УСТРОЙСТВО ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
ELECTRIC MOTOR BRAKING APPARATUS

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для торможения асинхронных электродвигателей Н02Р 3/24, Н02Р 3/14, Н02Р 3/16. Известно Устройство для торможения асинхронного электродвигателя [1], Электропривод [2]. Эти устройства обладают следующими недостатками: их сложно использовать при модернизации уже существующего оборудования так, как требуют дополнительных контактов на пускателе включения электродвигателя, либо прокладки дополнительных кабелей от пусковой и стоповой кнопки, которые могут находиться на значительном расстоянии. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является [3]. В этом изобретении также используются кнопки управления и контакты силового пускателя. Напряжение торможения снимается с входных клемм силового пускателя, понижается на трансформаторе, выпрямляется на диодном мосту и через размыкающие контакты силового пускателя подается на обмотку двигателя. Данные устройства обладают еще одним недостатком, это связано с надежностью. Размыкание контактов силового пускателя происходит не мгновенно. При размыкании контактов образуется искра и ток продолжает идти при отрыве контакта, кроме того в момент отключения на обмотках двигателя возникает самоиндукция. Часто встречаются пускатели у которых нормальнозамкнутые контакты размыкаются чуть позже, чем срабатывают рабочие контакты. Может возникнуть ситуация, когда тормоз уже сработал, а ток через рабочие контакты продолжает идти. Это вызовет залипание контактов и выход из строя диодов.
Целью изобретения является повышение надежности и создание такого устройства, которое бы включалось сразу после отключения двигателя и не требовало дополнительных контактов пускателя и связи с кнопками управления. Поставленная задача решается тем, что кроме устройства преобразования переменного тока в постоянный ток торможения, который в момент торможения подается на 2 обмотки электродвигателя и цепочки, задающей время торможения. Устройство торможения имеет свое собственное устройство коммутации, нормальнозамкнутые контакты которого включаются в разрыв между обмотками двигателя и контактами силового пускателя. А также схему задержки включения, которая включает тормоз после затухания переходных процессов. Управление осуществляется непосредственно с клемм силового пускателя. Функциональная схема представлена на Фиг.1 Входное напряжение подается на устройство включения электродвигателя (1) и запитывает устройство преобразования переменного тока в постоянный ток торможения (6). После включения электродвигателя, напряжение с устройства включения электродвигателя (1) через нормальнозамкнутые контакты схемы коммутации (4) подается на обмотки электродвигателя (7) и он начинает вращаться. Одновременно напряжение с устройства (1) подается на схему длительности сигналов торможения (2) и схему задержки торможения (3). Схема длительности сигналов торможения определяет время, в течении которого постоянный ток будет подаваться на контакты электродвигателя, а схема задержки торможения - через какое время после отключения устройства включения электродвигателя. После подачи команды на отключение и отключения устройства (1), схема задержки (2) через время задержки пропустит сигнал длительности торможения со схемы (2), на схему включения (5), которая в свою очередь разомкнет контакты схемы коммутации (4) и отключит электродвигатель от устройства (1). Одновременно подает постоянный ток торможения с устройства (6) на электродвигатель (7). По окончании длительности сигнала торможения схема включения вновь замыкает контакты схемы коммутации и отключает устройство (6) от электродвигателя (7). Двигатель вновь готов к работе. Вариант принципиальной схемы представлен на Фиг.2. Входное трехфазное напряжение подается на устройство включения электродвигателя, состоящее из пускателей Р1 и Р2, один из которых служит для прямого включения, другой для обратного. С этих же входных клемм берется напряжение для устройства преобразования переменного тока в постоянный ток торможения и через замыкающие контакты пускателя РЗ подается на устройство. Контакты пускателя РЗ используются с целью повышения безопасности. Устройство преобразования переменного тока в постоянный ток торможения выполнено на диодах D6-D9 и резисторах R8, R9. Схема задержки торможения и схема длительности сигнала торможения подключены к выходным клеммам силовых пускателей. Схема задержки торможения выполнена на диоде D1, конденсаторе С 1, резисторе R2, твердотельном реле DA1, резисторе R4 диоде D4, тиристоре Т1. Другая часть схемы на элементах D2, С2, R3, DA2, R5, D5, Т2, введена с целью повышения надежности. Схема длительности сигнала торможения выполнена на резисторе R1, диоде D3, конденсаторе С3, резисторах R6, R7. Твердотельное реле DА3 введено для уменьшения конденсатора С3. Схема коммутации образуется контактами пускателя Р3, схема включения состоит из твердотельного реле DA3 и пускателя Р3. Схема работает следующим образом. Входное напряжение подается на входные контакты пускателей Р1, Р2 и на разомкнутые контакты пускателя Р3. Когда контакты пускателя Р1 или Р2 замыкаются, то напряжение через замкнутые контакты Р3 поступает на двигатель и он начинает вращаться. Одновременно через диоды D1, D2, D3 и резистор R1, заряжаются конденсаторы С1, С2, С3. Резистор R1 нужен, чтобы конденсатор С3 зарядился позже конденсаторов С1 и С3, иначе пускатель Р3 будет «хлопать» при включении двигателя. Напряжение конденсаторов включают твердотельные реле DA1, DA2, что препятствует открытию тиристоров Т1 и Т2. Когда подается команда на отключение двигателя и пускатели Р1 и Р2 отключаются, конденсаторы С1 и С2 разряжаются. Время разряда определяется C1R1, C2R2. После разряда конденсаторов С1 и С2 отключаются реле DA1, DA2 и через D4, DA1 R4 открывается тиристор Т1, аналогично и Т2. Благодаря этому напряжение с конденсатора С3, через резистор R7, тиристоры Т1, Т2 включит пускатель Р3 и постоянное напряжение торможения с диодов D6-D9, через резисторы R8, R9, которые ограничивают ток торможения, поступит на обмотки двигателя, что вызовет его остановку. Резистор R6 нужен чтобы конденсатор С3 через диод D3 не заряжался от электрических наводок. В момент включения тормоза размыкаются нормальнозамкнутые контакты пускателя РЗ чтобы предотвратить заряд конденсаторов С1, С2 и С3 от напряжения торможения и исключить случайное включение. На Фиг.2 представлена наиболее просто реализуемая схема. Хотя цепочка T1, D4, DA1, R4 может быть выполнена на твердотельном реле или оптрон-тиристоре с нормально замкнутым контактом, а схема торможения может быть выполнена по трансформаторной схеме аналогично [3].
Список литературы
1. Устройство для торможения асинхронного электродвигателя. Авторское свидетельство SU 1621131, Н02Р 3/24 29 марта 1991 г.
2. Электропривод. Авторское свидетельство SU 1746505, Н02Р 3/24.
3. Improvements in the dynamic braking of induction motors GB 838881 (A) - 1960-06-22.