DE2630866C2 - Schaltungsanordnung zur Kurzschlußbremsung von Asynchron-Kurzschlußläufer-Motoren - Google Patents

Description

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aus einem Brückengleichrichter 11 und einem Opto- 18 zurückgesetzt und damit das NAND-Giietl 23 gokoppler 12 bestehender schneller Schalter. Ein Triac 13 sperrt wird. Erneutes Schließen der Kontakte 8, 9 und ist in Reihe zu dem Brückengleichrichter 11 und parallel 10 setzt den Speicher 18 durch das Verzögerungsglied zur Ständerwicklung 3 geschaltet Solange der Motor in 16 und der Eingang 22 wird vorbereitet Alles andere Betrieb und die Schaltkontakte 8,9 und 10 geschlossen 5 wiederholt sich wie vor beschrieben. Dabei ist die sind, gibt der Brückengleichrichter 11 infolge des über Schaltstrecke des Schalters angeschlossen, da die zuvor den Schaltkontakt 10 hergestellten Kurzschlusses se- beschriebene Schaltungsanordnung kontrolliert, ob die kundär keine Spannung ab. Am Ausgang 14 des Opto- Hauptkontakte geöffnet sind und dadurch Netzkurzkopplers 12 liegt daher Low-Signal. Sind die Schaltkon- Schluß beim Zünden des Triacs verhindert wird, takte 8,9 und 10 dagegen geöffnet, so erhält der Brük- io Die mit der Schaltungsanordnung gemäß dem vorstekengleichrichter 11 einerseits über die Zuleitung 6 und hend geschilderten Ausführungsbeispiel erzielbare Verandererseits über einen Spannungsnullpunkt 15 sowie besserung der Bremsgeschwindigkeit ist aus dem Diadie Ständerwicklung 3 Spannung. Damit erscheint am gramm der Abbildung 3 zu entnehmen. In dem Dia-Ausgang 14 des Optokopplers 12 High-SignaL Es ist die gramm sind die in Prozenten der Nenndrehzahl n₀ ausAufgabe der rechts in der Abbildung dargestellten logi- 15 gedrückten Drehzahlen η nach Beginn der zum Zeitschen Schaltung, aus einer derartigen Signalform nur punkt O einsetzenden Bremsung über der Zeit r aufgedann kurzzeitig Zündimpulse zu erzeugen, wenn das tragen. Die am weitesten rechts liegende Kurve 1 be-High-Signal nach Unterbrechen der Schaltkontakte 8,9 zieht sich auf den Fall des in der Zeit t ungebremst und 10 am Punkt 14 erscheint auslaufenden Motors. Die mittlere 3 und die linke Kurve

Ein am Punkt 14 anstehendes High- oder Low-Signal 20 2 zeigen den Verlauf der Drehzahl be.' Anwendung der wird von «inem invertierenden Zeitglied 16 umgekehrt, Kurzschlußbremsung. Bei Aufnahme der Ymken Kurve an seiner von High auf Low abfallenden Flanke verzö- wurde der zur Beeinflussung der Bremsschnelligkeit gen und an den einen Eingang 17 eines Magnetspei- dienende Widerstand 27 auf seinen optimalen Wert einchers 18 gegeben. Ein Inversionsglied 19 mit nachge- gestellt, während dieser bei der Aufnahme der mittleren schaltetem zweiten invertierenden Zeitglied 20 verzö- 25 Kurve au; einen Wert eingestellt war, der der mit der gen lediglich die von Low auf High ansteigende Flanke Kurzschlußbremsung erreichbaren längsten Bremsdaudes bei 14 anliegenden Signals. Im Moment der Span- er entspricht

nungsumkehr an seinen Eingängen 17 und 21 wird der

Magnetspeicher gesetzt An seinem Ausgang 22 er- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

scheint High-SignaL sobald der Eingang 17 gegenüber 30

dem Eingang 21 positiv wird. Der Ausgang 22 des Magnetspeichers ist mit dem Eingang eines ersten NAND-Gliedes 23 verbunden, an dessen zweiten Eingang 24 das bei 14 anliegende Signal unverändert weitergegeben wird. Der Ausgang 25 des NAND-Gliedes fällt nur dann von High auf Low, wenn der Eingang 24 unmittelbar nach Abschalten des Motors bei gesetztem Speicher High-Signal erhält. Der Magnetspeicher 18 fällt ab, sobald die Spar-iung an seinem Eingang nach der durch das Zeitglied 20 bedingten Verzögerungszeit umgekehrt wird. In diesem Moment erscheint auch am Ausgang 25 des NAND-Gliedes 23 wieder High-Signal.

Das normalerweise am Punkt 25 anliegende High-Signal wird also nur während der kurzen Zeitspanne zwischen dem Abschalten des Motors uid dem Abfallen des gesetzten Speichers in ein Low-Signal verwandelt Dieser kurzzeitige Rechteckimpuls wird zur Erzeugung der Zündimpulse benutzt Dazu werden an den einen Eingang 29 eines zweiter. NAND-Gliedes 31 die von einem beispielsweise bei 2,5 kHz arbeitenden Taktgenerator 30 erzeugten periodischen Rechteckimpuls gegeben. Diese erscheinen nur dann am Ausgang 32 des NAND-Gliedes 31, wenn am Eingang 28 kurzzeitig High-Signa! erscheint Die so erzeugten, nur unmittelbar nach dem Abschalten des Motors am Ausgang 32 erscheinenden Zündimpulse werden über eine Zündeinrichtung 33 zum Zündkontakt 34 des Triacs 13 weitergeleitet

Die an den Punkten 14,17,21,22,24,25,28,29 und 32 anliegenden Signalfolgen sind im Diagramm der Abbildung 2 dargestellt.

Beim öffnen der Kontakte 8,9 und 10 wird der Optokoppler sowie das NAND-Glied 23 unverzögert umgeschaltet und der Zündzeitpunkt ist lediglich von der Einstellung am Zeitglied (etwa 2 msec) abhängig. Der Zeitabschnitt nach F i g. 2, in rVm der Triac 13 Zündimpuls bekommt, wird durch das Zeitglied 20 begrenzt, indem nach Ablauf der Verzögerungszeit der Magnetspeicher

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Kurzschlußbremsung von Asynchron-Kurzschlußläufer-Motoren mit mechanisch zu betätigenden Schaltkontakten in den Spannungsversorgungsleitungen der dreiphasigen Ständerwicklungen mit einem Halbleiterschalter als Kurzschlußschalter und einem Zeitglied zur zeitlichen Begrenzung des Bremsstroms, gekennzeichnet durch einen eingangsseitig zu einem der Schaltkontakte parallel geschalteten schnellen Schalter aus einem Brückengleichrichter mit nachgeschaltetem Optokoppler, einen mit dem schnellen Schalter in Reihe und zu einer der Ständerwicklun- is gen parallel geschalteten Triac als Kurzschlußschalter, einen durch Oberlagerung der drei Phasen der Versorgungsspannung gebildeten, mit einem Eingang des schnellen Schalters verbundenen Spannungsnullpunkt, ein erstes NAND-Güed (23), dessen 2ö einer Eingangskontakt (24) direkt und dessen anderer Eingangskontakt (22) über ein invertierendes Verzögerungsglied (16 bis 20) als Zeitglied für die Bremszeit mit dem Ausgang des schnellen Schalters verbunden ist, sowie ein zweirts NAND-Glied (31), das eingangsseitig über ein zweites Verzögerungsglied mit dem Ausgang des ersten NAND-Gliedes (23) sowie dem Ausgang eines Taktgenerators (30) und ausgangsseitig über eine Zündeinrichtung (33) mit dem Zünukontakt des Triacs (34) verbunden ist

2. Schaltungsanordnung veh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, diß das invertierende Verzögerungsglied aus einem Magnetspeicher (18) mit einem ersten invertierenden Zeitglied (16) an einem Eingangskontakt sowie mit einem Inversionsglied (19) und nachgeschaltetem zweiten invertierenden Zeitglied (20) am anderen Eingangskontakt besteht

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kurzschlußbremsung von Asynchron-Kurzschlußläufer-Motoren mit mechanisch zu betätigenden Schaltkontakten in den Spannlingsversorgungsleitungen der dreiphasigen Ständerwicklungen mit einem Halbleiterschalter als Kurzschlußschalter und einem Zeitglied zur zeitlichen Begrenzung des Bremsstroms.

Aus der DE-OS 19 10 448 ist ein elektronischer Kurzschlußschalter für dreiphasige Asynchron-Motoren bekannt. In dem Läuferpaket werden nach Abschalten der Betriebsspannung durch von außen zugeführten Gleichstrom unter Ausnutzung der Remanenz Magnetpole geschaffen, die beim Durchlaufen des durch z. B. einen Halbleiter kurzgeschlossenen Teils der Stator-Wicklung in diesem einen Induktionsstrom erzeugen wodurch die kinetische Energie des Läufers durch Umwandlung in elektrische Energie bzw. Wärme beseitigt wird. Der Bremsstrom kann durch ein einstellbares Zeitrelais oder entsprechende elektronische Anordnungen nach kurzer Zeit abgeschaltet werden. Insbesondere bei Motoren geringen Wicklungswiderstandes und kleiner äußerer Schwungmasse muß direkt nach Abschalten der Betriebsspannung das Kurzschließen der Phasen erfolgen, da sonst die Bremswirkung — bedingt durch den rasch abklingenden Restmagnetismus des Läufers — nicht mehr ausreicht, ilen Rotor /um Stillstand zu bringen. Wie der Kuiv.schlußschalter angesteuert werden soll, ist

dieser Offenlegungsschrift jedoch nicht zu entnehmen.

Aus der DE-OS 24 05 092 ist weiterhin eine elektronische Steuerschaltung zur Inbetriebnahme und zum Anhalten eines Einphasen-Kondensator-Motors bekannt die über einen Transformator und einen Vollweggleichrichter angeschlossen ist Zur Bremsung ist ein Bremsschalter zur Erzeugung einer Steuerspannucg vorgesehen, welche die Dauer des Bremsstromstoßes bestimmt Die Steuerspannung wird dabei zweckmäßig durch ein Zeitgüed für die Bremszeit erzeugt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine schnelle und sichere Ansteuerung des Kurzschlußschalters bereitzustellen, die eine Vermeidung von Netzkurzu:hlüssen gewährleistet

Die zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist gekennzeichnet durch einen eingangsseitig zu einem der Schaltkontakte parallel geschalteten schnellen Schalter aus einem Brückengleichrichter mit nachgeschaltetem Optokoppler, einen mit dem schnellen Schalter in Reihe und zu einer der Ständerwicklungen parallel geschalteten Triac als Kurzschlußschalter, einen durch Überlagerung der drei Phasen der Versorgungsspannung gebildeten, mit einem Eingang des schnellen Schalters verbundenen Spannungsnullpunkt, ein erstes NAND-Glied, dessen einer Eingangskontakt direkt und dessen anderer Eingangskontakt über ein invertierendes Verzögerungsglied als Zeitglied für die Bremszeit mit dem Ausgang des schnellen Schalters verbunden ist, sowie ein zweites NAND-Glied, das eingangsseitig über ein zweites Verzögerungsglied mit dem Ausgang des ersten NAND-Gliedes sowie dem Ausgang eines Taktgenerators und ausgangsseitig über eine Zündeinrichtung mit dem Zündkontakt des Triacs verbunden ist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gelingt es, den Triac unmittelbar nach Abtrennen der Ständerwicklung von der Versorgungsspannung schnell und sicher zu zünden. Die Funktion der logischen Schaltungselemente ist es, ein Zünden des Triacs in allen anderen Betriebszuständen mit Sicherheit zu verhindern. Da der Ausgang des ersten NAND-Gliedes mit einem weiteren, einstellbaren Zeitglied verbunden ist, kann die Bremsgeschwindigkeit zusätzlich beeinflußt werden.

Das invertierende Verzögerungsglied kann aus einem Magnetspeicher mit einem ersten invertierenden Zeitglied an einem Eingangskontakt sowie mit einem Inversionsglied und nachgeschaltetem invertierenden Zeitglied am anderen Eingangskontakt bestehen. Ein am Ausgang des schnellen Schalters erscheinendes Rechtccksignal wird von diesem Verzögerungsglied invertiert und sowohl an seiner ansteigenden als auch an seiner abfallenden Flanke verzögert. Dabei können mit Hilfe der beiden Zeitglieder die Verzögerungszeiten für die beiden Flanken unabhängig voneinander gewählt werden. Diese geringfügige Verzögerung ist, wie aus dem weiter unten stehenden Ausführungsbeispiel deutlich wird, für eine funktionsgerechte Erzeugung der Zündimpulse unbedingt erforderlich.

Anschließend soll die Erfindung anhand eines in Abbildung I schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Dreiphasige Ständerwicklungen 1, 2 und 3 werden über Zuleitungen 4,5 und 6 mit Spannung versorgt. Die Ständerwicklungen können über ein Schütz 7 mit drei dazugehörigen, gemeinsam zu betätigenden Schaltkontakten 8, 9 und 10 von der Spannungsversorgung getrennt werden. Parallel zum Schaltkontakt 10 liegt ein