Електропривід

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах различных механизмов, где необходимо произвести пуск электродвигателя в две ступени и осуществить предпусковую сигнализацию. Наиболее близким предложенному является электропривод, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, первый контактор с катушкой, с тремя силовыми и с замыкающим и размыкающим контактами, второй контактор с катушкой, тремя силовыми и с размыкающими контактами, первый элемент задержки с двумя выводами, кнопку "Пуск", выполненную в виде размыкающего и замыкающего контактов, резистор, кнопку "Стоп", один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной фазе источника питания, другой вывод кнопки "Стоп" подключен к одному выводу замыкающего контакта кнопки "Пуск", одни выводы катушек первого и второго контакторов подключены к одним Выводам размыкающих контактов противоположных контакторов соответственно, другой вывод катушки первого контактора подключен к первому выводу первого элемента задержки, одни выводы трех силовых контактов первого контактора подключены к концам фаз статорной обмотки электродвигателя, другие их выводы объединены в общую точку, одни выводы трех силовы х контактов второго контактора предназначены для подключения к фазам источника питания, другие их выводы подключены к концам фаз статорной обмотки электродвигателя соответственно [1]. Недостатком известного устройства является то, что в нем не предусмотрен двухступенчатый запуск двигателя, что ведет к его перегрузке, поэтому устройство недостаточно надежно. Кроме того, устройство не обеспечивает электробезопасность в процессе работы из-за отсутствия предпусковой сигнализации. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования электропривода, в котором благодаря включению его в работу в две ступени уменьшаются нагрузки на двигатель и следовательно, повышается его надежность. Кроме того, обеспечение предпусковой сигнализации позволяет повысить электробезопасность обслуживающего персонала. Поставленная задача решается тем, что в электроприводе, содержащем трехфазный асинхронный электродвигатель, первый контактор с катушкой, с тремя силовыми и с замыкающим и размыкающим контактами, второй контактор с катушкой, тремя силовыми и с размыкающим контактами, первый элемент задержки с двумя выводами, кнопку "Пуск", выполненную в виде размыкающего и замыкающего контактов, резистор, кнопку "Стоп", один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной фазе источника питания, другой вывод кнопки "Стоп" подключен к одному выводу замыкающего контакта кнопки "Пуск", одни выводы катушек первого и второго контакторов подключены к одним выводам размыкающих контактов противоположных контакторов соответственно, другой вывод катушки первого контактора подключен к первому выводу первого элемента задержки, одни выводы трех силовы х контактов первого контактора подключены к концам фаз статорной обмотки, другие их выводы объединены в общую точк у, одни выводы трех силовых контактов второго контактора предназначены для подключения к фазам источника питания, другие их выводы подключены к концам фаз статорной обмотки соответственно, согласно изобретению, введены третий контактор с катушкой, с тремя силовыми и с двумя замыкающими контактами, сирена с катушкой, второй элемент задержки с двумя выводами, а первый контактор снабжен вторым замыкающим контактом, другой вывод замыкающего контакта кнопки "Пуск" подключен к другому выводу размыкающего контакта второго контактора, к одному выводу резистора и к одному выводу размыкающего контакта кнопки "Пуск", другой вывод которой подключен к одному выводу первого замыкающего контакта третьего контактора, другой вывод которого соединен со вторым выводом первого элемента задержки, другой вывод резистора подключен к одному выводу первого замыкающего контакта первого контактора, другой вывод которого подключен к другому выводу кнопки "Стоп" и к одним выводам вторых замыкающих контактов первого и третьего контакторов, другие выводы которых подключены соответственно к одному выводу катушки сирены и к другому выводу размыкающего контакта первого контактора, другой вывод катушки Сирены подключен к одному выводу катушки третьего контактора, другой вывод которой подключен к другим выводам катушек первого и второго контакторов, выводы катушки сирены соединены с двумя выводами второго элемента задержки соответственно, одни выводы трех силовых контактов третьего контактора предназначены для подключения к фазам источника питания, другие выводы подключены к началам фаз статорной обмотки. Для повышения надежности и эффективности пуска в электропривод введено токовое реле с катушкой и с размыкающим контактом, включенным между другим выводом замыкающего контакта третьего контактора и вторым выводом первого элемента задержки, катушка токового реле включена между другим выводом одного из трех силовы х контактов третьего контактора и началом соответствующей фазы статорной обмотки. Схема электропривода приведена на чертеже и содержит трехфазный асинхронный электродвигатель 1, первый контактор с катушкой 2, с тремя силовыми 3 и с замыкающим 4 и размыкающим 5 контактами, второй контактор с катушкой 6, тремя силовыми 7 и с размыкающим 8 контактами, первый элемент задержки 9 с двумя выводами 10, 11, кнопку "Пуск", выполненную в виде размыкающего 12 и замыкающего 13 контактов, балластный резистор 14, кнопку "Стоп" 15, один вывод которой снабжен зажимом для подключения к одной фазе источника питания 16, другой вывод кнопки "Стоп" 15 подключен к одному выводу замыкающего контакта 13 кнопки "Пуск", одни выводы катушек первого 2 и второго 6 контакторов подключены к одним выводам размыкающих контактов 5,8 противоположных контакторов соответственно, другой вывод катушки 2 первого контактора подключен к первому выводу 10 первого элемента задержки 9, одни выводы трех силовых контактов 3 первого контактора 2 подключены к концам фаз статорной обмотки, другие их выводы объединены в общую точк у, одни выводы трех силовых контактов 7 второго контактора предназначены для подключения к фазам источника питания 16, другие их выводы - для подключения к концам фаз статорной обмотки электродвигателя 1, третий контактор с катушкой 17, с тремя силовыми 18 и с двумя замыкающими контактами 19, 20, сирена с катушкой 21, второй элемент задержки 22 с двумя выводами 23, 24, первый контактор 2 снабжен вторым замыкающим контактом 25. другой вывод замыкающего контакта 13 кнопки "Пуск" подключен к другому выводу размыкающего контакта 8 второго контактора и через включенные последовательно размыкающие контакты 12 кнопки "Пуск" и первые замыкающие контакты 19 третьего контактора 17 соединен со вторым выводом 11 первого элемента задержки, параллельно замыкающим контактам 13 кнопки "Пуск" подсоединены последовательно включенные балластный резистор 14 и первый замыкающий контакт 4 первого контактора, другой вывод кнопки "Стоп" 15 подключен к одним выводам вторых замыкающих контактов 4, 25 первого и 20 третьего контакторов, другие выводы которых подключены соответственно к одному выводу катушки сирены 21 и к другому выводу размыкающего контакта 5 первого контактора, другой вывод катушки сирены 21 подключен к одному выводу катушки 17 третьего контактора, другой вывод которой подключен к другим выводам катушек первого 2 и второго 6 контакторов, выводы катушки сирены 21 с двумя выводами второго элемента задержки 22 соответственно, одни выводы трех силовых контактов 18 третьего контактора предназначены для подключения к фазам источника питания 16, другие выводы подключены к началам фаз статорной обмотки электродвигателя 1, токовое реле с катушкой 26 и с размыкающим контактом 27, включенным последовательно с замыкающим контактом 19 третьего контактора и первым элементом задержки 9, катушка 26 токового реле включена между одной из фаз источника питания 16 и соответствующей фазой статорной обмотки электродвигателя 1. Обмотки асинхронного электродвигателя 1 подключаются через силовые контакты 3 и 18 соответственно первого 2 и третьего 17 контакторов к клеммам трехфазной сети 16 по схеме "звезда", а через силовые контакты 18 и 7 третьего 17 и второго 6 контакторов по схеме "треугольник", т.е. первоначально на пониженное; а затем номинальное напряжение обмоток. Одни выводы всех трех контакторов подключены к нулевому выводу 28, соединенному с сетью. В качестве токового реле могут быть использованы электромагнитные, электронные и другие реле. Электропривод работает следующим образом. При замыкании контакта 13 ток проходит через контакты 8 и катушку 2, и срабатывает первый контактор. Замыкающими контактами 4 этого контактора катушка 2 подключается к сети через балластное сопротивление 14, например, резистор. Значение сопротивления резистора 14 и катушки 2 подобраны таким образом, чтобы основная часть напряжения сети падала на катушке 2 контактора и он удерживался включенным. Силовыми контактами 3 контактора 2 одни выводы статорных обмоток электродвигателя соединяются вместе. Одновременно замыкаются контакты 25 первого контактора, и через катушку 17 выключенного третьего контактора к клеммам сети 16, 28 подключается сирена 21. сигнализирующая о подготовке к включению электродвигателя 1. Пусковой ток контактора почти на порядок превышает ток сирены, поэтому основная часть напряжения питания падает на катушке сирены, и контактор 17 самостоятельно не включается. За счет падения напряжения на катушке 21 сирены под действием тока, выпрямленного нижним левым диодом моста 41 второго элемента задержки, через резисторы 44 и 46 начинает заряжаться конденсатор 45 время задающего RC-контура, и через резистор 48, ограничивающий напряжение на базах ОПТ 43, и резистор 47 и 49. заряжается конденсатор 51. Через выдержку времени, определяющую время звучания сирены, как только напряжение на конденсаторе 45 достигнет напряжения отпирания ОПТ 43, последний открывается. Конденсатор 45 через ОПТ 43 и резистор 47 разряжается на переход катод-управляющий электрод тиристора 42, и последний открывается. Тиристор 42 шунтируе т катушку 21 сирены. При этом через замкнутые контакты 25 первого контактора, диодный мост 41, зашунтированный через резистор 46 открытым тиристором 42 и катушк у 17 третьего контактора протекает ток, вызывающий включение третьего контактора. Силовые контакты 18 третьего контактора вместе с ранее включенными контактами 3 первого контактора подключают статорные обмотки электродвигателя 1 к трехфазной сети в пусковой режим, например, по схеме "звезда" или на нижнюю скорость. В момент отпирания тиристора 42 под действием падения напряжения на резисторе 46 за счет тока включения контактора 17 через диод 50 заряжается конденсатор 52, который разряжается на цепь управления тиристора 42, поддерживая его открытым при переходе напряжения на выходе моста 41 через нуль в течение времени включения контактора 17, После срабатывания контактора 17 его контакты 20 замыкаются, шунтируя сирену 21 и обеспечивая удержание контактора 17 по включенном положении и подсоединение других выводов статорных обмоток электродвигателя 1 к трем фазам сети. Статорные обмотки электродвигателя 1 подключаются к сети по схеме "звезда", т.е. на пониженное напряжение, и происходит его запуск. Одновременно замыкаются контакты 19 контактора 17. Контакты 19 и 27 до срабатывания токового реле могут незначительное время находиться во включенном состоянии, но так как они подключены параллельно обмотке контактора 2 через вход диодного моста 29 выключенного элемента задержки, то катушка контактора 2 не шунтируе тся, и контактор остается включенным. Под действием пускового тока электродвигателя срабатывает токовое реле 26, и его контакты 27 размыкаются, прежде чем успевает сработать элемент задержки, состоящий из диодного моста 29, тиристора 30 и др. элементов. Когда ток статорных обмоток электродвигателя 1 снизится до номинального значения, контакты 27 токового реле.26 замкнутся. В этом случае через контакты 27 и замкнутые контакты 19 третьего контактора параллельно катушке 1 первого контактора подключается первый элемент задержки, составленный диодным мостом 29 и др. элементами. Через контакты 12, 19 и 27, резистор 32 и один из диодов моста 29 заряжается конденсатор 33 до порога отпирания ОПТ 31. Через интервал времени, необходимый для исключения шунтирования катушки контактора 2. через замыкающиеся контакты 19 третьего контактора и еще не успевшие разомкнуться контакты 27 токового реле и несколько превышающего время срабатывания токового реле, отпирается ОПТ 31 и тиристор 30. Тиристор 30 через диодный мост 29 шунтируе т обмотку 2 первого контактора, который, размыкая силовые контакты 3, отключает друг от друга первые выводы статорных обмоток. При этом его контакты 4 размыкаются, а контакты 5 замыкаются и через них включается второй конденсатор 6. Своими силовыми контактами 7 второй контактор подключает первые выводы статорных обмоток электродвигателя 1 к фазам сети, и электродвигатель 1 подключается через силовые контакты 18 и 7 контакторов 17 и 6 по схеме "треугольник", т.е. на номинальное напряжение обмоток. Для исключения одновременного срабатывания контактора 2 контактор 6 размыкает свои контакты 8. Процесс пуска электродвигателя заканчивается. Отключение электродвигателя осуществляется размыканием кнопки 15. В первом элементе задержки, как и во втором, резистор 34, диод 38 и конденсатор 40 служат для удержания тиристора 30 в открытом положении в течение времени отключения контактора 2. Из предложенного электропривода токовое реле 26, 27 может быть исключено. В этом случае выдержка времени первого элемента задержки должна определять время пуска электродвигателя, т.е. время подключения обмоток электродвигателя в "звезду". Электропривод позволяет осуществлять автоматический пуск асинхронных электродвигателей с различными условиями пуска в зависимости от требуемого значения силы пускового тока или по времени с регулировкой в широких пределах длительности предпусковой сигнализации. Устройство обеспечивает безопасность работы за счет предпусковой сигнализации, характеризуется простотой и высокой надежностью работы, так как в нем отсутствуют промежуточные реле и их контакты, обеспечивая оптимизацию режима пуска асинхронного электродвигателя.