UA69047A

UA69047A - Control and protection device for a double-speed motor

Info

Publication number: UA69047A
Application number: UA20031110820A
Authority: UA
Inventors: Yevgen Oleksandrovych Varenyk; Vitalii Serafymovych Dziuban
Original assignee: Ukrainian Scient Res Project D
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2004-08-16

Abstract

The proposed control and protection device for a double-speed motor contains two switches and a unit for monitoring the state of the motor insulation. The first switch is designed for connecting the motor to the mains. The second switch contains two normally open contacts and two normally closed contacts. The common terminals of all the contacts are connected to the corresponding output terminals of the first switch. The normally open contacts are connected to the terminals of the motor winding for the low frequency rotation. The normally closed contacts are connected to the terminals of the motor winding for the high frequency rotation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до пристроїв регулювання швидкості обертання 2 двохшвидкісних електродвигунів.The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for regulating the speed of rotation of 2 two-speed electric motors.

Відомі пристрої керування і захисту двохшвидкісними трьохфазними електродвигунами, що містять два комутаційні апарати (пускачі), кожний з яких з'єднаний провідниками струму з однієї з обмоток електродвигуна, а до вихідних затисків зазначених комутаційних апаратів приєднані два самостійних пристрої попереднього контролю ізоляції відхідних провідників струму і відповідної обмотки електродвигуна. Недоліками таких 70 пристроїв є низький рівень безпеки їх експлуатації і складність. Пояснюється це тим, що при включенні однієї з обмоток електродвигуна на другій (неприєднаній до джерела струму) обмотці може наводитися за рахунок трансформаторного зв'язку значна напруга, що передається на відключені кабелі, комутаційний апарат і блок попереднього контролю ізоляції, чим створюється підвищена небезпека поразки людей електричним струмом, а у вугільних шахтах виникає небезпека вибухів навколишнього середовища. Крім того, потрібне застосування 79 двох самостійних кабелів для електричного зв'язку кожного апарату з відповідною обмоткою електродвигуна.Known devices for controlling and protecting two-speed three-phase electric motors, containing two switching devices (starters), each of which is connected by current conductors from one of the windings of the electric motor, and two independent devices for preliminary control of the insulation of the outgoing current conductors are attached to the output terminals of the specified switching devices the corresponding winding of the electric motor. The disadvantages of such 70 devices are the low level of safety and complexity of their operation. This is explained by the fact that when one of the windings of the electric motor is turned on, a significant voltage can be induced on the second winding (not connected to the current source) due to the transformer connection, which is transmitted to the disconnected cables, switchgear and insulation preliminary control unit, which creates an increased risk of failure people with electric current, and in coal mines there is a danger of environmental explosions. In addition, it is necessary to use 79 two independent cables for the electrical connection of each device with the corresponding winding of the electric motor.

Відомий також пристрій керування і захисту двошвидкісного електродвигуна, аналогічний запропонованому винаходу по більшості основних ознак, вміщуючий два комутаційних апарати, один із яких з'єднаний силовими струмоведучими жилами з фазними відгалуженнями однієї обмотки, а другий - силовими струмоведучими жилами з фазними відгалуженнями іншої обмотки електродвигуна і блоком попереднього контролю ізоляції (1).A device for controlling and protecting a two-speed electric motor is also known, similar to the proposed invention in most of the main features, containing two switching devices, one of which is connected by power current-carrying wires with phase branches of one winding, and the second - by power current-carrying wires with phase branches of the other winding of the electric motor and block of preliminary insulation control (1).

Недоліком таких пристроїв є складність, недостатня надійність і недостатня безпека їхньої експлуатації.The disadvantage of such devices is the complexity, insufficient reliability and insufficient safety of their operation.

Це пояснюється тим, що за час відключення одного комутаційного апарату і включення другого для переходу з низької швидкості на високу завантажений механізм втрачає швидкість і включення високої швидкості викликає значний струм в обмотці електродвигуна, ударні навантаження на двигун і на механізм, що приводиться в рух.This is explained by the fact that during the time of turning off one switching device and turning on the second to go from low speed to high, the loaded mechanism loses speed, and switching on high speed causes a significant current in the winding of the electric motor, shock loads on the motor and on the driven mechanism.

Спроба зменшити час переключення може призвести до одночасного включення обох обмоток електродвигуна і 29 до таких же як і зазначено вище наслідків. Крім того, для підключення електродвигуна до пристрою потрібно 6 « або 5 силових струмоведучих жил.An attempt to reduce the switching time can lead to the simultaneous inclusion of both windings of the electric motor and 29 to the same consequences as mentioned above. In addition, 6" or 5 power current-carrying wires are required to connect the electric motor to the device.

Задачею пропонованого винаходу є спрощення конструкції, підвищення його надійності і безпеки за рахунок скорочення часу переключення обмоток електродвигуна, зниження кількості силових жил до 3-х, виключення можливості подачі напруги на вихідні затиски пристрою при відключенні першого комутаційного апарату. вThe purpose of the proposed invention is to simplify the design, increase its reliability and safety by reducing the switching time of the motor windings, reducing the number of power cores to 3, eliminating the possibility of applying voltage to the output terminals of the device when the first switching device is turned off. in

Для рішення зазначеної задачі у відомому пристрої другий комутаційний апарат забезпечен двома «Її перемикальними контактами, загальні затиски яких з'єднані відповідно з другим і третім затисками першого комутаційного апарату, відгалуження розмикаючих контактів з'єднані з вхідними затисками обмотки низької о швидкості електродвигуна, а замикаючих - із затисками обмотки високої швидкості. Ге»)To solve this problem in the known device, the second switching device is equipped with two "Its" switching contacts, the common terminals of which are connected to the second and third terminals of the first switching device, respectively, the branches of the opening contacts are connected to the input terminals of the low-speed winding of the electric motor, and the closing - with high-speed winding clamps. Ge")

Пристрій відрізняється тим, що другий комутаційний апарат розміщений безпосередньо на електродвигуні, і обмотка електромагніту другого комутаційного апарата приєднана до джерела струму через послідовно з'єднані о замикальні контакти блоку керування і першого комутаційного апарату.The device differs in that the second switching device is placed directly on the electric motor, and the winding of the electromagnet of the second switching device is connected to the current source through the closing contacts of the control unit and the first switching device connected in series.

Запропоновані відмінні від прототипу ознаки винаходу необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється правова охорона винаходу. «The proposed features of the invention, different from the prototype, are necessary and sufficient in all cases to which the legal protection of the invention applies. "

Запропонований винахід пояснюється кресленнями (див. Фіг.), на яких дана принципова схема пристрою. ЗThe proposed invention is explained by the drawings (see Fig.), which show the schematic diagram of the device. WITH

Пристрій містить два комутаційні апарати 1 і 4, з'єднаних силовими жилами з обмотками 5 і 6 відповідно с низької і високої швидкості електродвигуна і блоку попереднього контролю ізоляції 3, з'єднаного черезThe device contains two switching devices 1 and 4, connected by power cores with windings 5 and 6, respectively, from the low and high speed of the electric motor and the block of preliminary control of insulation 3, connected through

Із» допоміжний розмикаючий контакт 2 першого апарату, з фазою мережі. Другий комутаційний апарат 4 забезпечен двома перемикальними контактами, загальні вводи яких з'єднані відповідно з другим і третім виводами першого апарата. Відгалуження розмикаючих контактів апарату 4, з'єднані з вхідними затисками обмотки 5 електродвигуна низької швидкості, а замикаючих - із затисками обмотки 6 високої швидкості. При цьому другий б комутаційний апарат 4 розміщений на електродвигуні, а обмотка 8 електромагніту апарата 4 включена в мережу (се) електропостачання через замикаючі контакти 10 блоку керування і 11 апарату 1. Обмотка електромагніту 7 апарату 1 включена в мережу електропостачання через замикаючий контакт 9 блоку керування. о Робота пристрою «їз» 20 По команді на включення низької швидкості і при нормальному стані ізоляції мережі замикається контакт 9 і за допомогою електромагніту 7 включається апарат 1. Це забезпечує подачу напруги через три струмоведучі тм жили і розмикаючі контакти апарату 4 на обмотку 5 низької швидкості електродвигуна. Одночасно подається напруга і на один з виводів обмотки 6 високої швидкості, що дає можливість загальносітьовим апаратом захисту від струмів витікання проконтролювати стан ізоляції обох обмоток електродвигуна. При цьому в обмотці 5 22 починає протікати струм, а в обмотці 6 струм відсутній. в. При необхідності включення високої швидкості відключення апарата 1 не потрібно. При включеному апараті 1 подають команду на включення контакту 10, що приводить до переключення контактів апарата 4. При цьому обмотка 5 відключається, а обмотка 6 високої швидкості практично без витримки часу включається. Як видно зі схеми, у випадку розміщення апарата 4 в електродвигуні потрібно З жили для керування двохшвидкісним 60 електродвигуном. При цьому на відгалуження відключеного апарату 1 не попадає силова напруга як у прототипі, що істотно підвищує безпеку експлуатації пристрою, а наявність контакту 11 апарату 1 у ланцюзі живлення обмотки електромагніту 8 апарату 4, не дозволяє включити обмотку б електродвигуна без його розгону на низькій швидкості.From" auxiliary opening contact 2 of the first device, with the mains phase. The second switching device 4 is equipped with two switching contacts, the common inputs of which are connected, respectively, to the second and third outputs of the first device. The branches of the opening contacts of the device 4 are connected to the input terminals of the winding 5 of the low-speed electric motor, and the closing ones are connected to the terminals of the winding 6 of the high speed. At the same time, the second switching device 4 is placed on the electric motor, and the winding 8 of the electromagnet of the device 4 is connected to the power supply network (se) through the closing contacts 10 of the control unit and 11 of the device 1. The winding of the electromagnet 7 of the device 1 is connected to the power supply network through the closing contact 9 of the control unit . o Operation of the device "iz" 20 At the command to turn on low speed and in the normal state of network insulation, contact 9 is closed and with the help of electromagnet 7, device 1 is turned on. This ensures the supply of voltage through three current-carrying tm wires and opening contacts of device 4 to winding 5 of low speed electric motor At the same time, voltage is applied to one of the terminals of the high-speed winding 6, which makes it possible to monitor the state of the insulation of both windings of the electric motor with the general network device for protection against leakage currents. At the same time, current begins to flow in winding 5 22, and there is no current in winding 6. in. If it is necessary to turn on the high speed, it is not necessary to turn off device 1. When device 1 is turned on, a command is given to turn on contact 10, which leads to the switching of contacts of device 4. At the same time, winding 5 is disconnected, and high-speed winding 6 is turned on almost without delay. As can be seen from the diagram, in the case of placing the device 4 in the electric motor, a wire is needed to control the two-speed 60 electric motor. At the same time, the branch of the disconnected device 1 does not receive power voltage as in the prototype, which significantly increases the safety of device operation, and the presence of contact 11 of the device 1 in the power circuit of the winding of the electromagnet 8 of the device 4 does not allow turning on the winding b of the electric motor without accelerating it at low speed.

Джерела інформації бо 1. Руководство по зксплуатаций ПИЖЦ.645643.003.Р З їх птн і пе 2202 ме У ие п! ' вп й К --- п тні о ' ч, Н 5 р пиши. ши: 70 що шоSources of information for 1. Guide to the use of PIZHTS.645643.003.Р From their friday and friday 2202 me U ie p! ' vp y K --- p tni o ' h, H 5 r write. shi: 70 what what

Їїher

ІAND

- Ме ши- Me shi

У т рIn tr

І л ра дрI l ra dr

Фіг. «Fig. "

Claims

The formula of the invention in

1. A device for controlling and protecting a two-speed electric motor, containing two switching devices, one of which is connected to the power supply source, and a unit for preliminary control of the network isolation, departing from the device, connected through an auxiliary disconnecting contact to the pole of the device, connected to one from "From the terminals of the windings of the low and high speed of the electric motor, which is characterized by the fact that the second switching device is provided with two switching contacts, the common terminals of which are connected to the second and third terminals of the first switching device, respectively, the terminals of the opening contacts are connected to the input terminals "about the windings of the low-speed electric motor, and the closing ones - with the clamps of the high-speed winding.

2. The device according to claim 1, which differs in that the second switching device is placed directly on the electric motor. "

Z. The device according to claim 1, which differs in that the winding of the electromagnet of the second switching device is connected to the power source through the series-connected closing contacts of the control unit and the first switching device. "from ssh . . . sho. i Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 8, 15.08.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. ( o) se) ("c) sh" that 60 b5