УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ
ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для динамического торможения трехфазного асинхронного электродвигателя в различных электроприводах.
Наиболее предпочтительное и актуальное применение устройство может найти в деревообрабатывающем оборудовании в связи с введением в действие ГОСТ 12.2.0260-93, согласно п. З.Е.4 которого движение рабочего органа деревообрабатывающих станков должно быть остановлено в течение 6 секунд после выключения электродвигателя.
Известно устройство торможения электродвигателя постоянным током (Япония, заявка № 56-29470, публикация 1981.08.07. № 7-737). Оно содержит контактор, кнопки пуска и останова,высокоомный трансформатор, включенное между фазами сети переменного тока реле/ управляющее таймером цепи управления блокировки и цепью контактора через электронную схему управления. Схема такого устройства является достаточно сложной, громоздкой и с большим потреблением тока.
Известен способ и система торможения асинхронным электродвигателем ( США, Патент №о4612490, публикация 86,09,16 т. 1070 №7), обмотки которого соединены с трехфазной сетью. Сущность заключается в том, что постоянное напряжение торможения подают в два цикла с отставанием второго от первого на 5% от ПОЛНОГО периода напряжения сети, при этом обратная полярность напряжения включается в первом цикле. Устройство является также достаточно сложным и не может полностью исключить возникновение динамических ударов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является Устройство для динамического торможения трехфазного асинхронного электродвигателя ( А.С. № 1780138 по заявке № 4838516/07 от 12.06.90). Оно содержит контактор с замкнутыми и разомкнутыми контактами, включенными в цепь источника питания и статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя.
ЭДС вращения электродвигателя создает появление тока на резисторе и падение на нем напряжения, часть которого через дополнительный резистор поступает на управляющий вход ключа и через стабилитрон, который при этом пробивается, подается на электроды тиристоров. Нижнее значение наряжения пробоя стабилитрона соответствует моменту торможения.При замыкании ключа образуется два контура динамического торможения.
Недостаток прототипа заключается в том, что в нем отсутствует реле времени, которое обеспечивает четкий временной интервал динамического торможения. &яесте с тем, предусмотренное электросхемой двухконтурное динамическое торможение не может, обеспечить линейную его зависимость и скачкообразные пиковые нагрузки по току приводят к динамическим ударам, которые передаются всей кинематической цепи от электродвигателя до рабочего инструмента. Вследствие этого возникает вероятность поломки станков, которая имеет место ввиде срыва шпонок, болтов и
Кроме того, применение в устройстве стабилитрона ограничивает возможность использования устройства для различных скоростей электродвигателей ввиду необходимости индивидуального подбора и замены стабилитронов в каждом конкретном случае изменения скорости.
Целью полезной модели является обеспечение заданного фиксированного временного интервала торможения электродвигателя с одновременным повышением надежности за счет получения равномерного момента торможения электродвигателя.
Поставленная цель достигается за счет того, что. в устройстве динамического -торможения трехфазного асинхронного электродвигателя, включающем силовой контактор с размыкающим и замыкающими силовыми контактами, включенными в цепь между источником питания и статорной обмоткой электродвигателя, тиристор, включенный между одной .Фазой источника питания и схемой управления, ключ управления, выполненный на двух транзисторах, регулируемый резистор одним выводом подключенный к ключу управления, а вторым выводом к выходу диода, вход которого подключен к источнику питания, конденсатор, подключенный одним выводом к переменному резистору, а вторым к ключу
- г управления, согласно полезной модели в него введено реле времени, вход которого подключен к обмотке силового контактора, а выход через замкнутые контакты силового контактора подключен к обмотке силового контактора,подключающего своими контактами катод и анод диода к одной из фаз источника питания и ко втрому выводу обмотки электродвигателя, причем регулируемый резистор одним выводом соединен с катодом диода через резис- тор с фазой источника питания, а другой вывод соединен с на«г копительным конденсатором, второй вывод которого через контакты силового контактора подключен к обмотке электродвигателя.
Вместе с тем, реле времени выполнено в электронном исполнении .
Кроме того, устройство выполнено с возможностью динамического торможения двухскоростного электродвигателя.
Для динамического торможения двухскоростного электродвигателя в него введен дополнительный регулируемый резистор,  включенный параллельно первому регулируемому резистору.
Целесообразно чтобы устройство было выполнено ввиде единого блока совместно с реле времени и размещено в герметичном корпусе из диэлектрического материала, например, фенопласта, а его герметичность была обеспечена заливкой компаундом, например герметиком.
Сущность полезной модели поясняется приведенной электросхемой устройста.
Устройство динамического торможения трехфазного асинхронного электродвигателя содержит электродвигатель 1, статорные обмотки которого через замыкающие контакты 2.1 , 2.2, 2.3 силового контактора 2 соединены с тремя фазами источника питания. К двум фазам В и С источника питания подключен трансформатор 3 вторичного электропитания, ко вторичнйй обмотке которого через кнопку стоп 4, кнопку пуск 5 с блокирующими контактами 2.4 и размыкающими контактами 6.3 контактора б, подключается обмотка силового контактора 2 и вход реле времени 7. К выходу реле времени 7 через размыкающие контакты 2.5 подключена обмотка контактора б. Фаза С источника питания подключена к аноду тиристора 8 и выводу резистора 9, второй вывод которого подключен к аноду диода 10.
- 3 К катоду диода 10 подключен один вывод резистора 11 и подвижной контакт переключателя 12. К контакту 12.1 подключен один вывод регулируемого резистора 13, а к контакту 12.2 под ключен регулируемый резистор 13. Переключение контактов позволяет производить подключение одного или другого регулируемых резисторов и, таком образом настраивать тормозные моменты первой или второй скорости электродвигателя.Второй и третий выводы регулируемых резисторов 13 и 13 соединены вместе и подключены к эммиттору транзистора 14 и одному выводу конг
денсатора 15.
База транзистора 14 соединена с коллектором транзистора
16 и вторым выводом резистора 11 и одним выводом резистора 17, Коллектор транзистора 14 соединен с базой транзистора 16 и, таким образом оба транзистора выполняют функцию ключа.Эмиттер транзистора 16 соединен с одним внводом резистора 18 и управляющим электродом тиристора 8, второй вывод конденсатора 15 соединен со вторыми выводами резисторов 17 и 18. катодами тиристора 8 и диода 19 и замыкающим контактом 6.1. Анод диода 19 соединен с одной из обмоток электродвигателя 1 и размыкающим контактом 6.2. Диод 19 защищает тиристор 8 от отрицательных бросков напряжения.
Работа устройства происходит следующим образом.
При нажатии на кнопку пуск 5 питающее напряжение от трансформатора 3 через кнопку стоп 4 и замкнутый контакт 6.3 подается на обмотку контактора 2 и происходит подключение электродвигателя 1 через размыкающие контакты 2.1, 2.2 и 2.3 к фазам источника питания. Электродвигатель 1 приходит во вращение, при этом кнопка 5 блокируется замыкающим контактом 2.4, а размыкашц1Й контакт 2.5 отключает обмотку контактора 6 от выхода реле времени 7.
Для перевода электродвигателя из рабочего режима в тормоэной нажимается кнопка стоп 4.При этом обесточивается обмотка контактора 2 и электродвигатель через размыкающиеся контакты 2.1, 2.2, 2.3 отключается от фаз источника питания, блокирующие контакты 2.4 размыкаются, а контакты 2.5 замыкаются На вход реле времени подается сигнал отсчета времени. С выхода реле времени 7 через замыкающие контакты 2.5 на контактор 6 подается напряжение, контактор срабатывает и ламыкает контакты 6.1 и 6.2, включ 1Я схему устройства торможения.
При этом с фазы С источника питания поступает переменное напряжение на анод тиристора 8 и анод диода 10. Диод 10 вып19 рямляет переменное напряжение, которое поступает на коллектор транзистора 16 и базу транзистора 14. Кроме того, с катода диода 10 выпрямленное напряжение заряжает конденсатор 15 через регулируемый резистор 13 или 13, которыми уменьшают или увеличивают ток торможения первой или второй скоростей электродвигателя. Напряжениена конденсаторе 15 нарастает до величины необходимой для открытия транзисторного ключа ( транзисторы 14 и 16), после чего конденсатор через ключ разряжается на резистор 18, что вызывает открытие тиристора 8. Тиристор 8 открываясь на каждой полуволне питающего напряжения пропускает ток торможения через обмотку электродвигателя, обеспечивая его останов.
По сравнению с прототипом заявляемый объект обеспечивает гарантийный останов электродвигателя в установленный интервнл времени .Кроме того, устройство может использоваться для одно и двухскоростных электродвигателей, при этом зависимость тормозного момента приближается к линейной, что исключает возникновение тормозных пиковых моментов и поломок станков (срыв ШПОНОК;болтов и пр.).
Устройство прошло испытания на установчной партии и показало хорошие результаты и высокую надежность его работы.
Устройство может быть использована в деревообрабатывающем оборудовании и в других электроприводах.
- 5 -