В статье приведено описание простого устройства для торможения многодвигательного электропривода переменного тока, который выполнен на базе трёх трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с наличием доступа к нулевым точкам обмоток двигателей.
Режим торможения, в данном случае, обеспечивается одновременным протеканием по обмоткам статора двигателей переменного тока сети и постоянного тока за счёт наличия трёхфазного однополупериодного выпрямителя.
Предлагаемое техническое решение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов при наличии доступа к нулевым выводам обмоток трёхфазных асинхронных двигателей (АД), т.е. при использовании АД с шестью выводами статорных обмоток — С1, С2, СЗ, С4, С5, Сб.
Известны устройства для торможения многодвигательных электроприводов [1-4].
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для торможения многодвигательного электропривода переменного тока [3]. Это устройство содержит два трёхфазных асинхронных электродвигателя с короткозамкнутым ротором, контакты линейного контактора, одни выводы которых снабжены выводами для подключения к источнику питания, а другие — с одними выводами объединённых пофазно статорных обмоток АД, другие выводы фаз статорной обмотки первого электродвигателя соединены с катодами первых трёх диодов. Другие выводы фаз статорной обмотки второго электродвигателя соединены с анодами вторых трёх диодов, катоды которых объединены и через резистор соединены с общей точкой соединения анодов первых трёх диодов. Другие выводы первых фаз статорных обмоток каждого электродвигателя через первый и второй коммутационные элементы, соответственно, соединены с другими выводами вторых фаз своего электродвигателя, которые через третий и четвёртый коммутационные элементы соединены с другими выводами третьих фаз статорных обмоток каждого электродвигателя.
Недостатком известного устройства является невозможность его использования для электроприводов с тремя и более АД и с разными по мощности двигателями электропривода. Кроме того, оно отличается сложностью, так как содержит относительно большое число элементов, что снижает надёжность работы устройства.
Предлагаемое техническое решение (авт. свидетельство [5] автора статьи) свободно от указанного недостатка.
Описание устройства
На рис.1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого многодвигательного электропривода переменного тока, который содержит:
- N асинхронных электродвигателей 1, 2, 3, линейный контактор КМ, контакты КМ1 которого одними выводами подключены к источнику питания, а другими выводами соединены с первыми выводами объединённых пофазно статорных обмоток электродвигателей;
- три диода VD, катоды которых соединены вместе;
- N тормозных резисторов R1, R2, R3.
Другие выводы фаз статорной обмотки каждого электродвигателя объединены и соединены с первыми выводами тормозных резисторов R1, R2, R3, соответственно, другие выводы которых объединены и через коммутационный элемент SA1 соединены с общим выводом диодов VD, анод каждого из которых соединён соответственно с первыми выводами объединённых пофазно статорных обмоток электродвигателей 1, 2,3.
Рис. 1
Принцип работы электропривода
При включении электродвигателей замыкаются контакты КМ1 линейного контактора КМ, в результате обмотки статора каждого электродвигателя обтекаются переменным током, создаётся вращающее магнитное поле, под действием которого ротор двигателей начинает вращаться.
Для перевода АД из рабочего режима в тормозной необходимо замкнуть коммутационный элемент SA1.
В этом случае обмотки статоров 1, 2, 3, электродвигателей обтекаются переменным током, а также током одного направления за счёт наличия диодов VD, что создаёт дополнительно постоянное (неподвижное) магнитное поле, в результате двигатели тормозятся, причём необходимую эффективность торможения каждого двигателя можно установить подбором величины соответствующего резистора R1, R2, R3.
Таким образом, если электродвигатели разные по мощности и скорости, то одинаковая эффективность торможения достигается соответствующим изменением величины резисторов R1, R2, R3.
Режим торможения электродвигателей прекращается при отключении контактов КМ1 линейного контактора КМ, при этом коммутационный элемент SA1 размыкается.
Предлагаемое решение позволяет осуществить одновременное торможение любого количества двигателей, а также торможение неодинаковых по мощности и скорости вращения электродвигателей, благодаря индивидуальной настройке тока торможения каждого электродвигателя с помощью соответствующего резистора. Каждый последующий электродвигатель присоединяется параллельно предыдущему, а его нулевая точка через дополнительный резистор — к общей точке резисторов R1, R2, R3.
Электропривод является более простым, так как в сравнении с прототипом содержит меньшее количество элементов. В двухдвигатепьном варианте устройство содержит три диода VD, два резистора R1, R2 и один коммутационный элемент SA1, т.е. всего шесть элементов.
Известное устройство (прототип) содержит шесть диодов, один резистор и четыре коммутационных элемента, т.е. всего одиннадцать элементов.
Детали
Диоды VD выбирают исходя из мощности и тока электродвигателей 1, 2, 3, с обратным напряжением не ниже 800 В для электросети 0,4 кВ. Резисторы R1, R2, R3 — проволочные типа РП-1, РП-2, их выбирают исходя из номинального тока двигателей и необходимой эффективности торможения. Коммутационный элемент SA1 любой, подходящий по току и напряжению. Элементы защиты двигателей и диодов выбирают для каждого конкретного случая, и они на принципиальной схеме устройства не приведены.
Литература
- Авторское свидетельство СССР №1081770, кл. Н02р 3/24, 1983.
- Авторское свидетельство СССР №1145436, кл. Н02р 3/24, 1985.
- Авторское свидетельство СССР №1295495, кл. Н02р 3/24, 1987.
- Авторское свидетельство СССР №1429266, кл. Н02р 3/24, 1988.
- Авторское свидетельство СССР №1686678, кл.Н02р 3/24. Многодвигательный электропривод переменного тока / К.В. Коломойцев и др. (СССР). — №4717262/24-07 (095639): заяв. 1107.89; опуб. 23.10.91 Бюл. №39.
Автор: Константин Коломойцев, г. Ивано-Франковск