CS206805B1

CS206805B1 - Connexion for electric motors,especially of asynchronous motors

Info

Publication number: CS206805B1
Application number: CS258879A
Authority: CS
Inventors: Janis Colakidis; Milan Bures
Original assignee: Janis Colakidis; Milan Bures
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1981-07-31

Description

Vynález se týká zapojení pro brzdění elektromotorů, zejména asynchronních, vybitím nahromaděného náboje kondenzátoru do vinutí jejich statoru.The invention relates to a circuit for braking electric motors, in particular asynchronous ones, by discharging the accumulated charge of a capacitor into their stator windings.

Jsou známá zapojení pro brzdění elektromotorů vybitím nahromaděného náboje kondenzátoru do vinutí jejich statoru, používající polovodičových prvků, například tyristorů a triaků. Nevýhodou těfehto zapojení je jejich složitost a použitelnost pro indukční jedno- i třífázové elektromotory malých výkonů, jako jsou například Ferrarisovy elektromotory.Connections for braking electric motors by discharging the accumulated charge of a capacitor into their stator windings using semiconductor elements such as thyristors and triacs are known. The disadvantage of these circuits is their complexity and usability for induction single- and three-phase electric motors of low power, such as Ferraris electric motors.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro brzdění elektromotorů, íejména asynchronních, podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi první vývod a druhý vývod alespoň jednoho vinutí statoru je připojen bud přímo nebo přes zapínací kontakt hlavního spínače usměrňovač a brzdicí kondenzátor v sérii, přičemž k prvnímu vývodu vinutí je připojen jeden vývod pomocného spínače s rozpinacím kontaktem, jehož druhý vývod je připojen mezi usměrňovač a brzdicí kondenzátor. Pomocný spínač s rozpinacím kontaktem je mechanicky spřažen s hlavním spínačem se zapínacim kontaktem. První vývod vinutí je přes rozpínací kontakt a s ním v sérii zapojený zapínací kontakt dalšího spínače připojený na fázovou svorku zdroje střídavého proudu, přičemž druhý vývod vinutí je připojený přes omezovači odpor á přes další zapínací kontakt spínače na nulovou svorku zdroje střídavého proudu.These disadvantages are overcome by a circuit for braking electric motors, in particular asynchronous motors, according to the invention, which consists in that a rectifier and a braking capacitor in series are connected either directly or via the switch contact of the main switch between the first terminal and the second terminal of the stator winding. one auxiliary switch terminal with break contact is connected to the winding, the other terminal is connected between the rectifier and the braking capacitor. The auxiliary switch with break contact is mechanically coupled to the main switch with make contact. The first winding terminal is via an NC contact and the series contact of the other switch is connected in series to the AC terminal of the AC source, the second winding terminal is connected via a limiting resistor and via the other switch contact to the AC terminal of the AC terminal.

206 805206 805

Výhodou zapojeni podle vynálezu je, že při brzdění nedochází k proudovým nárazům do sítě, přičemž doba vybití nahromaděného náboje je tak krátká, že nedochází k ohřevu vinutí elektromotoru, i když nahromaděná energie představuje několikanásobek výkonu elektromotoru. Na kontaktech pomocného spínače nastává při zapínání zanedbatelné jiskření a jejich rozpínání se provádí při nulovém náboji brzdicího kondenzátorú. Rozhěh elektromotoru a jeho brzdění lze realizovat při použití jednoho přepínacího stykačé nebo dvou vzájemně mechanicky spřažených stykačů, případně jiných vhodných spínačů. Zapojení lze použít v určitých případech tam, kde se dosud' používá poměrně náročné momentové spojky nebo v případech, kde se dosud používá mechanické brzdy, jako například u obráběcích strojů a podobně. Daláí výhodou tohoto zapojení je, že ho lze použít k přibrzďování elektrického motoru proti rozběhu z klidu.The advantage of the circuitry according to the invention is that there is no current surge to the grid during braking, and the discharge time of the accumulated charge is so short that the winding of the electric motor is not heated, even though the accumulated energy represents several times the electric motor output. A negligible spark occurs on the contacts of the auxiliary switch and is opened at zero charge of the braking capacitors. The start-up of the electric motor and its braking can be realized using one switching contactor or two mechanically coupled contactors or other suitable switches. The wiring can be used in certain cases where relatively demanding torque couplings are still used or in cases where mechanical brakes are still used, such as in machine tools and the like. Another advantage of this circuit is that it can be used to brake the electric motor against starting from standstill.

Příklad zapojení pro brzdění elektromotorů, zejména asynchronních, podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, na nichž obr. 1 představuje schéma zapojení třífázového asynchronního elektromotoru, zapojeného do hvězdy, obr. 2 alternativní zapojení téhož elektromotoru a obr. 3 schéma zapojení jednofázového asynchronního elektromotoru.An example of a circuit for braking electric motors, in particular asynchronous motors according to the invention, is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 represents a circuit diagram of a three-phase asynchronous electric motor connected in star; Fig. 2 an alternative connection of the same electric motor;

První vývod A prvního vinutí LI statoru blíže neznázoměného elektromotoru (obr. 1) je připojen jednak přes první zapínacl kontakt 11 hlavního stykače K1 na svorku U1 první fáze neznázoměného zdroje ST střídavého proudu, jednak přes první rozpinaci kontakt 35 spínače SP a v sérii zapojený třétí předřadný odpor Rp3 na anodu třetí usměrňovači diody D3, jejíž katoda jo připojena na jeden pól třetího brzdicího kondenzátorú C3, jednak přes třetí rozpinaci kontakt 23 pomocného stykače K2 na katodu třetí usměrňovači diody D3. Druhý βρί třetího brzdicího kondenzátorú C3, přemostěného třetím vybíjecím odporem Rv3, je připojen na druhý vývod Ao prvního vinutí LI statoru. První vývod B .druhého vinutí L2 statoru je připojen jednak přes druhý zapínací kontakt 12 hlavního stykače K1 na svorku VI druhé fáze fedroje ST střídavého proudu, jednak přes druhý rozpinaci kontakt 36 spínače SP a v sérii zapojený druhý předřadný odpor Rp2 na anodu druhé usměrňovači diody D2, jejíž katoda je připojena na jeden pól druhého brzdicího kondenzátorú C2, jednak přes druhý rozpinaci kontakt 22 pomocného stykače K2 na katodu druhé usměrňovači diody D2. Druhý pól druhého brzdicího iThe first terminal A of the first stator winding L1 of a motor (not shown) (FIG. 1) is connected via the first normally open contact 11 of the main contactor K1 to the terminal U1 of the first phase of the not shown AC source ST. a series resistor Rp3 on the anode of the third rectifier diode D3, the cathode of which is connected to one pole of the third braking capacitor C3, and through the third break contact 23 of the auxiliary contactor K2 on the cathode of the third rectifier diode D3. The second βρί of the third braking capacitor C3, bridged by the third discharge resistor Rv3, is connected to the second terminal Ao of the first stator winding L1. The first terminal B of the second stator winding L2 is connected via the second normally open contact 12 of the main contactor K1 to the terminal VI of the second phase of the alternating current ST, secondly through the second break contact 36 of the SP switch and connected in series by a series resistor Rp2 on the anode of the second rectifier diode. D2, the cathode of which is connected to one pole of the second braking capacitor C2, on the other hand, via the second break contact 22 of the auxiliary contactor K2 on the cathode of the second rectifier diode D2. The second pole of the second brake i

kondenzátorú C2. přemostěného druhým vybíjecím odporem Rv2, je připojen na druhý vývod Bo druhého vinutí L2 statoru. První vývod C třetího vinutí L3 statoru je připojen jednak přes třetí zapínací kontakt 13 hlavního stykače K1 na svorku W1 třetí fáze zdroje ST střídavého proudu, jednak přes třetí rozpinaci kontakt .37 spínače SP a v sérii zapojený první předradný odpor Rpl na anodu první usměrňovači diody Dl, jejíž katoda je připojena na jeden pól prvního brzdicího kondenzátorú Cl. jednak přes první rozpinaci kontakt 21 pomocného stykače K2 na katodu první usměrňovači diody Dl. Druhý pól prvního brzdicího kondenzátorú Cl, přemostěného prvním vybíjecím odporem Rvi. je připojen na druhý vývod Co třetího vinutí L3 statoru. Všechna tři vinuti LI, Í2, L3 statoru jsou pomocí propojovacibh můstků Ml, M2 zapojena do hvězdy. Hlavní stykač K1 a pomocný stykač K2 jsou mechanicky spřaženy. Zemnicí svorka PE1 zdroje ST střídavého proudu je připojena na zemní potenčiál.capacitors C2. bridged by a second discharge resistor Rv2, it is connected to the second terminal Bo of the second stator winding L2. The first terminal C of the third stator winding L3 is connected via the third normally open contact 13 of the main contactor K1 to the terminal W1 of the third phase of the AC power source ST, the third normally open contact .37 of the SP switch. D1, the cathode of which is connected to one pole of the first braking capacitor C1. on the other hand, via the first break contact 21 of the auxiliary contactor K2 on the cathode of the first rectifier diode D1. The second pole of the first braking capacitor C1, bridged by the first discharge resistor Rvi. is connected to the second terminal Co of the third stator winding L3. All three stator windings L1, I2, L3 are connected to the star by means of jumper bridges M1, M2. The main contactor K1 and the auxiliary contactor K2 are mechanically coupled. The ground terminal PE1 of the AC power source ST is connected to ground potential.

Pro přibrzďováni elektromotoru proti rozběhu z klidu je zapojení rozšířeno, jak je znázhrněáe na obr. 1 čárkovaně. Druhý vývod Co třetího vinutí L3 statoru je připojen přes omezovači odpor Ro a dále přes čtvrtý zapínací kontakt 34 spínače SP na nulovou svorku NI zdroje ST střídavého proudu. Svorka U1 první fáze zdroje ST střídavého proudu je připojena přes první zapínací kontakt 31 spínače SP mezi první rozpínací kontakt 35 spínače SP a třetí předřadný odpor Rp3. Svorka VI druhé fáze zdroje ST střídavého proudu je připojena přes druhý zapínací kontakt 32 spínače SP mezi druhý rozpínací kontakt 36 spínače SP a druhý předřadný odpor Rp2. Svorka ffl třetí fáze zdroje ST střídavého proudu je připojena přes třetí zapínací kontakt 33 spínače SP mezi třetí rozpínací kontakt 37 spínače SP a první předřadný odpor Rpl.To brake the electric motor against starting from standstill, the wiring is extended as shown in dashed lines in FIG. The second terminal Co of the third stator winding L3 is connected via a limiting resistor Ro and further via the fourth make contact 34 of the switch SP to the neutral terminal NI of the AC power source ST. The terminal U1 of the first phase of the AC power source ST is connected via the first make contact 31 of the switch SP between the first make contact 35 of the switch SP and the third series resistor Rp3. The second phase terminal VI of the AC power source ST is connected via the second make contact 32 of the switch SP between the second make contact 36 of the switch SP and the second series resistor Rp2. The terminal ffl of the third phase of the AC power source ST is connected via the third make contact 33 of the switch SP between the third make contact 37 of the switch SP and the first series resistor Rp1.

V zapojení podle obr. 2 jsou přívody k předřadným odporům Rpl. Rp2, Rp3 připojeny na rozdíl od zapojení podle obr. 1, mezi svorky U1, VI, ffl a zapínací kontakty lj., 12, 13 hlavního stykače ΚΙ, V tomto případě stačí k uskutečnili brzdění elektromotoru v klidu propojit druhý vývod Co třetího vinutí L3 statoru přes omezovači odpor Ro a zapínací kontakty 34 spínače SP s nulovou svorkou NI zdroje ST střídavého proudu, jak naznačeno čárkovaně.In the circuit according to FIG. 2, the leads to the series resistors Rpl. Rp2, Rp3 connected, unlike the circuit shown in Fig. 1, between terminals U1, VI, ffl and make contacts 1, 12, 13 of the main contactor. In this case, it is sufficient to connect the second terminal Co of the third winding L3 of the stator via the limiting resistor Ro and the make contacts 34 of the switch SP with the zero terminal NI of the AC power source ST, as indicated by dashed lines.

Zapojení jednofázového asynchronního elektromotoru dle obr. 3 je obdobné. První vývod A vinutí Ll statoru je připojen jednak přes první zapínací kontakt 11 hlavního stykače K1 na svorku U1 fáze neznázorněného zdroje ST střídavého proudu, jednak přes předřadný odpor Rpl na anodu usměrňovači diody Dl, jejíž katoda jo připojena na jeden pól brzdicího kondenzátoru Cl, jednak přes rozpínací kontakt 21 pomocného stykače K2 na katodu usměrňovači diody Dl. Druhý pól brzdicího kondenzátoru Cl, přemostěného vybíjecím odporem Rvi je připojen na druhý vývod Ao vinuti Ll statoru, dále přes druhý zapínací kontakt 12 hlavního stykače K1 na nulovou svorku NI zdroje ST střídavého proudu a přes pomocné vinutí L4 a odstředivý vypínač OD zapojený v sérii na jeden pól rozběhového kondenzátoru Cr, přemostěného vybíjecím odporem Rv4, jehož druhý pól je připojen na první vývod A vinuti Ll statoru. Hlavní stykač K1 a pomocný stykač K2 jsou mechanicky spřaženy. Zemnici svorka PE1 zdroje ST střídavého proudu je připojena na zemni potenciál.The connection of a single-phase asynchronous electric motor according to Fig. 3 is similar. The first terminal A of the stator winding L1 is connected via the first normally open contact 11 of the main contactor K1 to the phase terminal U1 of the AC power supply (not shown) and the resistor Rpl to the anode of the rectifier diode D1. via the break contact 21 of the auxiliary contactor K2 on the cathode of the rectifier diode D1. The other pole of the braking capacitor C1, bridged by the discharge resistor Rvi, is connected to the second terminal Ao of the stator winding L1, via the second normally open contact 12 of the main contactor K1 to the terminal NI of the AC power supply ST and via the auxiliary winding L4 and a centrifugal switch OD one pole of a starting capacitor Cr, bridged by a discharge resistor Rv4, the other pole of which is connected to the first terminal A of the stator winding L1. The main contactor K1 and the auxiliary contactor K2 are mechanically coupled. The ground terminal PE1 of the AC power source ST is connected to ground potential.

Při zapnutí kontaktů 11, 12.. 13 hlavního stykače K1 se rozepnou kontakty 21, 22. 23 pomocného stykače K2 a elektromotor se rozběhne (obr. 1). Přes usměrňovače, tvořené usměrňovacimi diodami Dl, D2, D3 a předřadnými odpory Rpl, Rp2, Rp3 se nabijí brzdicí kondenzátory Cl, C2, C3. Při rozepnutí kontaktů 11, 12, 13 hlavního stykače K1 se přeruší přívod střídavého proudu do vinutí Ll, L2, L3 statoru elektromotoru a kontakty 21, 22. 23 pomocného stykače K2 se současně zapnou. Brzdicí kondenzátory Cl, C2, C3 se vybiji přes vinutí Ll, L2.When the contacts 11, 12 .. 13 of the main contactor K1 are closed, the contacts 21, 22, 23 of the auxiliary contactor K2 are opened and the electric motor starts (Fig. 1). The braking capacitors C1, C2, C3 are charged via the rectifiers formed by the rectifier diodes D1, D2, D3 and the resistors Rp1, Rp2, Rp3. When the contacts 11, 12, 13 of the main contactor K1 are opened, the AC supply to the stator windings L1, L2, L3 is interrupted and the contacts 21, 22, 23 of the auxiliary contactor K2 are switched on at the same time. The braking capacitors C1, C2, C3 are discharged via the windings L1, L2.

L3 statoru, načež vzniklá stejnosměrná magnetická pole na těchto vinutích Ll, L2, L3 způsobí zabrzděni rotoru elektromotoru. V některých případech postačí, když.se použije jednoho nebo dvou ze tří vinutí statoru.L3, L2, L3 will cause the rotor of the electric motor to be braked. In some cases, it is sufficient to use one or two of the three stator windings.

Při požadavku přibrzďováni elektromotoru proti rozběhu z klidu se zapnou kontakty 31 až 34 a rozepnou kontakty 35, 36, 37 spínače SP. Proud tekoucí ze zdroje ST střídavého proudu nabíjí přes usměrňovače Rpl - Dl, Rp2 - D2, Rp3 - D3 a dále omezovači odpor Ro, brzdi4 cí kondenzátory Cl až C3. Tím začne protékat vybíjecí proud kondenzátorů Cl, C2. C3 do vývodů A, B, C vinutí LI, L2, L3 statoru. Současně přes usměrňovače Rpl - Dl, Rp2 - D2. Rp3 - D3 teče stálý přidržovací proud, jehož velikost jě omezena omezovacím odporem Ro, připojeným mezi svorkami Co, Ao. Bo překlenutými propojovacími můstky Ml, M2 a nulovou svorkou NI neznázorněného zdroje ST. Tím je vytvořeno stálé magnetické pole udržující kotvu v brzděném stavu.If the electric motor is braked against standstill, contacts 31 to 34 are closed and contacts 35, 36, 37 of the SP switch are opened. The current flowing from the AC source ST charges through the rectifiers Rp1 - D1, Rp2 - D2, Rp3 - D3 and also the limiting resistor Ro, braking the capacitors C1 to C3. Thus, the discharge current of the capacitors C1, C2 starts to flow. C3 to the terminals A, B, C of the stator windings L1, L2, L3. Simultaneously via rectifiers Rpl - D1, Rp2 - D2. Rp3-D3 flows a constant holding current, the size of which is limited by the limiting resistance Ro, connected between the terminals Co, Ao. Bo bridged jumper bridges M1, M2 and zero terminal N1 of a power supply ST (not shown). This creates a permanent magnetic field that keeps the anchor in the braked state.

Stejně pracuje zapojení na brzdění asynchronního elektromotoru zapojeného pomocí propojovacích můstků Ml, M2 a dalšího do trojúhelníku, jakož i zapojení na brzdění jednofázového asynchronního elektrommtoru dle obr. 3. TI zapojení podle obr. 2 stačí přibrzďováni elektromotoru proti rozběhu z klidu zapnout zapínací kontakt 34 spínače SP.In the same way, the wiring for braking the asynchronous electric motor connected by means of jumper bridges M1, M2 and others in a delta, as well as the wiring for braking the single-phase asynchronous electric motor shown in Fig. 3. SP.

Místo dvou mechanicky spřažených stykačů Kl. K2 lze použít přepínacího stykače nebo jiných vhodgých spínačů, případně i mechanicky nespřažených.Instead of two mechanically coupled contactors Kl. K2 can be used with a switching contactor or other suitable switches, possibly also mechanically uninterrupted.

Zapojení na brzdění elektromotorů, zejména asynchronních podle vynálezu lze použít dále u indukčních reakčních synchronních motorů, synchronizovaných asynchronních motorů.The braking circuit of electric motors, in particular asynchronous motors according to the invention, can also be used for induction reaction synchronous motors, synchronized asynchronous motors.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Wiring for braking electric motors, in particular by asynchronous discharge of accumulated capacitor charge into their stator windings, connected via a main switch to an AC power source, characterized in that between the first terminal (A, B, C) and the second terminal (Ao, Bo, Co) ) at least one stator winding (L1, L2, L3) is connected either directly or via the switch contact (11, 12, 13) of the main switch (K1), a rectifier (Rp1-D1; Rp2-D2; Rp3-D3) and a braking capacitor ( C1, C2, C3) in series, wherein one of the auxiliary switch terminals (K2) * is connected to the first winding terminal (A, B, C) of the winding (L1, L2, L3) by a switch contact (21, 22, 23). the outlet is connected between the rectifier (Rp1-D1; RP2-D2; Rp3-D3) and the brake capacitor (C1, C2, C3). ^TO

Wiring according to claim 1, characterized in that the auxiliary switch (K2) with the break contact (21, 22, 23) is mechanically coupled to the main switch (K1) with the make contact (11, 12, 13).

Wiring according to claim 1 or 2, characterized in that the first outlet (A, B, C) of the winding (L1, L2, L3) is connected via a normally open contact (35, 36, 37) and a normally closed normally closed contact (31) 32, 33) of another switch '(SP) connected to the phase terminal (U1, VI, W1) of the AC power source (ST), the second terminal (Ao, Bo, Co) of the winding (L1, L2, L3) being connected via limiting resistor (Ro) and via the other make contact (34) of the switch (SP) to the neutral terminal (NI) of the AC power source (ST). °