SU1305820A1 - Device for synchronous rotation of d.c.electric motor shafts - Google Patents

Abstract

Изобретейие относитс  к электротехнике и может быть испольэова-. но в многодвигательных электроприводах посто нного тока. Повьшение КПД обеспечиваетс  за счет того, что при синхронизации валов электродвигателей устройство не требует посто нно включенных в  корные цепи резисторов и поэтому потребл ет минимальное количество электроэнергии. Синхронизаци  электродвигателей осуществл етс  по любому отстающему электродвигателю. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used. but in multi-motor electric drives of direct current. The efficiency increase is ensured by the fact that when synchronizing the shafts of electric motors, the device does not require resistors permanently connected to the main circuits and therefore consumes a minimal amount of electricity. The synchronization of the electric motors is carried out on any lagging electric motor. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  синхронизации вращени  валов неограниченного числа электродвигателе посто нного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used to synchronize the rotation of the shafts of an unlimited number of direct current electric motors.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД.The aim of the invention is to increase efficiency.

На чертеже представлена схемаThe drawing shows the scheme

устройства.devices.

II

Устройство содержит электродншга- тели 1-3, каждый из которых снабжен контактным датчиком 4-6 угла поворота вала, состо щим из неэлектропроводного диска 7-9, электропроводного кулачка 10-12, контактов 13-15 первого синхронизируемого положени  валов , контактов 16-18 второго синхронизируемого положени  валов и контактов 19-21 третьего синхронизируемого положени  валов электродвигателей . Размеры кулачка рассчитаны на перекрытие двух соседних контактов. Одни выводы контактов 13-21 через выключатель 22 соединены с положительным полюсом 23 источника питани  а другие - с обмотками промежуточных реле 24-32, Вторые выводы промежуточных реле 24-32 соединены с отрицательным полюсом 33 источника питани . Электродвигатель 1 подключен через размыкающие контакты 34 реле- выключател  35, .электродвигатель 2 - через размыкающие контакты 36 реле- выключател  37, электродвигатель 3 - через размыкающие контакты 38 реле- выключател  39 к общему реверсору ;40, замыкание контактов 41 и 42 котирого соответствует вращению валов электродвигателей 1-3 и датчиков 4-6 угла по часовой стрелке, а замыкание контактов 43 и 44 - против часовой стрелки. Реле 45 контрол  подключено к минусу источника питани  через соединенные последовательно первые замыкающие контакт 46 промежуточного реле 24, контакт 47 промежуточного реле 27 и контакт 48 промежуточного реле 30. Параллельно цепи контактов 46-48 включены соединенные последовательно контакт 49 промежуточного реле 25, контакт 50 промежуточного реле 28, контакт 51 промежуточного реле 31 и соединенные последовательно контакт 52 промежуточного реле 26, контакт 53 промежуточного реле 29 и контакт 54 промежуточного реле 32. К выходу выключател  22 подключены обмотка реле 45 и егоThe device contains electric contactors 1-3, each of which is equipped with a contact sensor 4-6 of the angle of rotation of the shaft, consisting of an electroconductive disk 7-9, an electrically conductive cam 10-12, contacts 13-15 of the first synchronized position of the shafts, contacts 16-18 the second synchronized position of the shafts and contacts 19-21 of the third synchronized position of the shafts of the electric motors. Cam dimensions are designed to overlap two adjacent contacts. Some pins of contacts 13-21 are connected via a switch 22 to the positive pole 23 of the power supply and others to the windings of intermediate relays 24-32. The second terminals of the intermediate relays 24-32 are connected to the negative pole 33 of the power supply. The motor 1 is connected via the disconnecting contacts 34 of the relay switch 35,. The electric motor 2 is connected by the disconnecting contacts 36 of the relay switch 37, the electric motor 3 is connected by means of the disconnecting contacts 38 of the relay switch 39 to the common reverser; 40, the closure of the contacts 41 and 42 of which corresponds to the rotation the shafts of electric motors 1-3 and sensors 4-6 angle clockwise, and the closure of the contacts 43 and 44 - counterclockwise. The control relay 45 is connected to the power supply minus through the first connecting contacts 46 of intermediate relay 24, contact 47 of intermediate relay 27 and contact 48 of intermediate relay 30 connected in series. Parallel to the circuit of contacts 46-48, connected in series contact 49 of intermediate relay 25, contact 50 of intermediate relay 28, contact 51 of intermediate relay 31 and serially connected contact 52 of intermediate relay 26, contact 53 of intermediate relay 29 and contact 54 of intermediate relay 32. The output of switch 22 is connected relay coil 45 and its

5five

00

5five

размыкающий контакт 55. К выходу контакта 55 подсоединены реле-выключатели 35, 37 и 39, а также через включенные параллельно вторые замыкающие контакты 56-58 промежуточных реле 24, 27 и 30 соответственно реле-за- датчик 59 первого синхронного положени  валов электродвигателей, через включенные параллельно вторые замыкающие контакты 60-62 промежуточных реле 25, 28 и 31 соответственно реле- задатчик 63 второго синхронного положени  валов электродвигателей,через включенные параллельно вторые замыкающие контакты 64-66 промежуточных реле 26, 29 и 32 соответственно реле-задатчик 67 третьего синхронного положени  валов электродвигателей . В цепь обмотки реле-за- датчика 59 первого синхронного положени  валов введены параллельно включенные переключающие контакты 68 и 69 реле-задатчиков 67 и 63 соответственно третьего (предшествовавшего) и второго (последующего) синхронных положений валов, в цепь обмотки ре- ле-задатчика 63 второго синхронного положени  валов - контакты 70 и 71 реле-задатчиков 59 и 67 соответственно первого и третьего синхронных положений валов, в цепь обмотки реле- задатчика 67 третьего синхронного положени  валов - контакты 72 и 73 реле-задатчиков 63 и 59 соответственно второго и первого синхронных положений валов. Переключающие контакты 68-73 подключены к реле размыкающими контактами. В цепь реле-выключател  35 электродвигател  1 введены переключающие контакты 74-76 промежуточных реле 24-26 положений вала электродвигател  1, в цепь реле-выключател  37 электродвигател  2 - контакты 77-79 промежуточных 5 ле 27-29 положений вала электродвигател  2,,в цепь реле-выключател  39 электродвигател  3 - контакты 80-82 промежуточных реле 30-32 положений вала электродвигател  3. В каждой из этих групп переключающих контактов замыкающие контакты соединены параллельно и подключены к реле-выключател м , подвижные контакты объединены, а размыкаюпще контакты через первые разделительные диоды 83-85, 86-88 и 89-91 объединены в группы контактов соответственно первого, второго и третьего синхроных положений валов иopening contact 55. Relay switches 35, 37 and 39 are connected to the output of contact 55, as well as via parallel connected second contact contacts 56-58 of intermediate relays 24, 27 and 30, respectively, relay-sensor 59 of the first synchronous position of electric motor shafts the parallel closing contacts 60-62 of the intermediate relays 25, 28 and 31, respectively, the relay setting unit 63 of the second synchronous position of the electric motor shafts, connected in parallel to the second closing contacts 64-66 of the corresponding relays 26, 29 and 32 respectively But relay setpoint 67 of the third synchronous position of the shafts of electric motors. In the winding circuit of the relay-sensor 59 of the first synchronous position of the shafts, the parallel-connected switching contacts 68 and 69 of the setting relays 67 and 63, respectively of the third (previous) and second (subsequent) synchronous positions of the shafts, are inserted, into the winding circuit of the relay-setting 63 the second synchronous position of the shafts - contacts 70 and 71 of the relay setting points 59 and 67, respectively, of the first and third synchronous positions of the shafts; in the winding circuit of the relay-setting device 67 of the third synchronous position of the shafts - contacts 72 and 73 of the relay setting 63 and 59, respectively the second and first synchronous positions of the shafts. The switching contacts 68-73 are connected to the relay by disconnecting contacts. In the circuit of the relay switch 35 of the electric motor 1, the switching contacts 74-76 of the intermediate relays 24-26 of the shaft motor 1 are entered; in the circuit of the relay switch 37 of the electric motor 2, the contacts 77-79 of the intermediate 5 le 27-29 shaft positions of the electric motor 2,, the circuit of the relay-switch 39 of the electric motor 3 - contacts 80-82 of the intermediate relays 30-32 of the motor shaft 3. In each of these groups of switching contacts, the closing contacts are connected in parallel and connected to the relay switches, the moving contacts are combined, and the closing contacts cycles through the first separation diodes 83-85, 86-88 and 89-91 are combined into contact groups of the first, second and third synchronous positions of the shafts and

00

5five

00

00

5five

введены в цепь обмоток реле-задатчй- ков 59, 63 и 67 соответственно первого , второго и третьего синхронных положений. При этом разделительные диоды 83-85 подсоединены к замыкающим контакту 68 реле 67 и контакту 69 реле 63, диоды 86-88 - к замыкающим контакту 70 реле 59 и контактуintroduced into the winding circuit of the relay-set points 59, 63 and 67, respectively, of the first, second and third synchronous positions. In this case, the separation diodes 83-85 are connected to the closing contact 68 of the relay 67 and the contact 69 of the relay 63, the diodes 86-88 to the closing contact 70 of the relay 59 and the contact

71реле 67, диоды 89-91 - к замыкающим контакту 72 реле 63 и контакту 73 реле 59. Подвижные контакт 68 реле 67, контакт 70 реле 59 и контакт71 relay 67, diodes 89-91 - to the closing contact 72 of the relay 63 and contact 73 of the relay 59. Movable contact 68 of the relay 67, contact 70 of the relay 59 and contact

72реле 63 через вторые разделительные диоды 92-94 соединены с первым выходом 95 реверсора 40, подвижные контакт 69 реле 63, контакт 71 реле 67 и контакт 73 реле 59 через разделительные диоды 96-98 соединены с вторым выходом 99 реверсора 40.72 relay 63 through the second dividing diodes 92-94 connected to the first output 95 of the reverser 40, the movable contact 69 of the relay 63, contact 71 of the relay 67 and contact 73 of the relay 59 through the separating diodes 96-98 connected to the second output 99 of the reverser 40.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении выключател  22 напр жение через размыкающие контакты 41 и 42 реверсора 40 и размыкающие контакты 34, 36 и 38 реле-выключателей 35, 37 и 39 подаетс  на  корные обмотки электродвигателей 1-3. При этом валы электродвигателей и диски 7-9 с кулачками 10-12 датчиков 4-6 угла поворота вала вращаютс  по часо вой стрелке. При синхронном вращении валов электродвигателей синхронно замыкаютс  неподвижные контакты 19-21, затем контакты 13-15, 16-18 и т.д. При этом срабатывают промежуточные реле 26, 29 и 32, затем реле 24, 27, 30, реле 25, 28, 31 и т.д. Контакта- .ми 52-54 промежуточных реле 26, 29 и 32 соответственно или контактами 46-48 промежуточных реле 24, 27 и 30 соответственно, или контактами 49-51 промежуточных реле 25, 28, 31 соответственно реле 45 контрол  подключаетс  к источнику питани , отклю-, ча  своим контактом 55 питание с реле-выключателей 35, 37 и 39. Контакты 34, 36 и 38 реле-выключателей 35, 37 и 39 остаютс  замкнутыми, электродвигатели продолжают вращение син хронно. При опережении, например, электродвигателем 2 электродвигателей 1 и 3 контакт 20 замыкаетс  раньше контактов 19 и 21. При этом реле 45 контрол  отключаетс  от источника питани  (замкнуты контакты 49, 51 и 53 промежуточных реле 25, 31 и 29) и своим контактом 55 подключает полюс 23 источника питани  на реле 058204When the switch 22 is turned on, the voltage through the disconnecting contacts 41 and 42 of the reverser 40 and the disconnecting contacts 34, 36 and 38 of the relay switches 35, 37 and 39 is applied to the main windings of the electric motors 1-3. In this case, the shafts of the electric motors and the disks 7-9 with the cams 10-12 of the sensors 4-6 of the angle of rotation of the shaft rotate in a clockwise direction. When synchronously rotating the shafts of electric motors, fixed contacts 19-21, then contacts 13-15, 16-18, etc. are synchronously closed. In this case, intermediate relays 26, 29 and 32 are triggered, then relays 24, 27, 30, relays 25, 28, 31, etc. Contacts 52-54 intermediate relays 26, 29 and 32 respectively, or contacts 46-48 intermediate relays 24, 27 and 30 respectively, or contacts 49-51 intermediate relays 25, 28, 31 respectively, control relay 45 is connected to a power source, With its contact 55, the power is turned off from the relay switches 35, 37 and 39. The contacts 34, 36 and 38 of the relay switches 35, 37 and 39 remain closed, the electric motors continue to rotate synchronously. When ahead, for example, by electric motor 2 of electric motors 1 and 3, contact 20 is closed before contacts 19 and 21. In this case, control relay 45 is disconnected from the power source (contacts 49, 51 and 53 of intermediate relays 25, 31 and 29 are closed) and connects with its contact 55 pole 23 of the power supply to the relay 058204

выключатели 35, 37 и 39 и на релё- задатчики 63 и 67 через замкнувшиес  контакты 60, 62 и 65 реле 25, 31 . и 29 соответственно. Таким образом, 5 реле-задатчик 67 оказываетс  запи- танным через контакт 73 реле 59,диод 98 и контакт 42 реверсора 40 и своими переключающими контактами 71 обрывает цепи питани  (диод 97, контактswitches 35, 37 and 39 and relays 63 and 67 through closed contacts 60, 62 and 65, relays 25, 31. and 29 respectively. Thus, the 5 relay-setter 67 is connected through the contact 73 of the relay 59, the diode 98 and the contact 42 of the reverser 40 and with its switching contacts 71 it breaks the power supply circuit (the diode 97, the contact

0 42 реверсора 40, отрицательный полюс 33 источника питани ) реле-задатчика 63 и подключает ее на вторую линию синхронизации - на катоды диодов 86- 88. В-результате переключени  контак15 тов 75 промежуточного реле 25 и контактов 81 промежуточного реле 31 реле-выключатели 35 и 39 по второй линии синхронизации оказываютс  не запитаны, а реле-выключатель 37 запи20 тан через контакт 78 промежуточного реле 28 и контакт 79 промежуточного реле 29. Реле-выключатели 35 и 39 не запитаны также по первой линии синхронизации (катоды диодов 83-85),так0 42 reverser 40, the negative pole 33 of the power supply source-relay 63 and connects it to the second synchronization line - to the cathodes of diodes 86- 88. The result of the switching of contacts 75 of the intermediate relay 25 and the contacts 81 of the intermediate relay 31 relay switches 35 and 39 are not energized via the second synchronization line, and the relay switch 37 is set through the contact 78 of the intermediate relay 28 and the contact 79 of the intermediate relay 29. The relay switches 35 and 39 are also not powered by the first synchronization line (cathodes of diodes 83-85) ,So

как контакт 69 реле-задатчика 63 не замыкает цепь питани  через диод 96 и реверсор 40 на отрицательный полюс 33 источника питани , а контакт 68 реле-задатчика 67 подключен к закры- -30 тому диоду 92 и по третьей линии синхронизации (катоды диодов 89-91),так как контакт 73 реле задатчика 59 и контакт 72 реле-задатчика 63 на нее не замкнуты. Таким образом, реле-выклю35 чатели отстающих электродвигателей не запитываютс . В результате срабатывани  реле-выключател  37 его контакт 36 размыкаетс , и электродвигатель 2 отключаетс  от источника питани ,поз40 вол   отстающим электродвигател м 1 и 3 догнать лидера. Например, если ближе к лидеру по частоте вращени  оказываетс  электродвигатель 3, то замыкаютс  контакты 21 датчика 6 поло 5 жени , срабатывает промежуточное реле 32 и своими контактами 82 через размыкающий контакт 81 промежуточного реле 31, диод 88, контакт 71 реле-задатчика 67, диод 97 и контакт 42 реверсора 40 подключает к отрицательному полюсу 33 источника питани  реле-выключатель 39. Контакт 38 реле- выключател  39 размыкаетс , и электродвигатель 3 отключаетс  от источника питани . При достижении последним электродвигателем 1 рассматриваемого синхронизируемого положени  за- мыкак1тс  контакты 19 датчика 4, сра50 as a contact 69, the relay setpoint 63 does not close the power circuit through the diode 96 and the reverser 40 to the negative pole 33 of the power supply, and the contact 68 of the relay setup 67 is connected to the closed -30 diode 92 and the third synchronization line (cathodes of diodes 89- 91), since the contact 73 of the relay setpoint 59 and the contact 72 of the relay setpoint 63 are not closed to it. Thus, the relay switches of lagging electric motors are not powered. As a result of the operation of the relay-switch 37, its contact 36 is opened, and the electric motor 2 is disconnected from the power source, allowing the lagging electric motor 1 and 3 to catch up with the leader. For example, if the motor 3 is closer to the leader in rotational frequency, the contacts 21 of the sensor 6 and 5 are closed, the intermediate relay 32 and its contacts 82 are activated through the disconnecting contact 81 of the intermediate relay 31, diode 88, contact 71 of the setting relay 67, diode 97 and the contact 42 of the reverser 40 connects to the negative pole 33 of the power source the relay switch 39. The contact 38 of the relay switch 39 is opened and the electric motor 3 is disconnected from the power source. When the last electric motor 1 reaches the synchronized position of the loops, contacts 19 of the sensor 4, cpa50

5555

батывает промежуточное реле 26, и его контакт 52 подключает к источнику питани  реле 45 контрол  через замкнувшиес  ранее контакт 53 промежуточного реле 29 и контакт 54 промежуточного реле 32. Контакт 55 реле 45 контрол  размыкаетс  и отключает питание с реле-выключателей 35, 37 иbatt intermediate relay 26, and its contact 52 connects to the power supply of control relay 45 through the previously closed contact 53 of intermediate relay 29 and contact 54 of intermediate relay 32. Contact 55 of control relay 45 opens and shuts off power from relay switches 35, 37 and

39,в результате их контакты 34, 36 и 38 замыкаютс  и подключают электродвигатели к источнику питани .39, as a result, their contacts 34, 36 and 38 are closed and the motors are connected to a power source.

При синхронизации вращающихс  по часовой стрелке электродвигателей 1-3 используетс  выход 99 реверсораWhen synchronizing clockwise rotating electric motors 1-3, reverser output 99 is used.

40,с которого питание отрицательного полюса 33 источника питани  через разделительные диоды 96-98 поступает на контакт 69 реле-задатчика 63, контакт 71 реле-задатчика 67 и контакт 73 реле-задатчика 59, и имен- но эти контакты реле используютс  дл  подключени  питани  на линии синхронизации и отключени  питани  с реле- задатчиков 59, 63 и 67. При рассматриваемом направлении вращени  эти контакты в цеп х реле-задатчиков  вл ютс  контактами реле-задатчиков последующих положений: в цепи реле-задатчика 59 - контакт 69 реле-задатчика 63, в цепи реле-задатчика 63 - контакт 71 реле-задатчика 67, в цепи реле-задатчика 67 - контакт 73 реле- задатчика 59, а контакты 68, 70 и 7.2 реле-задатчиков 67, 59 и 63 соответственно предшествовавших положений40, from which the power supply of the negative pole 33 of the power supply is fed through dividing diodes 96-98 to contact 69 of relay setpoint 63, contact 71 of relay setpoint 67 and contact 73 of relay setpoint 59, and these relays are used to connect the power supply on the synchronization and power off line from the relay set points 59, 63 and 67. With the direction of rotation in question, these contacts in the relay set points are contacts of set points of subsequent positions: in the set point relay circuit 59, contact 69 of set relay 63 in the circuit relay relay 63 - contact 71 relay-setter 67, a set point circuit relay 67 - contact 73 rele- setter 59 and the contacts 68, 70 and 7.2 relay-setting devices 67, 59 and 63 respectively preceding clauses

не вли ют на работу устройства, так как они подключены к закрытым диодам 92-94 (их катоды подключены через контакт 41 реверсора 40 и выключатель 22 к полюсу 23 источника питани ) .They do not affect the operation of the device, since they are connected to closed diodes 92-94 (their cathodes are connected via contact 41 of reverser 40 and switch 22 to pole 23 of the power supply).

При изменении направлени  вращени  на противоположное, осуществл емом реверсором 40 переключением его контактов 41-44, отрицательный полюс 33 источника питани  соедин етс  с контактом 68 реле-задатчика 67, контактом 70 реле-задатчика 59 и контактом 72 реле-задатчика 63 через контакты 44 реверсора 40 и диоды 92-94. При этом в цепь обмотки реле-задатчика 59 введены контакты 68 реле-задатчика 67 третьего (последующего) положени , в цепь обмотки реле-зайатчика 63 - контакты 70 реле-задатчика 59, .цепь обмотки реле-задатчика 67 - кон такты 72 реле-задатчика 63. Диоды 96 98 закрыты.When the direction of rotation is reversed by switching its contacts 41-44 by the reverser 40, the negative pole 33 of the power supply is connected to the contact 68 of the relay setpoint 67, the contact 70 of the relay setpoint 59 and the contact 72 of the setting relay 63 via the reverser contacts 44 40 and diodes 92-94. At the same time, contacts 68 of relay-setting device 67 of the third (subsequent) position are entered into the winding circuit of the relay setting unit 59, contacts 70 of the relay setting gear 59, the winding circuit of the setting relay 67 - contacts 72 of the relay- control unit 63. Diodes 96 98 closed.

10ten

tsts

20 5820620 58206

При синхронизации четырех, п ти и т.д. электродвигателей работа устройства аналогична рассмотренной увеличиваетс  только количество реле-выключателей соответственно коли честву синхронизируемых электродвигателей.When synchronizing four, five, etc. electric motors, the operation of the device is similar to that considered, only the number of relay switches increases, respectively, to the number of synchronized electric motors.

Таким образом, предлагаемое устройство не требует установки посто нно включенных в  корные цепи электродвигателей сопротивлений, т.е. отличаетс  экономичностью и высоким КПД, а также позвол ет синхронизировать неограниченное число электродвигателей посто нного тока.Thus, the proposed device does not require the installation of resistors permanently included in the main circuits, i.e. it is distinguished by its economy and high efficiency, and also allows synchronizing an unlimited number of DC motors.

5five

0 0

00

5five

00

5five

00

Claims (1)

Формула изобрете ни  Invention Formula Устройство дл  синхронного вращени  валов электродвигателей посто нного тока, содержащее контактные датчики угла поворота вала каждого электродвигател , реле контрол  и источник питани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД оно снабжено реле-выключател ми, реверсором , подключенным к  корной обмотке каждого электродвигател  через контакт соответствующего реле-выключател , первыми и вторыми разделительными диодами, промежуточными реле , обмотки которых подключены к источнику питани  через замыкающие контакты датчиков угла поворота вала, и реле-задатчиками синхронных положений , обмотка каждого из которых подключена к размыкающему контакту реле контрол  через параллельно включенные замыкающие контакты соответствующих промежуточных реле, переключающие контакты каждого из которых подключены параллельно включенными замыкающими контактами к реле-выключателю соответствующего электродвигател , а их размыкающие контакты объединены первыми разделительными диодами в группы и через параллельно включенные переключающие контакты реле-задатчиков предшествующего и последующего синхронных положений соединены с обмоткой соответствующего реле-задатчика синхронного положени , причем к обмотке подключены размыкающие контакты, к первым разделительным диодам - замыкающие, а подвижные контакты через вторые разделительные диоды соединены с соответствующими выхсТдами реверсора, подключенного к источнику питани .A device for synchronously rotating the shafts of a DC electric motor, comprising contact sensors of the angle of rotation of the shaft of each electric motor, a control relay and a power source, characterized in that, in order to increase efficiency, it is equipped with relay switches, a reverser connected to the main winding of each electric motor through the contact of the corresponding relay switch, the first and second isolation diodes, intermediate relays, the windings of which are connected to the power source through the make contacts of the carbon sensors and shaft rotation, and relay-setting devices of synchronous positions, the winding of each of which is connected to the disconnecting contact of the control relay through parallel-connected closing contacts of the corresponding intermediate relay, the switching contacts of each of which are connected in parallel by the closed contacting contacts to the relay switch of the corresponding electric motor, and their disconnecting the contacts are united by the first separation diodes into groups and through parallel-connected switching contacts of the relay-setters of the preceding Enikeev and subsequent synchronous positions are connected to corresponding relay winding-synchronous position setpoint, and to the winding break contacts connected to the first separating diodes - closing, and the movable contacts through the second separating diodes connected to the respective vyhsTdami reverser connected to a power source. шпшиш шshshsh