SU1042148A1 - Двухскоростной электропривод - Google Patents

Abstract

ДВУХСКОРОСТНОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД , содержащий асинхронный электродвигатель с двум  статорными обмотка ми на различное число полюсов, соединеннымй по схеме звезда, у которого перва  и втора  фазы статорной обмотки с меньшим числом полюсов. соединены с фазными выводами источника питани  через коммутационные элементы первого коммутационного аппа- рата , перва  и треть  фазы статорной обмотки с большим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питани  через коммутационные элемейты второго коммутационного аппарата третий коммутационный аппарат, о т- ;, личающийс  тем, что, сцелью повышени  надежности, в него введены четвертый и п тый коммутационные аппараты, командоаппарат, два реле времени, элемент И и элемент ИЛИ, т)етий коммутационный аппа )ат подключен параллельно коммутационному элементу первого коммутационного аппарата в первой фазе статорной обмотки с меньшим числом полюсов Четвертый коммутационный аппарат подключен параллельно коммутационному элементу второго коммутационного аппарата в третьей фазе статорной обмотки с большим числом полюсов , п тый коммутационный аппарат включен между нулевыми выводами звезды каждой из статорных обмоток , выход элемента ИЛИ соединен с управл ющим входом первого коммутаi ционного аппарата, один вход элемента ИЛИ соединен с одним выходом вого реле времени, а его другой вход соединен с выходом командоаппарата, .другой выход которого соединен с входами двух реле времени и с управл ющим входом четвертого коммутационного аппарата, один выход второго реле времени соединен с управл юЭ щим входом второго коммутационного аппаратаг другой его выход соединен 1; с управл ющим входом п того коммутаND ционного аппарата и с. одним входом элемента И, другой вход которого соединен с другим выходом первого X реле времени, а выход элемента И сое динен с управл ющим входом третьего коммутационного аппарата.

Description

Изобретение относитс  к электро .технике и может быть использовано в электроприводах крановых механизмов

Известен двухскоростной электропривод , содержащий асинхронный злект родвигатель с двум  .обмотками статора на различное число полюсов, две одноименные фазы которых через коммутационные элементы соединены с источниками питани , а треть  фаза обмотки статора с большим числом полюсов соединена с одной из фаз обмотки статора с меньшим числом полюсов , блок управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами коммутационных элементов. Это устройство обеспечивает ограничение динамических , нагрузок в элементах механизма при переключении числа полюсов обмотки статора и переходе на пониженную скорость вращени  l .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что существенное ограничрние момента генераторного торможени  осуществл етс  на высоких скорост х при отсутствии генераторного момента, создаваемого обмоткой с меньшим числом полюсов, так как магнитное поле этой обмотки  вл етс  пульсирующим (однофазное включение обмотки статора) и используетс  в качестве токоограничивающего элемента. Поэтому устройство не обеспечивает достаточную надежность работы электропривода во всем диапазоне изменени  скорости вращени  электродвигател .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  двухскоростной электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с двум  обмотками статора на различное число полюсов, соединенными по схеме звезда, у которого перва  и втора  фазы статорной обмотки с меньшим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питани  через коммутационные элементы первого коммутационного аппарата, перва  и треть  фазы статорной обмотки с большим числом полюсов соединены с фазными вьаводами источника питани  через коммутационные элементы второго коммутационного аппарата, третий коммутационный аппарат. В этом устройстве в момент перехода на пониженную скорость одновременно с подключением обмотки статора с большим числом полюсов к источнику питани  подключаютс  две фазы обмотки статора с меньшим числом полюсов. Такое подключение обмоток создает эллиптическое мапнитное поле, в результате чего механическа  характеристика становитс - более м гкой при ограниченном моменте генераторного торможени  2 .

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что максимальное значение момента генераторного торможе ни  имеет значительную величину (80% от максимального момента генёратор ного торможени-  в естественной схеме включени ) , поэтому в св зи с резким перепадом момента генераторного торможени  при снижении скорости вращени  возникает избыточный динамический момент, что приводит к значительным ударам и перегрузкам в кинематической цепи механизма, к повышенному износу элементов механизма. Все это в значительной степени снижает надежность электропривода. В электроприводе крановых механизмов избыточный динамический момент, приводит к раскачке груза, вследствие чего уменьшаетс  производительность крана.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы электропривода за счет ограничени  динамич.еского момента и повьлиение производительности работы механизма.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в двухскоростной электропривод , содержащий асинхронный электродвигатель с двум  статорными обмотками на различное число полюсов, соединенными по схеме з.везда, у которого перва  и втора  фазы статорной обмотки с меньшим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питани  через коммутационные элементы первого коммутационного аппарата, перва  и треть  фазы статорной обмотки с большим числом полюсов .соединены с фазными выводами источника питани  через коммутационные элементы второго кс мут ационного аппарата,третий коммутационный аппарат, введены четвертый и п тый коммутационные аппараты, командоаппарат, два реле врземени; элемент И и элемент ИЛИ,.третий коммутационный аппарат подключен параллельно коммутационному элементу первого коммутационного аппарата в первой фазе статорной обмотки с меньшим числом полюсов, четвертый коммутационный аппарат подключен параллельно коммутационному элементу второго коммутационного аппарата в третьей фазе статорной обмотки с большим числом полюсов, п тый коммутационный аппарат включен между нулевыми выводами звезды каждой из статорных обмоток, выход элемента ИЛИ соединен с управл ющим входом первого коммутационного аппарата, один вход элемента ИЛИ соединен с одним выходом первого реле «ремени, а его другой вход соединен с выходом командоаппарата, другой выход которого соединен с входами двух реле времени и с управл ющим входом четвертого коммутационного аппарата один выход второго реле временен соединен с управл ющим входом второго коммутационного аппарата, другой : . его выход соединен с управл ющим входом п того коммутационного аппарата и с одним входом элемента И, другой вход которого соединен с дру гим выходом первого реле времени, а выход элемента И соединен с управл ющим входом третьего коммутационного аппарата. Коммутационные элементы и блок управлени  выполнены в виде кулачкового контроллера на три фиксированных положени  и два промежуточных нефиксированных положени , четыре контакта которых подключены к соответствующим фазам обмоток статоров электродвигател , а выводы п того контакта соединены с нулевыми точками звезды двух обмоток статоров электродвигател , На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - схема кулачк.ового контроллера; на фиг.З, 4 и 5 схемы подключени  обмоток статоров электродвигател ; на фиг.6 - механические характеристики электродвигател  . . Двухскоростной электропривод содержит асинхронный электродвигатель со статорной обмоткой 1 с большим числом полюсов и статорной обмоткой 2 с меньшим числом полюсов, соединенными по схеме звезда, у кото рого перва  и втора  фаза статорной обмотки с меньшим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питани  через коммутационные элементы первого коммутационного ап парата 3, перва  и треть  фа.зы ста торной обмотки с большим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питани  через коммутацион ные элементы второго коммутационног аппарата 4, третий коммутационный аппарат 5, четвертый 6 и п тый 7 коммутационные аппараты, командоаппарат 8, два реле 9 и 10 времени, элемент И 11 и элемент ИЛИ 12, третий коммутационный аппарат 5 подклю чен параллельно коммутационному эле менту первого коммутационного аппарата 3 в первой фазе статорной обмо ки 2 с меньшим числом полюсов, четвертый коммутационный аппарат 6 под ключен параллельно коммутационному элементу второго коммутационного ап парата 4 в третьей фазе статорной обмотки 1 с большим числом полюсов, п тый коммутационный аппарат 7 вклю чен между нулевыми выводами звезды каждой из статорных обмоток 1 и 2, выход элемента ИЛИ 12 соединен с управл ющим входом первого коммутационного аппарата 3, один вход элемента ИЛИ 12 соединен с одним вы ходом первого реле 9 времени, а его другой вход соединен с выходом командоаппарата 8, другой выход которого соединен с входами двух реле 9 и 10 времени и с управл ющим входом четвертого коммутационного аппарата 6, один выход второго реле 10 времени соединен .с управл ющим входом второго коммутационного аппарата 4, другой его выход соединен с управл ющим входом п того коммутационного аппарата 7 и с одним входом , элемента И 11, другой вход которого соединен с другим выходом первого реле 9 времени, а выход элемента И 11 соединен с управл ющим входом третьего коммутационного аппарата 5 . Коммутационный элемент и блок управлени  могут быть выполнены в виде кулачкового контроллера 13 на три фиксированных положени  и два нефиксированных промежуточных положени , первые два контакта 14 и 15 соединены с двум  фазами статорной обмотки 1, два контакта 16 и 17 - с двум  фазами статорной обмотки 2 электродвигател , контакт 18 - с нулевыми точками звезды двух статорных обмоток 1 и 2 электродвигател . Электродвигатель имеет две естественные механические характеристики 19 и 20 и три искусственные механические характеристики 21, 22 и 23. Устройство работает следующим образом. При поступлении сигнала от командоаппарата 8 на включение высокойскорости сигнал через элемент ИЛИ 12 поступает на управл ющий вход коммутационного аппарата 3, который включаетс  и подключает статорную обмотку 2 с меньшим числом полюсов к источнику питани . Электродвигатель разтон етс  и работает на механической характеристике 20. При переходе на пониженную скорость вращени  сигнал от командоаппарата 8 поступает на вход реле 10 времени и реле 9 времени, с выхода которого через элемент ИЛИ 12 поступает сигнал на управл ющий вход коммутационного аппарата 3, удержива  его во включенном положении, ВТО же врем  с выхо-, да реле 10 времени сигнал поступает на управл ющий вход коммутационного аппарата 7, который включаетс  и соедин ет между собойнулевые точки звезды двух статорных обмоток 1 и 2, включаетс  коммутационный аппарат б. Собираетс  схема включени  обмоток статоров электродвигател , изображенна  на фиг.З-, в которой обмотка статора с меньшим числом полюсов создает круговое магнитное поле, а обмотка с большим числом полюсов - эллиптическое магнитное поле (неполнофазный режим работы), в результате чего электродвигатель переходит на механическую характеристику 21 с ограниченным значением момента генераторного торможени . Реле 9 времени с выдержкой времени отключает коммутационный аппарат 3 и через элемент И 11 включает комму тационный аппарат 5, в результате чего создаетс  неполнофазный режим работы обмотки с меньшим числом полюсов при работе электродвигател  по схеме, изображенной на фиг.4. Электродвигатель переходит на механ ческую характеристику 22, на которо момент генераторного торможени  так же ограничен. Затем срабатывает рел 10 времени и включаетс  коммутацион ный аппарат 4, в св зи с чем все , три фазы статорной обмотки 1 с боль шим числом полк1Сов подключаютс  к источнику питани  (фиг.5) и электро двигатель переходит на механическую характеристику 23. Снимаетс  управл ющий сигнал с выхода реле 10 .времени , отключаютс  коммутационные аппараты 5 и 7 и электродвигатель переходит на естественную механичес кую характеристику 19. Включение электродвигател  и его переход на пониженную скорость возможен с помощью кулачкового контроллера 14. Во втором фиксированном .положении контроллера 13 замкнуты контакты 16 и 17 и к источнику пита ни  подключена статорна  обмотка 2, во втором промежуточном положении включены контакты 15, 16, 17 и 18 собираетс  схема (фиг.З) и электродвигатель переходит на механическую характеристику 21. При переключении в первое промежуточное положение, замкнуты контакты 15, 16 и18, собираетс  схема (фиг.4) и электродвигатель переходит на механическую характеристику 22. В первом промежуточном положении кулачкового контроллера включаютс  контакты 14, 15, 16 и 18,собираетс  схема (фиг.5), электродвигатель переходит .на механическую характеристику 23. И,, наконец , в первом фиксированном положении остаютс  замкнутыми контакты 15 и 16, а электродвигатель переходит на естественную механическую характеристику 19. Таким образом,, в соответствии с ; механическими характеристиками, получаемыми при переключении обмоток статоров, максимальный момент генераторного торможени  имеет ограниченную величину и не превышает максимального момента в двигательном режиме работы во в.сем диапазоне изменени  скорости вращени . Тем самым достигаетс  плавность генераторного торможени  электродвигател  с ограниченным значением динамического момента, что повышает надежность работы механизма. При этом благодар  плавности торможени  груз на крановых механизмах не раскачиваетс , чем достигаетс  повышение прризводительности этих механизмов.

., ..

/

6 5.

|

1

/

I I I

Т iniL

I ff.

ft 1/7 If t

TfTl jntif ТТЛ I til

I П

14

Claims (1)

1. ДВУХСКОРОСТНОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий асинхронный электродвигатель с двумя статорными обмотка* ми на различное число полюсов, соединеннымй по схеме ’'звезда'', у которого первая и вторая фазы статорной обмотки с меньшим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питания через коммутационные элементы первого коммутационного аппарата, первая и третья фазы статорной обмотки с большим числом полюсов соединены с фазными выводами источника питания через коммутационные элементы второго коммутационного аппарата; третий коммутационный аппарат, о т- , личающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него · введены четвертый и пятый коммутационные аппараты, командоаппарат, два реле времени, элемент И и элемент ИЛИ, третий коммутационный аппарат подключен параллельно коммутационному элементу первого коммутационного аппарата в первой фазе статорной обмотки с меньшим числом полюсов, Четвертый коммутационный аппарат подключен параллельно коммутационному элементу второго коммутационного аппарата в третьей фазе статорной обмотки с большим числом полюсов, пятый коммутационный аппарат включен между нулевыми выводами ''звезды'' каждой из статорных обмоток, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого коммутационного аппарата, один вход элемента ИЛИ соединен с одним выходом первого реле времени, а его другой вход соединен с выходом командоаппарата, другой выход которого соединен с входами двух реле времени и с управляющим входом четвертого коммутационного аппарата, один выход второго реле времени соединен с управляющим входом второго коммутационного аппарата, другой его выход соединен с управляющим входом пятого коммутационного аппарата и с. одним входом элемента И, другой вход которого соединен с другим выходом первого реле времени, а выход элемента И сое динен с управляющим входом третьего коммутационного аппарата.

   >

   1042 148