp brytas när motorn helt, eller dock givetvis ej vara linjär. nästan helt, avbrutit sin rotationsrörelse i syfte att undvika tidigare berörd rotation i en andra rotationsriktning.

Denna effektreglering, med tillhörande automatisk frånkoppling av strömmatning, kan åstadkommas på ett flertal och för en fackman lätt implementerbara sätt. mpm 000001 O I U 516 604 5 Som exempel på ett lämpligt sätt kan anges utnyttjande av pulser genererade av motorns rotation under ett inbromsningsförlopp, vilka kan användas för att styra en tyristor, triac eller annan lämplig halvledarekomponent så att tillförd effekt successivt reduceras. Erhållet pulståg från motorn kan även utnyttjas för att bestämma tidpunkt då tillförd ström under ett inbromsnings- förlopp skall frånkopplas (genom att övervaka när antalet pulser till ett förutbestämt antal). Alternativt kan automatisk frånkoppling av under en viss förutbestämd tidsenhet reducerats tillförd ström 'under ett inbromsningsförlopp relateras till storleken på tillförd inbromsande effekt P, d.v.s. när denna effekt P reducerats till ett förutbestämt gränsvärde frånkopplas spänningsmatningen. Kombinationer av ovanstående lösningar kan givetvis även ifrågakomma, liksom andra i och för sig kända kretstekniska lösningar.

Inbromsningstiden kan även styras genom styrning av effektkurvan för tillförd inbromsande effekt P, och i princip bör en inbroms- ning utföras som en "omvänd mjukstart". Det är i sammanhanget helt olämpligt att utföra en inbromsningsoperation med kontinuer- ligt tillförd full effekt, då detta medför uppenbara risker för skador och förslitning på i motorn ingående delar.

De kretslösningar som utnyttjas för ovan berörd styrning av den "omvända. mjukstarten" under ett inbromsningsförlopp kan 'med fördel utnyttja en eller flera komponenter från den elektriska krets som styr motorns startförlopp. Detta innebär att endast ett fåtal ytterligare komponenter erfordras för den styrkrets som arbetar under inbromsningsförloppet.

I syfte att säkerställa att styrkretsen för inbromsningsförloppet ej aktiveras, såvida ej motorn först spänningsmatats och börjat rotera, så bör givetvis även en logisk krets utnyttjas som avkänner huruvida konventionell start av motorn genomförts. Den inbromsande kretsen bör således företrädesvis enbart kunna aktiveras förutsatt att motorstart genomförts.

Iäooob »nu n n u n n n n n .516 604 6 Som tidigare berörts, så är tillförd effekt P under ett inbroms- ningsförlopp avhängig motorns aktuella varvtal. Om exempelvis varvtalet för en av motorn driven borrmaskin, cirkelsåg eller liknande under en operation reduceras, t.ex. genom att borren eller sågklingan genom värmeutvidgning eller av andra skäl reducerar motorns varvtal, så bör den effekt P som inledningsvis tillföres under en inbromsningsoperation givetvis vara relaterad till aktuellt motorvarvtal.

Visade och beskrivna exempel på utföringsformer avser endast att utgöra exempel på utföringsformer för utövande av sättet enligt föreliggande uppfinning, samt kan således ytterligare modifieras inom ramen för uppfinnartanken och efterföljande patentkrav.

Speciellt så kan de elektriska kretsar som utnyttjas för övervakning och styrning av ett inbromsningsförlopp utföras på ett flertal olika sätt, men med hänsyn till att detta ligger inom ramen för en fackmans kunskaper, så har endast funktionerna berörts som exempel avsedda att möjliggöra framtagande av tillhörande kretslösningar.

Claims (8)

516 604 - 7 ELAcI_E_N_I_K_R_A_¥

1. Sätt att elektriskt bromsa en allströmsmotor genom en elektrisk omkoppling av till motorn tillförd matningsspänning reverserad spänning ägnad att bibringa motorns rotor (1) rotation, k ä n n e t e c k n a t a v, att vid frånkoppling av motorns normala driftspänning avkänning genomföres huruvida normal uppstart av motorn genomförts, att elektrisk omkoppling till inbromsning endast genomföres förutsatt att sådan uppstart indikerats, samt att tillförd inbromsande effekt (P) styres och reduceras med avhängighet till motorns successivt reducerade varvtal till dess att motorns rotor (1) fullständigt slutat spänningsmatning frånkopplas. väsentligen eller rotera, varefter tillförd inbromsande

2. Anordning för att elektriskt bromsa en allströmsmotor sättet i switchorgan (S, S') för att omkoppla tillförd elektrisk spänning så att motorns rotor (1) enligt patentkravet 1, innefattande elektriska söker bibringa sig en reverserad rotation, k ä n n e t e c k n a d a v, att den innefattar organ för avkänning huruvida normal uppstart av motorn genomförts, varvid omkoppling till inbromsning endast möjliggöres förutsatt att nämnda organ avkänt sådan uppstart och motorns normala driftspänning frånkopplats, samt att organ är anordnade för att styra tillförd inbromsande elektrisk effekt (P) så att en successiv effektreducering relaterad till motorns aktuella kontinuerligt reducerade varvtal genomföres, företrädesvis väsentligen motsvarande en inverterad “mjukstart" för motorn, varvid tillförd inbromsande spänningsmatning är anordnad att frånkopplas när motorns rotor (1) väsentligen eller fullständigt slutat rotera.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a d a v, att spänningsmatning till ett första kol (A) vid rotorn (1) ändras till ett andra kol (B) vid rotorn (1), samt att ingående statorlindningars (2, 2') anslutning mot det andra kolet (B) ändras till det första kolet (A) vid en elektrisk omkoppling 516 604 f för inbromsning.

4. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a d a V, att ingående statorlindningars (2, 2') anslutning mot en spänningskälla och ett i motorn ingående kol (B) växlas vid en elektrisk omkoppling för inbromsning.

5. Anordning enligt något av patentkraven 2 - 4, k ä n n e - t e c 1: n a d indikerande aktuellt varvtal utnyttjas att ett från motorn genererat pulståg att effektreglerande organ, t.ex. tyristor, triac eller liknande, för kontinuerlig anpassning av tillförd inbromsande effekt (P) till motorns aktuella varvtal. a v, för styra ett

6. Anordning enligt något av patentkraven 2 - 5, k ä n n e - t e c k n a d ström frånkopplas när ett från motorn genererat pulståg, ett förutbestämt tidsmässigt förhållande och/eller då tillförd inbromsande effekt (P) reducerats till ett förutbestämt värde. a v, att till den inbromsande kretsen tillförd

7. Anordning enligt något av patentkraven 2 - 6, k ä n n e - t e c k n a d ett inbromsningsförlopp innefattar en eller flera elektriska a v, att den elektriska kretsen för styrning av komponenter, vilka även ingå i. en krets för "mjukstart" av motorn.

8. Anordning enligt något av patentkraven 2 - 7, k ä n n e - t e c k n a d ett inbromsningsförlopp är anordnad att aktiveras i samband med a v, att den elektriska kretsen för styrning av att ett manuellt påverkbart elektriskt switchorgan för start av motorn frigöres från påverkan.