RU2210853C2 - Electric drive - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering; electric drives of mine winders. SUBSTANCE: electric drive that may be used in mine winders as electric brake duplicating mechanical safety brake in case of failure of the latter ensures emergency stop of elevating buckets by means of its electrodynamic braking system. In case of emergency stop of winder induction motor is disconnected from supply mains and changed over to dynamic braking mode. Dynamic braking mode of induction motor is ensured all the time even in absence of external dc power supply by means of electrochemical capacitors inserted in rectified-current circuit of rotor. With safety brake operating normally electric drive enables reduction of force on brake blocks of drum thereby increasing their service life, maintenance intervals, and, hence, capacity of hoisting installation as a whole. EFFECT: elimination of winder runout and emergency situations. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе переменного тока для создания тормозного режима, в частности в электроприводе шахтных подъемных машин. The invention relates to electrical engineering and can be used in an AC electric drive to create a braking mode, in particular in an electric mine hoist machines.

Известен электропривод с динамическим торможением асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащий выпрямитель, вход которого подключен к ротору, а выход - через конденсатор и коммутационный элемент к двум обмоткам статора [1]. Known electric drive with dynamic braking of an induction motor with a phase rotor, containing a rectifier, the input of which is connected to the rotor, and the output through a capacitor and a switching element to two stator windings [1].

Недостатком электропривода является невозможность создания тормозного режима при исчезновении напряжения питающей сети. The disadvantage of the electric drive is the inability to create a braking mode when the mains voltage disappears.

Известен электропривод, содержащий асинхронный двигатель с выпрямителем в цепи ротора и линейными контактами в цепи статора, пусковой резистор, тиристор, включенный анодом в одну из обмоток статора, а катодом - к анодной группе выпрямителя, два конденсатора, одна обкладка одного из них подключена к выходу анодной группы выпрямителя, а другая - к катодной группе выпрямителя через последовательно соединенные реле тока, размыкающие блок-контакт линейного контактора и контакт реле тока, и ограничивающий резистор в цепи управляющего электрода тиристора. При этом одна из обкладок второго конденсатора подключена к катоду тиристора, а другая - к общей точке анода и катода двух диодов, включенных катодом и анодом соответственно в другую обмотку статора и к входу реле тока [2]. A known electric drive containing an induction motor with a rectifier in the rotor circuit and linear contacts in the stator circuit, a starting resistor, a thyristor included by the anode in one of the stator windings, and a cathode to the anode group of the rectifier, two capacitors, one lining of one of them is connected to the output anode group of the rectifier, and the other to the cathode group of the rectifier through series-connected current relays, opening the block contact of the linear contactor and the contact of the current relay, and a limiting resistor in the control electrode circuit thyristor. In this case, one of the plates of the second capacitor is connected to the thyristor cathode, and the other to the common point of the anode and cathode of two diodes connected by the cathode and anode respectively to the other stator winding and to the input of the current relay [2].

Недостатком этого электропривода является невозможность создания тормозного режима после остановки подъемной машины и начала ее движения под действием поднимаемого груза. Это объясняется тем, что при отключении двигателя он переводится в режим динамического торможения с самовозбуждением. Но как только частота вращения двигателя становится равной нулю, ток двигателя также равен нулю и тиристор закрывается, а тормозной момент исчезает. В связи с тем, что момент сопротивления подъемной машины активный, она после остановки начинает движение на спуск в режиме свободного выбега и система идет в разнос. The disadvantage of this electric drive is the inability to create a braking mode after stopping the lifting machine and the beginning of its movement under the action of the lifted load. This is due to the fact that when the engine is turned off, it is transferred to dynamic braking with self-excitation. But as soon as the engine speed becomes equal to zero, the motor current is also equal to zero and the thyristor closes, and the braking torque disappears. Due to the fact that the moment of resistance of the lifting machine is active, after stopping, it starts to move downhill in the free run-out mode and the system goes into spacing.

Задача изобретения - устранение режима свободного выбега подъемной машины и ликвидация аварийного режима. The objective of the invention is the elimination of the free run-down mode of the lifting machine and the liquidation of the emergency mode.

На чертеже представлена силовая электрическая схема электропривода. The drawing shows a power circuit of an electric drive.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с трехфазным мостовым выпрямителем 2, пусковой резистор 3 в цепи ротора, линейный контактор с силовыми замыкающимися контактами 4 в цепи статора и 5 в цепи ротора и размыкающимся блок-контактом 6, тиристор 7, анод которого соединен с одной из обмоток статора двигателя 1, а катод - с анодной группой выпрямителя 2, два конденсатора 8 и 9, одни из обкладок которых подключены к анодной группе выпрямителя 2. Другая обкладка конденсатора 8 подключена с одной стороны к катодной группе выпрямителя 2, а с другой - через диоды 10 и 11 ко второй обмотке статора двигателя 1, а через диод 10, размыкающие блок-контакт 12 контактора предохранительного торможения и 6 линейного контактора и преобразователь прямоугольной внешней характеристики 13 к управляющему электроду тиристора 7. Вторая обкладка конденсатора 9 подключена с одной стороны к катоду диода 15 и анодом к катодной группе выпрямителя 2, а с другой стороны через замыкающий контакт 16 реле скорости 18 - к общей точке катода диода 10 и анода диода 11. Выход датчика скорости 17 подключен к реле скорости 18 через диод 19. The electric drive contains an induction motor 1 with a three-phase bridge rectifier 2, a starting resistor 3 in the rotor circuit, a linear contactor with power closing contacts 4 in the stator circuit and 5 in the rotor circuit and an opening block contact 6, thyristor 7, the anode of which is connected to one of the windings the stator of the motor 1, and the cathode with the anode group of the rectifier 2, two capacitors 8 and 9, one of the plates of which are connected to the anode group of the rectifier 2. The other plate of the capacitor 8 is connected on the one hand to the cathode group of the rectifier 2, and on the other - through the diodes 10 and 11 to the second winding of the stator of the motor 1, and through the diode 10, opening the block contact 12 of the safety braking contactor and 6 linear contactor and the rectangular rectangular characteristic converter 13 to the thyristor control electrode 7. The second capacitor plate 9 is connected on one side to the cathode of the diode 15 and the anode to the cathode group of the rectifier 2, and on the other hand through the make contact 16 of the speed relay 18 to the common point of the cathode of the diode 10 and the anode of the diode 11. The output of the speed sensor 17 is connected to the speed relay 18 through d iodine 19.

Электропривод работает следующим образом. The electric drive operates as follows.

Перед пуском двигателя 1 включается контактор предохранительного тормоза и размыкается его блок-контакт 12. В двигательном режиме на подъем груза линейные контакты 4 и 5 линейного контактора замкнуты, а блок-контакт 6 разомкнут. Конденсаторы 8, 9 заряжаются от выпрямителя 2. При аварийном отключении двигателя 1 размыкаются линейные контакты 4, 5 и замыкаются блок-контакт 6 линейного контактора и блок-контакт 12 контактора предохранительного тормоза. Конденсатор 8 подключается к управляющему электроду тиристора 7 и происходит его разряд, вызывающий его отпирание, что приводит, в свою очередь, к разряду конденсатора 9 на обмотки статора асинхронного двигателя 1. Индуктируемая в цепи ротора ЭДС после выпрямления выпрямителем 2 создает постоянный ток, который, проходя через диоды 10 и 11, обмотки статора двигателя 1 и тиристор 7, увеличивает магнитный поток и ЭДС ротора, а асинхронный двигатель переходит в режим динамического торможения с самовозбуждением и подъемная машина тормозится до полной остановки. Ток в роторе снижается до нуля, тормозной момент исчезает, а тиристор 7 закрывается. Если предохранительный тормоз не сработал, то подъемные сосуды начинают движение в сторону опускания с увеличивающейся скоростью. Для создания вновь тормозного режима включается реле скорости 18 и замыкается контакт 16, подключающий конденсатор 9, который не только разряжается на цепь управляющего электрода тиристора 7, вызывая его отпирание, но и на обмотки статора двигателя 1, переводя его вновь в режим динамического торможения с самовозбуждением. Before starting the engine 1, the safety brake contactor is switched on and its contact block 12 is opened. In the motor mode, the linear contacts 4 and 5 of the linear contactor are closed and the contact 6 is open. The capacitors 8, 9 are charged from the rectifier 2. When the motor 1 is switched off accidentally, the linear contacts 4, 5 open and the block contact 6 of the linear contactor and the block contact 12 of the safety brake contactor are closed. The capacitor 8 is connected to the control electrode of the thyristor 7 and its discharge occurs, causing it to unlock, which, in turn, leads to the discharge of the capacitor 9 on the stator windings of the induction motor 1. The induction in the rotor circuit of the EMF after rectification by the rectifier 2 creates a constant current, which, passing through diodes 10 and 11, the stator windings of motor 1 and thyristor 7, increases the magnetic flux and rotor EMF, and the induction motor goes into dynamic braking with self-excitation and the hoist is braked to the full oh stop. The current in the rotor decreases to zero, the braking torque disappears, and the thyristor 7 closes. If the safety brake did not work, then the lifting vessels begin to move towards lowering at an increasing speed. To create the braking mode again, the speed relay 18 is turned on and contact 16 is closed, connecting the capacitor 9, which is not only discharged to the control electrode circuit of the thyristor 7, causing it to unlock, but also to the stator windings of the motor 1, transferring it again to dynamic braking with self-excitation .

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 338979, кл. Н 02 Р 3/24, 1972.Sources of information
1. USSR author's certificate 338979, cl. H 02 P 3/24, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 1746505, кл. Н 02 Р 3/24, 1992. 2. Copyright certificate of the USSR 1746505, cl. H 02 P 3/24, 1992.

Claims (1)

Электропривод, содержащий асинхронный двигатель с выпрямителем в цепи ротора и линейными контактами линейного контактора в цепи статора и ротора, пусковой резистор в цепи ротора, тиристор, подключенный анодом к одной из обмоток статора, катодом - к анодной группе выпрямителя, два конденсатора, одни из обкладок которых подключены к анодной группе выпрямителя, другая обкладка одного из конденсаторов подключена к катодной группе выпрямителя, а через два диода - к второй обмотке статора асинхронного двигателя, отличающийся тем, что введены датчик и реле скорости с диодом и преобразователь прямоугольной внешней характеристики, при этом одна из обкладок одного из конденсаторов через один из указанных диодов, размыкающие контакты предохранительного тормоза и линейного контактора и преобразователь прямолинейной внешней характеристики подключена к управляющему электроду тиристора, вторая обкладка второго конденсатора подключена с одной стороны к катоду третьего диода, анод которого подключен к катодной группе выпрямителя, а с другой стороны через замыкающий контакт реле скорости - к общей точке катода и анода указанных двух диодов, а выход датчика скорости подключен к реле скорости через диод. An electric drive containing an induction motor with a rectifier in the rotor circuit and linear contacts of the linear contactor in the stator and rotor circuits, a starting resistor in the rotor circuit, a thyristor connected by an anode to one of the stator windings, a cathode to the anode group of the rectifier, two capacitors, one of the plates which are connected to the anode group of the rectifier, the other lining of one of the capacitors is connected to the cathode group of the rectifier, and through two diodes to the second stator winding of the induction motor, characterized in that a sensor and a speed relay with a diode and a rectangular external characteristic converter, one of the plates of one of the capacitors through one of the indicated diodes, the disconnecting contacts of the safety brake and the linear contactor and the rectilinear external characteristic converter is connected to the thyristor control electrode, the second lining of the second capacitor is connected to on the one hand to the cathode of the third diode, the anode of which is connected to the cathode group of the rectifier, and on the other hand, through the make contact of the relay axes - to the common point of the cathode and anode of the indicated two diodes, and the output of the speed sensor is connected to the speed relay through the diode.