FI71447C - Anordning foer oevervakning av en asynkronmotor vid likstroemsbromsning - Google Patents

Description

1 71447

Laite epätahtimoottorin valvomiseksi tasavirtajarrutuksessa

Keksinnön kohteena on laite epätahtimoottorin valvomiseksi tasavirtajarrutuksessa, jolloin tasavirtaa on vaih-5 tovirran syötön katkaisemisen jälkeen sovitettu syötettäväksi moottorin kahteen napaan, ja jolloin jarrutusaika on sovitettu määrättäväksi moottorin kolmanteen napaan roottorin pyöriessä indusoituvaa roottorin pyörimisnopeuteen verrannollista jännitettä seuraamalla.

10 Aiemmin tunnetuissa ratkaisuissa jarrutusaika perus tuu esivalintaan. Toiminta voi olla tiettyyn aikavakioon perustuva tai nk. kierrosvahdilla tapahtuva. Kaikkien näiden tunnettujen ratkaisujen epäkohtana on niiden monimutkaisuus ja kalleus sekä se, että ne eivät ota huomioon esim. 15 työstökoneiden muuttuvia nopeuksia ja massoja, jolloin jarrutus voi joissain tilanteissa olla turhaan päällä. Esimerkkinä muuttuvista massoista voidaan mainita lingot, myllyt yms. joiden täyttöaste voi vaihdella huomattavastikin.

Esimerkkeinä aiemmin tunnetuista ratkaisuista voi-20 daan mainita DE-hakemusjulkaisussa 2 035 004, DE-kuulutus-julkaisussa 1 148 320, US-patenttijulkaisussa 4 115 727 ja US-patenttijulkaisussa 3 872 363 esitetyt ratkaisut. Em. ratkaisujen epäkohtana on niiden monimutkaisuus ja se että niitä voidaan soveltaa ainoastaan tiettyihin moottoreihin.

25 Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite, jolla ei ole em. tunnettujen ratkaisujen epäkohtia.

Keksinnön perusideana on käyttää tasavirtajarrutuksessa automaattisesti syntyvää moottorin pyörimisen verrannollista tietoa, jolloin kalliita kierrosvahteja yms. kom-30 ponentteja ei tarvita.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on täsmällisesti sanottuna tunnusomaista se, että vaihtovirran syöttöä ohjaava kytkin on avautuessaan sovitettu sulkemaan kytkimen pulssin johtamiseksi tarkkailupiirille, joka on sovitettu 35 kytkemään tasavirralla syötettävät navat vastusten kautta 71447 2 yhteen pisteessä ja joka tarkkailupiiri on sovitettu tarkkailemaan tasavirralla syötettävien napojen yhdistyspisteen ja moottorin kolmannen navan välillä kelluvaa jännitettä kytkentäpiirin avulla, joka käsittää releen ja kondensaat-5 torin, jotka on kytketty rinnan sekä niiden kanssa sarjaan kytketyn sopivan kynnysjännitteen omaavan diodin ja että tarkkailupiiri on sovitettu sulkemaan tasavirran syöttöä ohjaavan kytkimen, joka on samanaikaisesti sovitettu kytkemään moottorin navat tarkkailupiiriin ja pitämään sen sul-10 keutuneena kunnes jännite tasavirralla syötettävien napojen yhdistyspisteen ja kolmannen navan välillä on halutulla tasolla.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen etuna on ennen kaikkea sen yksinkertaisuus ja soveltuvuus erilaisil-15 le moottoreille. Moottori voi nimittäin olla esim. tähti-, kolmio- tai ns. Dahlander-kytketty ja jopa useammalla käämityksellä varustettu. Lisäksi keksinnön etuna on sen joustavuus. Moottorin kierrokset voidaan pudottaa massoista ja kierrosnopeuksista riippumatta johonkin vakionopeuteen tai 20 täydelliseen pysähtymiseen asti. Jarruttava tasavirta ei keksintöä hyväksikäytettäessä voi koskaan olla turhaan kytkeytyneenä, vaan ainoastaan niin kauan kuin on tarpeellista.

Keksintöä tarkastellaan seuraavassa lähemmin liitteenä olevan piirustuksen avulla, joka esittää yhtä keksin-25 nön mukaista suoritusmuotoa.

Piirustuksen ratkaisussa moottoria 1 käytetään normaalisti kelakytkimen k1 kautta napoihin L1, L2 ja L3 syötetyn vaihtovirran avulla. Tässä vaiheessa kytkimet k2 ja k ovat luonnollisesti avoinna. Moottoria käytettäessä em.

30 tavalla varautuu kondensaattori C2 vastuksien ja R^ sekä diodien D2 ja kautta. Esimerkkiarvoina komponenteille piirustuksen esittämässä tapauksessa voidaan antaa seuraa-vat arvot, kondensaattori C2 0,47 ^u,F, vastukset R3 10k.fl ja R^j 56/1.

35 Siirryttäessä jarrutusvaiheeseen vaihtovirtaa syöttä vä kytkin k^ avataan, jolloin kytkin k sulkeutuu. Kytkimien 71447 3 ja k välistä yhteyttä ei ole merkitty kuvioon, mutta se voidaan toteuttaa useallakin sinänsä tunnetulla tavalla. Kytkimen k sulkeutuessa purkautuu kondensaattoriin varastoitunut energia pulssin muodossa releelle d^, joka ve-5 tää. Rele d,j on sovitettu aikaansaamaan kytkimen k-2 vetämisen (ei esitetty piirustuksessa), jolloin tasavirtalähde kytkeytyy moottorin napoihin ja L^. Tällöin moottoriin 1 syötetään tasavirtaa, jossa sinänsä tunnetulla tavalla on seurauksena pyörivän roottorin jarruuntuminen. Piirustuk-10 sessa on kuvattu juuri tämä vaihe, jolloin kytkin k1 on auki ja kytkimet k ja k2 kiinni.

Roottorin pyöriessä massavoimien ansiosta ja samalla jarruuntuessa kuten edellä on todettu, indusoituu moottorin napaan roottorin pyörimiseen verrannollinen jännite.

15 Tässä ratkaisussa on käytetty hyväksi ainoastaan jännitteen tehollisarvoa, mutta myös taajuuden seurantaan perustuva ratkaisu on luonnollisesti mahdollinen.

Em. jännitettä seurataan tarkkailupiirin T avulla. Esimerkin ratkaisussa tarkkailupiiri on muodostettu vastuk-20 sista R.j ja R2 , releestä d^ , diodeista , D4, ja kondensaattorista C.j , jotka on kytketty piirustuksen esittämällä tavalla. Esimerkkiarvoina komponenteille voidaan mainita jälleen seuraavat arvot: vastukset R^ ja R2 820.il ja kondensaattori C.j 100/O/F. Rele d^ on luonnollisesti tässä vai-25 heessa vetäneessä tilassa kondensaattorista Cj purkautuneen pulssin ansiosta. Em. kytkentä tuntee :stä saatavan roottorin kierrosnopeuteen verrannollisen jännitteen, joten se itse asiassa seuraa roottorin pyörimistä. Roottorin pysähtyessä jännite napojen ja L·^ yhdistyspisteessä 2 ja 30 navan välillä on nolla, jolloin rele d, ja samalla kytkin k2 avautuvat, jolloin tasavirtalähde kytkeytyy irti navoista ja L^. Tämän jälkeen voidaan moottori esim. käynnistää uudelleen sulkemalla kytkin k^, jolloin kytkin k samalla avautuu.

35 Tässä yhteydessä tulee huomata, että moottoria ei luonnollisestikaan tarvitse jarruttaa pysähdyksiin asti, 71447 4 vaan jarruttaminen voidaan helposti suorittaa tiettyyn kierrosnopeuteen, jonka jälkeen jarruttava tasavirtalähde kytketään irti. Tämä johtuu siitä, että napaan indusoituva jännite on tarkasti riippuvainen roottorin kierrosno-5 peudesta, jolloin esim. rele d^ on helppo saada reagoimaan kun jännite on laskenut ennaltamäärättyyn arvoon.

Oheisessa piirustuksessa on kuvattu esimerkkinä ns. reletoteutus, mutta keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän. Vastaava toiminta voidaan patenttivaatimuksen määrittele-10 missä puitteissa toteuttaa esim. elektronisesti useallakin eri tavalla. Tällöin esim. kytkinten ei tarvitse olla ns. kelakytkimiä vaan mitä tahansa tunnettuja kytkimiä ja vastaavia komponentteja voidaan käyttää.

Claims (1)

1. 71447 Patenttivaatimus : Laite epätahtimoottorin valvomiseksi tasavirtajar-rutuksessa, jolloin tasavirtaa on vaihtovirran syötön kat-5 kaisemisen jälkeen sovitettu syötettäväksi moottorin (1) kahteen napaan (L2/ L3), ja jolloin jarrutusaika on sovitettu määrättäväksi moottorin (1) kolmanteen napaan (L^) roottorin pyöriessä indusoituvaa roottorin pyörimisnopeuteen verrannollista jännitettä seuraamalla, tunnet-10 t u siitä, että vaihtovirran syöttöä ohjaava kytkin (k1) on avautuessaan sovitettu sulkemaan kytkimen (k) pulssin johtamiseksi tarkkailupiirille (T), joka on sovitettu kytkemään tasavirralla syötettävät navat (L2, L^) vastusten (1*2, R.j) kautta yhteen pisteessä (2) ja joka tarkkailupiiri 15 (T) on sovitettu tarkkailemaan tasavirralla syötettävien napojen L3) yhdistyspisteen (2) ja moottorin (1) kol mannen navan (L^) välillä kelluvaa jännitettä kytkentäpii-rin avulla, joka käsittää releen (d^) ja kondensaattorin (C1), jotka on kytketty rinnan sekä niiden kanssa sarjaan 20 kytketyn sopivan kynnysjännitteen omaavan diodin (D^) ja että tarkkailupiiri (T) on sovitettu sulkemaan tasavirran syöttöä ohjaavan kytkimen (k2)» joka on samanaikaisesti sovitettu kytkemään moottorin navat (L^, , L^) tarkkai- lupiiriin (T) ja pitämään sen sulkeutuneena kunnes jännite 25 tasavirralla syötettävien napojen (L2, L^) yhdistyspisteen (2) ja kolmannen navan (L^) välillä on halutulla tasolla.