PL190621B1 - Układ łącznika dla uruchamianego elektromagnetycznie zespołu konstrukcyjnego - Google Patents

Abstract

1. Uklad lacznika dla uruchamianego elek tromagnetycznie zespolu konstrukcyjnego, zwlaszcza dla uruchamianego elektromagne- tycznego hamulca stalopradowego silnika in-- dukcyjnego trójfazowego, ze stykiem lacze-- niowym oraz przyrzadem prostownikowym ze zintegrowanym ukladem ochronnym, dolaczo-- nym za stykiem laczeniowym i polaczonym z zespolem konstrukcyjnym, znamienny tym, ze posiada przekladnik pradowy (5) wlaczony bezposrednio przed stykiem laczeniowym (6), i ze uzwojenie pierwotne przekladnika prado- wego (5) jest uksztaltowane jako czesc prze- wodu doprowadzajacego napiecie zasilajace, ze lacznik (1) jest w postaci lacznika zwiernego, a przyrzad prostownikowy (7) polaczony jest ze zródlem napiecia, i ze przekladnik pradowy (5), styk laczeniowy (6), przyrzad prostownikowy (7) z przylaczonym ukladem zabezpieczajacym i lacznie z wszystkimi wymaganymi przyla- czami stanowia zwarta konstrukcje w ukladzie lacznika. Fig.2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest łącznik dla uruchamianego elektromagnetycznie zespołu konstrukcyjnego, zwłaszcza dla uruchamianego elektromagnetycznego hamulca stałoprądowego silnika indukcyjnego trójfazowego, ze stykiem łączeniowym oraz przyrządem prostownikowym ze zintegrowanym układem ochronnym dołączonym za stykiem łączeniowym i połączonym z zespołem konstrukcyjnym.

Tego rodzaju hamulce mogą być połączone z zaciskami silnikowymi. Znany jest z opisu DE 32 49 877 C2 przyrząd sterujący do stałoprądowego układu hamowania silnika indukcyjnego trójfazowego, który jest połączony przewodami fazowymi z siecią trójfazową z jednofazowym obwodem hamulcowym, który łączy ze sobą sieć trójfazową i jedną fazę silnika indukcyjnego trójfazowego, i który zawiera pierwszy obwód cząstkowy z prostownikiem i drugi obwód cząstkowy z diodą obwodu biegu jałowego, ze stycznikiem sieciowym i stycznikiem hamowania, który przełącza obwód hamowania, przy czym stycznik steruje innym stycznikiem poprzez pomocnicze człony łączeniowe. Przy tym, stycznik sieciowy ma człony włączające w przewodzie pierwszej i drugiej fazy i człon wyłączający w obwodzie hamowania, a drugi obwód cząstkowy jest podłączony do pozbawionego członu łączeniowego przewodu trzeciej fazy. Stycznik hamowania ma człon włączający w przewodzie pierwszej fazy i człon wyłączający w obwodzie hamowania oraz pomocniczy człon włączający, który steruje stycznikiem sieciowym. Przy tym tylko stycznik hamowania może być włączany i wyłączany z zewnątrz.

190 621

Wadą przyrządu według stanu techniki jest to, że urządzenie sterujące jest połączone długimi przewodami z zaciskami silnikowymi i konstrukcja tak ukształtowana zajmuje stosunkowo dużo miejsca.

Z opisu EP A 0 242 671 (DE 3613294 C2) znany jest hamulec dla silnika, zwłaszcza silnika prądu przemiennego z elektromagnesem, w którym dla poprawienia własności dynamicznych bez podwyższania strat mocy, cewka elektromagnesu jest podzielona za pomocą odprowadzenia pośredniego na dwie cewki częściowe, z których jedna cewka częściowa znajduje się w obwodzie biegu jałowego. W opisanym urządzeniu hamulcowym przewidziany jest dalej przełączany łącznik w obwodzie biegu jałowego elektromagnesu. Przy tym, łącznik, który jest częścią obwodu sterującego, może być włączany przy pomocy tego obwodu sterującego przez prąd silnika. Obwód sterujący jest przy tym, korzystnie, ukształtowany jako przyrząd dodatkowy, w oddzielnej obudowie. Dalej, obwód sterujący posiada między innymi jako element przekładnik prądowy, tak, że rejestrowany jest prąd silnika, a nie przyłożone do silnika napięcie. Inaczej, obwód, ze względu na swoje specjalne potrzeby, jest zbudowany z tak dużym nakładem kosztów, z przewidzianym obwodem biegu jałowego i odprowadzeniem pośrednim na dwie cewki częściowe elektromagnesu, że elementy elektroniczne dla włączania elektromagnesu znajdują się również w oddzielnej obudowie.

Zadaniem wynalazku jest stworzenie układu łącznika dla uruchamianego elektromagnetycznie zespołu konstrukcyjnego, zwłaszcza do sterowania elektromagnetycznego hamulca silnika elektrycznego, który to układ łącznika charakteryzowałby się w realizacji zwartą budową bez długich przewodów przyłączeniowych oraz bardzo dużą prędkością odłączania albo bardzo krótkim czasem łączenia.

Zadanie to rozwiązane zostało według wynalazku w opisanym na wstępie układzie łącznika przez to, że posiada on przekładnik prądowy włączony przed stykiem łączeniowym, i że uzwojenie pierwotne przekładnika jest ukształtowane jako część przewodu doprowadzającego napięcie zasilające, że łącznik jest w postaci łącznika zwiemego, a przyrząd prostownikowy jest połączony ze źródłem napięcia, i że przekładnik prądowy, styk łączeniowy, przyrząd prostownikowy z przyłączonym układem zabezpieczającym i łącznie z wszystkimi wymaganymi przyłączami stanowią zwartą konstrukcję w układzie łącznika.

Korzystnie, łącznik jest połączony z dwoma przewodami zasilającymi silnika indukcyjnego trójfazowego.

Korzystnie, uruchamiany elektromagnetycznie zespół konstrukcyjny zasilany jest poprzez łącznik połączony z przyrządem prostownikowym ze zintegrowanym układem ochronnym, przy czym układ ochronny zawiera człon RC lub, korzystnie, zawiera warystor.

Korzystnie wreszcie, układ według wynalazku charakteryzuje się tym, łącznik w postaci zwartej konstrukcji jest usytuowany w obudowie, do montażu na znanych skrzynkach przyłączowych, korzystnie skrzynkach zaciskowych silników.

Zalet układu łącznika według wynalazku należy upatrywać w tym, że łącznik posiada korzystnie ukształtowane w postaci przekładnika prądowego wejście prądowe, które załącza lub odłącza zintegrowany układ zasilania napięciowego. Wejście prądowe i potrzebny przyrząd prostownikowy oraz niezbędny dla oddzielnie wykonanego okablowania, układ ochronny, mieszczą się teraz w jednej obudowie, która jest umieszczona korzystnie wprost na skrzynce zaciskowej silnika trójfazowego.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ łącznika według wynalazku z hamulcem stałoprądowym podłączony do silnika indukcyjnego trójfazowego, a fig. 2 przedstawia schemat ideowy przykładowego wykonania układu łącznika według wynalazku.

Na fig. 1 przedstawione są trzy przewody fazowe LI, L2, L3, z których każdy prowadzi do stycznika sieciowego 4. Dwa zaciski wyjściowe stycznika sieciowego są połączone bezpośrednio z odpowiadającymi im zaciskami silnika trójfazowego 3. Jeden zacisk wyjściowy stycznika sieciowego jest połączony poprzez łącznik 1 z trzecim zaciskiem silnika trójfazowego. Poza tym łącznik 1 jest połączony każdorazowo z dwoma innymi zaciskami silnika trójfazowego. Dwa oddzielne przewody prowadzą od łącznika 1 do stałoprądowego hamulca 2 silnika trójfazowego 3.

190 621

Preferowany łącznik 1 według fig. 2 ma przekładnik prądowy 5, którego uzwojenie wtórne jest połączone ze stykiem łączeniowym 6, natomiast uzwojenie pierwotne jest ukształtowane jako część przewodu doprowadzającego napięcie zasilające. Do styku łączeniowego 6 jest przyłączony przyrząd prostownikowy 7, który jest połączony ze źródłem napięciowym, korzystnie poprzez zaciski silnika trójfazowego 3. Z przyrządem prostownikowym 7 jest zintegrowany układ ochronny, który pracuje przeważnie za pomocą członu RC albo warystorów. Z przyrządu prostownikowego 7 są wyprowadzone dwa zaciski przyłączeniowe do połączenia z hamulcem stałoprądowym silnika trójfazowego. Układ łącznika 1 w postaci zwartej konstrukcji jest umieszczony w zabezpieczonej przed wybuchem obudowie 8.

Układ łącznika 1 i włączany przez niego elektromagnetyczny zespół konstrukcyjny, korzystnie stałoprądowy hamulec 2, jest zasilany napięciem wyłącznie z doprowadzeń silnika indukcyjnego trójfazowego, a więc nie ma oddzielnego oprzewodowania. Pozwala to zminimalizować straty z przewodzenia, gdyż można zrezygnować z dodatkowych przewodów.

Funkcja przekładnika prądowego 5 polega w zasadzie na doprowadzeniu, napięcia do całego dołączonego układu elektronicznego i zapewnieniu w ten sposób sterowania dołączonych zespołów elektromagnetycznych. Gdy prąd I płynie przez uzwojenie pierwotne przekładnika, indukuje się napięcie w uzwojeniu wtórnym przekładnika, a więc stan roboczy silnika jest rozpoznany jako „Włączony”. Napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym przekładnika wywołuje prąd, który doprowadza do zwarcia styku łączeniowego 6. Następuje więc wysterowanie przyrządu prostownikowego 7, który zasila również prądem sterowany elektromagnetycznie zespół konstrukcyjny, w wyniku czego następuje wzbudzenie, na przykład podłączonej cewki zasilanego prądem stałym hamulca sprężynowego, co powoduje zwolnienie hamulca.

Gdy prąd I w uzwojeniu pierwotnym przekładnika prądowego 5 jest równy zero, wówczas jest rozpoznawany stan wyłączenia silnika („Wyłączenie”), tak, że w zasadzie w tym samym czasie otwiera się styk łączeniowy 6 i wyłącza się natychmiast uruchamiany elektromagnetycznie zespół konstrukcyjny. Nie ma więc wzbudzenia cewki hamulca stałoprądowego, tak, że następuje zwolnienie sprężyn naciskowych hamulca i hamulec zadziała. Przy tym układ ochronny zintegrowany z przyrządem prostownikowym 7 zapewnia ostateczne zredukowanie energii indukowanej w cewce podłączonego hamulca stałoprądowego.

Układ ochronny ma zastosowanie w zasadzie do wyeliminowania szczytowych napięć łączeniowych albo napięć indukowanych występujących przy załączaniu i odłączaniu indukcyjności, do czego służą odpowiednie ograniczniki napięcia, jak na przykład warystory, diody Zenera lub tym podobne elementy. Dzięki korzystnej kombinacji diody zaporowej i warystora można obniżyć napięcie ograniczające układu ochronnego do wartości mniejszej od napięcia zasilającego wynoszącego zwykle 400 V. Pozwala to utrzymać zadane wartości graniczne tolerancji elektromagnetycznej. Ponadto zapewniona jest ostateczna redukcja energii indukcyjnej, dzięki czemu minimalizuje się czas zwłoki przy odwzbudzaniu sterowanych elektromagnetycznie zespołów konstrukcyjnych, w tym przypadku hamulca stałoprądowego.

Dzięki bezpośredniemu zasilaniu napięciem łącznika 1 i sterowaniu przyrządu prostownikowego 7 przez przekładnik prądowy 5 nie ma oddzielnego doprowadzenia odpowiedzialnego za wyraźne przedłużenie czasu odwzbudzenia, ponieważ istniejąca w uzwojeniu silnika energia indukcyjna zasila, na przykład, także cewkę hamulca stałoprądowego 2. W łączniku 1 wyeliminowane jest wtórne zasilanie poprzez galwaniczne oddzielenie przekładnika prądowego 5, co pozwala uzyskać bardzo dużą prędkość odłączania i odpowiednio bardzo krótki czas łączenia.

W zasadzie za pomocą układu łącznika 1 według wynalazku można zasilać wszystkie sterowane elektromagnetycznie zespoły konstrukcyjne, które pracują w kombinowanym połączeniu z silnikami trójfazowymi i silnikami prądu przemiennego. Ponadto łącznik 1 można korzystnie połączyć w układach z niektórymi uchwytami elektromagnetycznymi albo ze wszystkimi podobnymi przyrządami lub zespołami uruchamianymi elektromagnetycznie.

190 621

190 621

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ łącznika dla uruchamianego elektromagnetycznie zespołu konstrukcyjnego, zwłaszcza dla uruchamianego elektromagnetycznego hamulca stałoprądowego silnika indukcyjnego trójfazowego, ze stykiem łączeniowym oraz przyrządem prostownikowym ze zintegrowanym układem ochronnym, dołączonym za stykiem łączeniowym i połączonym z zespołem konstrukcyjnym, znamienny tym, że posiada przekładnik prądowy (5) włączony bezpośrednio przed stykiem łączeniowym (6), i że uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego (5) jest ukształtowane jako część przewodu doprowadzającego napięcie zasilające, że łącznik (1) jest w postaci łącznika zwiemego, a przyrząd prostownikowy (7) połączony jest ze źródłem napięcia, i że przekładnik prądowy (5), styk łączeniowy (6), przyrząd prostownikowy (7) z przyłączonym układem zabezpieczającym i łącznie z wszystkimi wymaganymi przyłączami stanowią zwartą konstrukcję w układzie łącznika.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik (1) jest połączony z dwoma przewodami zasilającymi silnika indukcyjnego trójfazowego (3) zasilającymi przyrząd prostownikowy (7).
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że uruchamiany elektromagnetycznie zespół konstrukcyjny zasilany jest poprzez łącznik (1) połączony z przyrządem prostownikowym (7) ze zintegrowanym układem ochronnym, przy czym układ ochronny zawiera człon RC.
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że uruchamiany elektromagnetycznie zespół konstrukcyjny zasilany jest poprzez łącznik (1) połączony z przyrządem prostownikowym (7) ze zintegrowanym układem ochronnym, przy czym układ ochronny zawiera warystor.
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik (1) w postaci zwartej konstrukcji jest usytuowany w obudowie (8), do montażu na znanych skrzynkach przyłączowych, korzystnie skrzynkach zaciskowych silników.