УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ВИБРАТОРА

Полезная модель относится к устройствам управления электродвигателями переменного тока и может быть использована для пуска и остановки электродвигателей центробежных вибраторов, применяемых для очистки от налипания на стенках бункеров сыпучих материалов при их переработке.
Известпы устройства для управления электродвигателями переменного тока, обеспечивающие пуск, останов и реверсию асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором 1, с.78, рис. 42,а) и б).
Паиболее близким к заявляемому является устройство 2, с.503, рис.17.22, содержащее кнопочный переключатель, образованный последовательно соединенными замыкающим контактом кнопки Пуск и размыкающим контактом кнопки Стоп, и магнитный пускатель, первый вывод обмотки которого через последовательно соединенные контакты кнопочного переключателя связан с первым полюсом источника переменного напряжения, второй полюс которого соединен со вторым выводом обмотки магнитного пускателя. Главные замыкающие контакты магнитного пускателя включены в цепи питания фазных обмоток электродвигателя, а вспомогательный контакт его подключен параллельно замыкающему контакту кнопки Пуск.
Такое устройство обеспечивает запуск электродвигателя при нюкатии на кнопку Пуск и останов его при нажатии на кнопку Стоп. Использование его эффективно при продолжительных по времени режимах работы механизмов, приводимых в движение электродвигателями.
Однако, как показывает практика, применение центробежных вибраторов для очистки от налипания на стенках бункеров сыпучих материалов наиболее эффективно в моменты их включения и отключения. При непрерывной работе вибратора возникают резонансные явления и эффективность очистки снижается.
Кроме того, инструкция по эксплуатации центробежных вибраторов не допускает их длительной работы. При непрерывной работе вибратора электродвигатель перегревается и быстро выходит из строя. Поэтому инструкция предписывает выдерживать определенные длительности циклов работы и пауз между ними для нормальной эксплуатации вибратора 3, с.6,табл.2. А это требует многократных включений и отключений электродвигателя вибратора с использованием кнопок Пуск и Стоп с фиксацией времени между каждым повторным его включением и отключением. Последнее создает неудобства в эксплуатации вибраторов.
Задачей полезной модели является повышение удобства эксплуатации, эффективности и надежности работы центробежных вибраторов за счет обеспечения заданного количества циклов включения и отключения их электродвигателей при однократном нажатии на кнопку Пуск с выдерживанием определенного времени включенного и отключенного состояний электродвигателя, длительность которых, как и количество циклов работы, может регулироваться.
Сущность полезной модели заключается в следующем. На чертеже приведена схема устройства для управления электродвигателем вибратора. Устройство содержит кнопочный переключатель 1, образованный последовательно соединенными замыкающим контактом кнопки Пуск и размыкающим контактом кнопки Стоп, магнитный пускатель 2, электромеханическое реле 3, стабилизированный блок питания 4, первый 5 и второй 6 оптосимисторы, формирователь импульса сброса 7, генератор импульсов 8, счетчик импульсов 9, двоично - десятичный дешифратор 10, однополюсный многопозиционный переключатель 11, усилитель 12 и усилитель инвертор 13. Первый вывод обмотки магнитного пускателя 2 через последовательно соединенные контакты кнопочного переключателя 1 связан с первым полюсом источника переменного напряжения, а замыкающие контакты магнитного пускателя 2 включены в цепи питания фазных обмоток электродвигателя вибратора, замыкающий контакт электромеханического реле 3 включен параллельно замыкающему контакту кнопки Пуск кнопочного переключателя 1, а первый вывод обмотки электромеханического реле 3 соединен с первым выводом обмотки магнитного пускателя 2 и первым входом стабилизированного блока питания 4, второй вход которого связан со вторым полюсом источника переменного напряжения, который через силовую часть первого оптосимистора 5 соединен со вторым выводом обмотки магнитного пускателя 2 и через силовую часть второго оптосимистора 6 связан со вторым выводом обмотки электромеханического реле 3, выход стабилизированного блока питания 4 соединен со входом формирователя импульса сброса 7, выход которого подключен ко входу генератора импульсов 8 и ко входу установки нуля R счетчика импульсов 9, счетный вход которого Ciсвязан с выходом генератора импульсов 8, выходы счетчика импульсов 9 подключены к соответствующим входам двоично- десятичного дешифратора 10, нечетные выходы которого (1,3,...,т) связаны с неподвижными контактами однополюсного много позиционного переключателя 11, а четные выводы (0,2,..., т-1), соединенные между собой, подключены ко входу усилителя 12, подвижный контакт однополюсного многонозиционного переключателя 11 соединен со входом усилителя - инвертора 13, а выход стабилизированного блока питания 4 через светоизлучающую часть первого оптосимистора 5 связан с выходом усилителя 12 и через излучающую часть второго оптосимистора 6 соединен с выходом усилителя- инвертора 13.
Устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки Пуск кнопочного переключателя 1 напряжение от источника переменного напряжения подается на релейно - контактную часть схемы устройства и подводится к входам стабилизированного блока питания 4. С выхода блока питания 4 выпрямленное стабилизированное напряжение подается на все элементы электронной части устройства. Формирователи импульса сброса 7 вырабатывает короткий положительный импульс, который с его выхода подается наК-вход счетчика импульсов 9 и на вход генератора импульсов 8. Счетчик импульсов 9 устанавливается в нулевое состояние, а генератор импульсов 8 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы, частота следования которых может регулироваться. Эти импульсы подаются на счетный вход Ci счетчика импульсов 9. С выходов счетчика импульсов 9 сигналы, отражающие в двоичном коде число поданных на его вход С импульсов, поступают на соответствующие входы двоично - десятичного дещифратора 10. На выходах двоично - десятичного дещифратора сигналы появляются в определенной последовательности, обеспечивая заданное количество циклов включения - отключения электродвигателя вибратора. При поступлении на вход Ci счетчика импульсов 9 первого импульса от генератора импульсов 8 на выходе О дешифратора 10 сигнал имеет уровень логического нуля, а на остальных выходах - единичный. Нулевой уровень сигнала на любом из соединенных между собой четных выходах (0,2,.., т-1) дешифратора 10 приводит к отсутствию сигнала на
входе усилителя 12 и нулевому уровню сигнала на его выходе. В результате этого появляется разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя 12 и через излучающую часть первого оптосимистора 5 начинает протекать ток. Отпирается силовая часть первого оптосимистора 5 и ток от источника переменного напряжения начинает протекать через обмотку магнитного пускателя 2. Магнитный пускатель 2 срабатывает и замыкает свои контакты в цепи питания электродвигателя вибратора. Вибратор включается в работу.
Одновременно единичный сигнал с последнего выхода дешифратора 10 через замкнутый контакт переключателя 11 поступает на вход усилителя - инвертора 13. На выходе последнего сигнал становится равным нулю, в результате чего появляется разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя - инвертора 13 и через излучающую часть второго оптосимистора 6 начинает протекать ток. Отпирается силовая часть второго оптосимистора 6 и ток от источника переменного напряжения начинает протекать через обмотку электромеханического реле 3. Электромеханическое реле 3 срабатывает и, замыкая свой контакт, подключенный параллельно замыкающему контакту кнопки Пуск кнопочного переключателя 1, встает на самоудерживание. В результате этого, после отключения кнопки Пуск и размыкания ее замыкающего контакта напряжение от источника подводится к первому выводу обмотки магнитного пускателя 2, к первому входу стабилизированного блока питания 4 и к
первому выводу обмотки электромеханического реле 3 через замкнувшийся контакт последнего.
При поступлении навход Ci счетчика импульсов 9 второго импульса от генератора импульсов 8 сигнал нулевого уровня появится на выходе 1 дешифратора 10, а на остальных его выходах сигналы будут иметь единичный уровень. Наличие сигналов единичного уровня на всех четных выходах (0,2,...,т-1) дешифратора 10 приведет к появлению такого же сигнала на входе и выходе усилителя 12. В результате этого исчезнет разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя 12 и прекратится протекание тока через излучающую часть первого оптосимистора5. Запирается силовая часть первого оптосимистора 5 и прекращается протекание тока через обмотку магнитного пускателя 2. Магнитный пускатель 2, возвращаясь в исходное состояние, размыкает свои контакты в цепи питания электродвигателя вибратора. Вибратор отключается.
При поступлении на вход Ci счетчика импульсов 9 третьего импульса от генератора импульсов 8 сигнал нулевого уровня появится на выходе 2 дешифратора 10, что приводит к повторному включению вибратора.
При поступлении навход Ci счетчика импульсов 9 четвертого импульса от генератора импульсов 8 сигнал нулевого уровня появится на выходе 3 дешифратора 10 и вибратора снова отключится.
Поступление каждого следующего импульса от генератора импульсов 8 на вход GI счетчика импульсов 9 будет вызывать перемещение сигнала нулевого уровня по выходам дешифратора 10 в направлении увеличения их номеров. При этом появление сигнала нулевого уровня на четных выходах дешифратора 10 будет приводить к включению электродвигателя вибратора, а на нечетных выходах - к его отключению.
После того, как сигнал нулевого уровня появится на выходе ш дешифратора 10, связанном через замкнутый контакт переключателя 11с входом усилителя - инвертора 13, сигнал на выходе последнего приобретет единичный уровень. Исчезнет разность потенциалов между выходом блока питания 4 и выходом усилителя - инвертора 13 и прекратится протекание тока через излучающую часть второго оптосимистора 6. Запирается силовая часть второго оптосимистора 6 и прекрадается протекание тока через обмотку электромеханического реле 3. Электромеханическое реле 3, возвращаясь в исходное состояние, размыкает свой контакт в цепи питания схемы устройства переменным напряжением. Прекращается протекание тока через обмотку магнитного пускателя 2, который, размыкая свои контакты, отключает электродвигатель вибратора. Снимается переменное напряжение с входов стабилизированного блока питания 4, в результате чего прекращается подача с его выхода выпрямленного стабилизированного напряжения на все элементы электронной части устройства. Устройство
для управления электродвигателем вибратора, отработав заданное число циклов его включений и отключений, возвращается в исходное состояние.
Прерывание заданного числа циклов включения и отключения электродвигателя вибратора цроизводится нажатием кнопки Стоп кнопочного переключателя 1. При этом со схемы устройства снимается переменное напряжение и о на возвращается в исходное состояние, независимо от того, какое число циклов включения и отключения отработал вибратор.
Количество циклов включения и отключения электродвигателя вибратора при однократном нажатии кнопки Пуск может изменяться путем переключения подвижного контакта однополюсного многопозиционного переключателя 11. При этом изменяется номер нечетного выхода дешифратора 10, связанного с входом усилителя - инвертора 13. Переключение подвижного контакта переключателя 11 в сторону уменьшения номера нечетного выхода дешифратора 10, связанного с входом усилителя - инвертора 13, уменьшает количество циклов включения и отключения электродвигателя вибратора.
Длительность включенного и отключенного состояния вибратора в каждом цикле его работы может регулироваться путем изменения частоты следования импульсов, вырабатываемых генератором импульсов 8 устройства.
печения заданного количества циклов включения и отключения электродвигателя при однократном нажатии на кнопку Пуск с выдерживанием определенного времени включенного и отключенного состояний, увеличивает эффективность и надежность работы вибратора благодаря возможности регулировки количества его повторных включений и продолжительности работы при каждом очередном включении.
Опытная эксплуатация устройства для управления электродвигателем вибратора подобного типа в глиноземном цехе ОАО Богословский алюминиевый завод подтвердила все перечисленные выше его положительные свойства.
ЛИТЕР AT УРА
1.Фотиев М.М. Электропривод и электрооборудование металлургических цехов. М.: Металлургия, 1990.
2.Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1987.
3.Вибраторы электромеханические общего назначения ИВ-98, ИВ99А, ИВ-107. Паспорт 2-1.003 ПС.