ПУСКАТЕЛЬ БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к пускателям реверсивным, и может быть использована в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами и приводами, в которых использованы одно- или трехфазные асинхронные или синхронные электродвигатели.
Известен пускатель бесконтактный (патент RU №2177678, опубл. 27.12.2001 г.), содержащий силовой блок, представляющий собой электронный элемент, установленный на радиаторе охлаждения, систему управления, расположенную над силовым блоком, который представляет собой пару встречно-параллельно соединенных силовых электронных элементов в виде тиристоров или оптронных тиристоров.
Недостатком данного пускателя является отсутствие функций защиты силовых элементов и малая функциональность, обусловленная применением системы управления без микропроцессора.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели, взятым в качестве прототипа, является пускатель бесконтактный реверсивный серии МикроСТАРТ-Р, производства ООО «НПФ «Битек» (Руководство по эксплуатации БМДК.648600.009РЭ, http://www.bitek-e.ru/microstart.html), содержащий блок питания, соединенный выходами с входами блоков силового коммутатора, дискретных входов и блока микроконтроллера, который своими входами соединен с блоками дискретных входов, а выходами - с блоком силового коммутатора, и блоком дискретных выходов, лицевую панель корпуса с органами индикации и контроля, потенциометром «ТОРМОЗ».
Недостатком прототипа, является отсутствие функций защиты электродвигателя исполнительного механизма и индикации неисправности.
Технический результат заключается в обеспечении функции защиты электродвигателя исполнительного механизма с одновременной индикацией при срабатывании защит по неисправностям.
Указанный технический результат достигается тем, что в пускатель бесконтактный реверсивный содержащий блок питания, соединенный выходами с входами блоков силового коммутатора, дискретных входов и блока микроконтроллера, который своим входом соединен с блоком дискретных входов, а выходами - с блоком силового коммутатора, и блоком дискретных выходов, лицевую панель корпуса с органами индикации и контроля, потенциометром «ТОРМОЗ», введен блок защиты соединенный с блоками силового коммутатора и микроконтроллера, содержащий датчик контроля тока, детектор входных напряжений и потенциометр «ТОК», причем блок микроконтроллера выполнен с возможностью сохранения неисправности в энергонезависимой памяти, изменения состояния дискретного выхода и осуществления индикации неисправности по сигналу от блока защит. Датчик контроля тока выполнен в виде трансформатора тока. Детектор входных напряжений выполнен в виде схемного решения с оптической развязкой. Потенциометр «ТОК» выведен, по крайней мере, на лицевую панель корпуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, представленными на: Фиг. 1 - функциональная схема устройства, Фиг. 2 - вид спереди.
Пускатель бесконтактный реверсивный состоит из корпуса, внутри которого находится печатная плата с радиатором охлаждения, спереди лицевая панель 1, сзади панель с элементами для установки на рейку стандартизованную На лицевой панели 1 пускателя расположены:
- индикаторы 2 ″ОТКР″, ″ЗАКР″, ″РАБ″, ″ОШ″ для сигнализации о состоянии пускателя;
- потенциометры ″ТОК″ 3 и ″ТОРМОЗ″ 4 для установки (настройки) тока и времени торможения электродвигателя;
- кнопка ″СБРОС″ 5 для сброса ошибок и установки параметров;
- клеммы 6 для подключения силовых цепей, цепей управления пускателем дискретными сигналами и для вывода внутреннего источника питания постоянного тока.
На печатной плате расположены следующие функциональные блоки: блок питания 7, блок дискретных входов 8, блок микроконтроллера 9, блок силового коммутатора 10, блок дискретных выходов 11, блок защиты 12.
Блок микроконтроллера 9, выходами соединенный через гальваническое разделение с блоком силового коммутатора 10, который представляет собой силовые элементы - триаки с элементами варисторной защиты, и через гальваническое разделение с блоком дискретных выходов 11 с выходными сигналами о состоянии пускателя.
Блок микроконтроллера 9 входами соединен с блоком питания 7, который имеет гальванически изолированный нестабилизированных выход источника постоянного тока для питания внешней нагрузки, через гальваническое разделение с блоком дискретных входов 8 с входами управления и блокировок, и с блоком защиты 12, связанным с блоком силового коммутатора 10.
Блок защиты 12 содержит датчик контроля тока, выполненный из трансформатора тока, детектор входных напряжений в виде схемного решения с оптической развязкой и потенциометр «ТОК» 3, выведенный на лицевую панель 1 корпуса и позволяющий выбрать диапазон контроля тока, произвести необходимую уставку ограничения тока, исходя из максимально допустимого рабочего тока для подключаемого электродвигателя.
При необходимости пускатель может выполнять торможение двигателя включением его на короткий промежуток времени в обратную сторону. Время включения двигателя в обратную сторону для торможения регулируется потенциометром ″ТОРМОЗ″ 4 в диапазоне 0-120 ms.
Работа пускателя поясняется на примере трехфазного исполнения. Заявляемое решение может использоваться соответственно и в режиме однофазного исполнения.
Пускатель бесконтактный реверсивный работает следующим образом. Блок питания 7 формирует напряжение питания пускателя, а также фильтрует помехи по сети питания и от блока силового коммутатора 10. Входные сигналы управления от управляющего устройства и электропривода через блок дискретных входов 8 поступают на блок микроконтроллера 9, реализующий функциональные возможности пускателя и энергонезависимую память, в которой записываются и хранятся основные настройки. Блок микроконтроллера 9 обрабатывает полученные данные от блока дискретных входов 8 и выдает управляющие сигналы в определенные моменты времени на блок силового коммутатора 10, в зависимости от полученной информации от детектора входных напряжений блока защит 12, а так же с учетом поданного внешнего сигнала. Блок силового коммутатора 10 подключает нагрузку к сети переменного тока и осуществляет коммутацию в прямом и реверсивном направлении. Сигнал обратной связи с блока силового коммутатора 10 поступает на блок защиты 12. Блок силового коммутатора 10 имеет варисторную защиту силовых элементов от кратковременных перегрузок по напряжению. Для снижения коммутационных помех в пускателе реализовано пофазное включение обмоток электродвигателя в момент перехода напряжения сети через ноль. Сигналы от одного трансформатора тока блока защиты 12 поступают на вход блока микроконтроллера 9, что обеспечивает контроль тока двигателя электропривода и отключение блока силового коммутатора 10 при срабатывании защиты.
На потенциометре «ТОК» 3 выведенном на лицевую панель 1 корпуса, выбирается уставка ограничения тока, которая передается на блок микроконтроллера 9. Блок микроконтроллера 9 обеспечивает контроль и диагностику работы двигателя электропривода и формирует сигнал на отключение блока силового коммутатора 10 при срабатывании защиты (от блока защит 12), а также на органы индикации и контроля, выведенные на лицевую панель 1 корпуса.
Блок микроконтроллера 9 формирует выходные дискретные сигналы о состоянии пускателя, один из которых соответствует нормальному режиму работы, другой - о его неисправности, и выдает их через блок дискретных выходов 11, который гальванически разделяет сигналы от блока микроконтроллера 9 и усиливает мощность выходных сигналов для внешнего управляющего устройства.
Выходной сигнал ″НЕИСПРАВНОСТЬ″ формируется при срабатывании защит по следующим неисправностям:
- экстраток в управляемой силовой цепи;
- пробой силовых элементов;
- обрыв (недогрузка) в силовых цепях;
- перегрузка по току;
- отсутствие одной или двух фаз.
Отключение сигнала ″НЕИСПРАВНОСТЬ″ (сброс ошибки) происходит при нажатии кнопки ″СБРОС″ 5 на лицевой панели 1 пускателя. Если ошибка не сбросилась, значит, она еще присутствует, т.е. ее не устранили.
При обнаружении неисправности пускатель отключает электродвигатель, сигнализирует миганием индикаторов на лицевой панели и изменением состояния дискретного выхода ″НЕИСПРАВНОСТЬ″.
Предлагаемое устройство обеспечивает функции защиты электродвигателя исполнительного механизма или привода с одновременной индикацией при срабатывании защит по неисправностям за счет введения блока защиты содержащего датчик контроля тока, детектор входных напряжений в виде схемного решения и потенциометр «ТОК», связанного с блоком микроконтроллера для диагностирования неисправности и ее индикации.
Выполнение узлов и элементов устройства, не раскрытых в настоящей заявке, является известным и не составляет предмета патентной охраны.
Заявляемое решение поясняется на примере трехфазного исполнения, но может быть выполнено и в однофазном исполнении.