Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1939
.pdf
Когда противо-ЭДС двигателя снизится до достаточно низкого значения, чтобы позволить разомкнуть
контакты 19, 20, контакты 3, 4 закроются, вращая вал и блокируя контакты 19, 20; после этого контакты 21, 22
могут свободно закрыться, когда контакты 3, 4 откроются.
Следует понимать, что электрические схемы не являются полными, поскольку обычно предусматриваются
дополнительные цепи для включения и выключения ускоряющего сопротивления 14 и частей сопротивления
обмотки возбуждения 15, а также для выполнения операции, известной как пошаговое включение, и для
других целей, связанных с приводом машины. Однако, поскольку такие схемы хорошо описаны, нет
необходимости их описывать.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствование системы управления электродвигателями, приводящими в движение планирующие и
аналогичные машины.
Мы, компания THE BRITISH THoMSOrr-HOuSTON COMPANY LIMITED, британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown Flouse, Aldwych, London, W. C. 2, и Ральф
Дэвид Гивен, проживающий по адресу: Clarendon Street, 27, Leamington, и Чарльз Джозеф Х.В. Бутч,
проживающий в Ньюболд-он-Эйвоне, графство Уорвик, оба британские подданные, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к электрическим конвейерам и
подобным машинам, в которых стол или другой элемент совершает возвратно-поступательное движение с
помощью электродвигателя, который реверсируется в конце каждого хода главным выключателем,
автоматически приводимым в действие работой машины.
Целью изобретения является обеспечение динамического торможения с помощью последовательного
возбуждения, которое задействуется только в период торможения, когда стол останавливается.
Используется стандартный двигатель, который может иметь параллельную или комбинированную обмотку
возбуждения и оснащен дополнительной последовательной обмоткой возбуждения. Для запуска, остановки и
реверсирования двигателя в сочетании с обычным главным выключателем или контроллером, а также для
запуска и остановки двигателя, обычно в виде кнопочных выключателей, предусмотрены автоматические
контакторные переключатели. Предусмотрены средства, позволяющие подключить дополнительную
последовательную обмотку возбуждения (последовательно с тормозным сопротивлением) к якорю двигателя
таким образом, чтобы всегда обеспечивать тот же уровень натяжения, что и основная параллельная обмотка
возбуждения, независимо от направления вращения якоря. Таким образом, в конце каждого хода к магнитной
цепи машины прикладывается сильная намагничивающая сила, в результате чего поле быстро нарастает до
максимального значения и создает большой тормозной момент.
Подключение двигателя к источнику питания не меняется местами до тех пор, пока машина практически не
остановится, поэтому эффект от реверсирования не более значителен, чем в обычном случае, когда
двигатель часто запускается и останавливается.
В случае отключения электропитания или при остановке машины с помощью выключателя или размыкания
главного выключателя, шунтирующее поле исчезнет, но останется определенное количество остаточной
намагниченности, которая позволит дополнительному последовательному полю нарасти и создать тормозной
ток через тормозное сопротивление. Эффект от дополнительного последовательного поля будет
относительно сильнее, чем в обычных условиях торможения, поскольку железо, которое обычно пропускало
бы незначительный дополнительный поток за счет практически полного насыщения параллельным полем,
теперь будет пропускать значительный поток только за счет последовательной обмотки. Таким образом,
тормозной момент будет весьма значительным.
Для более ясного понимания изобретения далее будут описаны некоторые методы его практического
применения.
На чертежах, прилагаемых к предварительной спецификации, на фиг. 1 представлена электрическая схема,
показывающая цепи электродвигателя для привода строгального станка, снабженного дополнительной
последовательной обмоткой для торможения в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг. 2 и 3
изображен механизм блокировки, причем фиг. 2 представляет собой вид сбоку, а фиг. 3 — сечение по линии
B-B на фиг. 2.
Также на прилагаемых чертежах, на рис. 4 и 5 представлены модифицированные варианты схем,
изображенных на рис. 1, которые остались в предварительной спецификации.
На рис. 1 показан источник питания под номерами 5, 6, снабженный главными выключателями 7, 8. Обмотка
якоря двигателя обозначена цифрой 9, обмотки возбуждения параллельно обозначены цифрой 1.0, а обычная
обмотка возбуждения последовательно обозначена цифрами 11.12, представляющими собой
дополнительную обмотку возбуждения, соединенную последовательно с тормозным сопротивлением 13.14,
которое является ускоряющим сопротивлением, включенным последовательно с якорем 9, и сопротивлением
15, включенным последовательно с обмоткой возбуждения параллельно обозначению 10.
Реверсивные переключатели, которые могут быть обычного контакторного типа, обозначены цифрами 1, 2, 3 и
4. Переключатели 1 и 2 замыкаются катушкой 16, когда якорь вращается во время режущего хода станка, а
переключатели 3 и 4 замыкаются катушкой 17, когда якорь поворачивается в обратную сторону для
выполнения обратного хода станка. Рабочие катушки 16 и 17 имеют общий вывод, подключенный к
питающему проводу 6, а их другие выводы, соответственно, подключены к неподвижным контактам 23, 24
переключателя 18, так что любая из них может быть подключена к питающему проводу 5. Пусковой и
стопорный или управляющий выключатель 2T расположен последовательно с рабочими катушками 1G и 1T и
выключателем 18.
19,20,21 и 22 — это тормозные выключатели.
Они замкнуты катушками 25 и 26 соответственно, которые соединены с якорем и питаются
противодействующей электродвижущей силой. Катушки 19, 20 и 21, 22 механически заблокированы с
реверсивными выключателями, так что если один из реверсивных выключателей 1, 2 или 3, 4 замкнут,
тормозные выключатели 19; Переключатели 20 и 21, 22 остаются открытыми, и наоборот, если любой из
тормозных переключателей 19, 20 или 21, 22 замкнут, то реверсивные переключатели 1, 2 и 3, 4 остаются
открытыми. Также поддерживается последовательность работы, так что всякий раз, когда размыкаются
реверсивные переключатели 1, 2, тормозные переключатели 19, 20 замыкаются, но 21, 22 остаются
открытыми; аналогично, когда размыкаются 3, 4, 21, 22 замыкаются, но 19, 20 остаются открытыми.
На фиг. 2 и 3 показан способ, с помощью которого может быть обеспечено такое сцепление. На рис. 2
представлен вид сбоку данной компоновки. Рис. 3 представляет собой поперечный разрез.
На рисунках 1 и 2 показаны контакторы Do-Li polereversingcontactors, при этом для наглядности показан только
один полюс. Тормозные контакторы, в том числе двухполюсные, показаны на рисунках 3, 4. Это произойдет!
Как видно из описания "fromthetwong's", якорь или подвижная часть каждого контактора имеет два плеча,
выступающих назад, внешнее плечо которого снабжено роликом: контактор 1 с роликом 5; контактор 2 с
роликом 6; контактор 3 с роликом 7; контактор 4 с роликом S.
«Рычаги каждого контактора поворачиваются, как показано на рисунках 9 и 10». Штанга 11 шарнирно
закреплена в точке 12 и расположена таким образом, что если реверсивный контактор 1 замкнут, внутренний
рычаг контактора E прижимает один конец штанги, поднимая тем самым другой конец штанги и удерживая
контактор 2 в разомкнутом положении за счет зацепления с концом его внутреннего рычага. Аналогично,
контактор 1 остается разомкнутым, если контактор 2 замкнут.
Рычаги 13 и 14 установлены на кронштейне 15 и расположены таким образом, что их концы входят в
зацепление с внутренними рычагами четырех контакторов способом, который будет объяснен позже.
Принцип работы устройства следующий: «Предположим, контактор 2 замкнут, в результате чего двигатель
приводит в действие строгальный станок во время режущего хода; тормозной контактор 4 удерживается в
разомкнутом положении роликом 6 на контакторе 2, взаимодействующим с роликом 8 на контакторе 4;
одновременно выступ 19 на внутреннем рычаге контактора 2 нажимает на верхний рычаг коромысла и
поднимает его нижний рычаг.
Конец 17 стержня 11 также опущен, приподнимая конец 16, так что контактор 1 не может замкнуться. Конец
16-го стержня, поднимающего верхний конец рычага колокола 13. Таким образом, нижний конец этого рычага
поворачивается в положение за пределами мертвой точки. При этом он вступает в контакт с внутренним
контактором 3, размыкая этот контактор. Контактор 3 теперь не может замкнуться, поскольку рычаг 13
находится за мертвой точкой и удерживается в положении выступом 18 на внутреннем рычаге контактора 1,
причем перемещение выступа 18 ограничено перемещением якоря контактора 1. На рис. 2 и 3 показаны
блокировочные устройства в этом состоянии.
Если теперь строгальный станок остановить с помощью выключателя остановки, контактор 2 разомкнется,
контактор 4 сможет замкнуться, а контактор 3 останется заблокированным в открытом положении с помощью
рычага 13. Таким образом, правильное электрическое соединение тормозной цепи осуществляется с
помощью контактора 4.
После перезапуска машины контактор 2 замкнется, а контактор 4 разомкнется роликами 6 и 8, как и прежде. В
конце хода главный выключатель изменяет электрические соединения таким образом, что катушка контактора
1 находится под напряжением в течение следующего хода; катушка контактора 2 обесточивается, и контактор
4 замыкается.
Однако контактор 1 удерживается в открытом положении концом 16 стержня 11, зацепляющимся с
внутренним рычагом контактора, при этом конец 11 стержня 11 удерживается в опущенном положении
верхним рычагом коромысла 14, вращение которого предотвращается контактом его нижнего рычага с
внутренним рычагом контактора 4. Когда скорость двигателя достаточно снизится, ток в катушке контактора 4
упадет до такого значения, что сила, создаваемая катушкой контактора 1, будет раскачивать стержень 11,
размыкая контактор 4 с помощью рычага 14 и позволяя контактору 1 замкнуться.
Контактор 4 теперь заблокирован в открытом положении рычагом 14. Контактор 2 удерживается в открытом
положении стержнем 11, и контактор 3 теперь может свободно замыкаться, когда контактор 1 размыкается,
поскольку выступ 18 на внутреннем рычаге контактора 1 повернул рычаг 13 при замыкании. Таким образом,
видно, что всякий раз, когда размыкается один из реверсивных контакторов, замыкается только
соответствующий тормозной контактор, в то время как ни один из реверсивных контакторов не может быть
замкнут до завершения торможения и размыкания обоих тормозных контакторов. Таким образом,
электрические соединения с тормозной цепью всегда выполняются таким образом, чтобы обеспечить
правильную полярность дополнительной последовательной обмотки возбуждения с учетом направления
вращения двигателя.
Возвращаясь к рис. 1, принцип работы всей системы следующий: оператор замыкает главные выключатели 7
и 8, тем самым замыкая цепь от питающего провода 5 через выключатель 7, обмотку возбуждения 10,
резистор 15, выключатель 8 к питающему проводу 6. Таким образом, обмотка возбуждения параллельного
контура получает напряжение, величина которого зависит от сопротивления 15 в цепи.
Оператор замыкает управляющий выключатель 27, и цепь замыкается от питающего провода 5 через
выключатели 7, 27, 18, контакт 23, катушку 16, выключатель 8 к питающему проводу 6. Реверсивные
переключатели или двухполюсный контактор 1)-2 теперь замкнутся под воздействием катушки 16, и цепь
замыкается от питающего провода 5 через переключатель 7, последовательную обмотку возбуждения 11,
полюс контактора 1, якорь 9, полюс контактора 2, пусковое сопротивление 14, переключатель 8 к питающему
проводу 6.
Теперь якорь 9 вращается, приводя в движение стол станка во время режущего хода, а резистор 14
автоматически замыкается накоротко известным в данной области способом, чтобы разогнать двигатель до
скорости, соответствующей значению сопротивления возбуждения 15.
Если оператор теперь захочет остановить машину, разомкнув выключатель 97, катушка 1G обесточится, в
результате чего контакторы 1 и 2 разомкнутся. Тормозные выключатели или двухполюсные контакторы 19, 20
теперь замкнутся под действием силы тяжести и катушки 25, которая питается от противодействующего
элемента E. hI ; F. якоря 9, вращающегося в поле благодаря параллельно удерживаемой обмотке магнита 10.
Таким образом, якорь 9 отсоединяется от силовых проводов 5, 6 и соединяется контакторным полюсом 19 с
дополнительной обмоткой последовательного магнита 12 и тормозным резистором I3, а затем обратно через
контакторный полюс 20 с другим выводом якоря 9. Полярность дополнительной последовательной обмотки
возбуждения 12 подобрана таким образом, чтобы она помогала параллельной обмотке возбуждения 10, в
результате чего в якоре 9 генерируется ток, который в сочетании с сильным полем, создаваемым этими двумя
обмотками возбуждения, создает большой тормозной момент. Энергия движущихся частей рассеивается в
тормозном сопротивлении 13, и они быстро останавливаются.
Если же, с другой стороны, станку будет позволено завершить свой ход, то зубцы на подвижном столе
изменят положение переключателя 18 с контакта 23 на контакт 24, так что катушка 16 будет обесточена, а
катушка 17 — активирована. Контакторы 1, 2 разомкнутся, а контакторы 3, 4 начнут замыкаться, как только ток
в катушке 17 достигнет достаточного значения. Однако, как только контакторы 1, 2 начнут размыкаться,
контакторы 19, 20 начнут замыкаться под действием силы тяжести и катушки 25, которая находилась под
напряжением на протяжении всего хода. Таким образом, контакторы 19 и 20 замкнутся раньше контакторов 3
и 4, и тормозная цепь замкнется в правильном направлении через дополнительную последовательную
обмотку магнита 12 и сопротивление обмоток 13, после чего машина остановится, как и прежде. Сила
удержания катушки 25 будет уменьшаться по мере увеличения скорости якоря 9, и, следовательно,
противо-ЭДС будет уменьшаться, пока не будет достигнута точка, когда машина почти остановится, когда
сила, создаваемая катушкой 17, превысит силу, создаваемую катушкой 25, и контакторы 3, 4 замкнутся,
одновременно разомкнув контакторы 19, 20, как подробно описано выше.
Теперь станок будет перевернут, и строгальный стол будет перемещен в обратном направлении.
Если оператор остановит станок, разомкнув выключатель 27, или если стол завершит свой ход и переместит
выключатель 18 к контакту 23, то легко заметить, что контакторы 3, 4 разомкнутся, и, как описано выше,
блокировочные устройства позволят замкнуться тормозным выключателям или двухполюсным контакторам
21, 22. Это замыкает тормозную цепь в обратном направлении, но поскольку направление вращения якоря
меняется на противоположное, полярность противо-ЭДС также изменится, так что направление тока через
дополнительную последовательную обмотку возбуждения 12 останется тем же, что и раньше, и полярность
этой обмотки возбуждения по-прежнему будет такой, чтобы помогать параллельной обмотке возбуждения.
В случае отключения электропитания или размыкания главных выключателей 7 и 8 во время режущего хода
стола, обмотка возбуждения и катушка 16 обесточатся; контакторы 1 и 2 разомкнутся, контакторы 19 и 20
замкнутся под действием силы тяжести, а остаточный магнетизм в полюсах двигателя будет генерировать
ток, который теперь будет проходить через дополнительную обмотку последовательного магнита 12 в
правильном направлении, вызывая создание в этой обмотке сильного поля, которое в сочетании с
генерируемым током создаст достаточный тормозной момент, чтобы остановить двигатель за короткий
промежуток времени.
В случае отключения электропитания или размыкания выключателей 7, 8 во время обратного хода, контактор
3, 4 разомкнется, а тормозной контактор 21, 22 замкнется, и торможение будет осуществляться, как и прежде.
Тем, кто знаком с этим типом машин, будет легко понять, что обычно предусмотрены средства, благодаря
которым якорь приводного двигателя вращается в сильном поле во время режущего хода стола, так что
скорость вращения низкая, тогда как на обратном ходе сила поля ослабляется путем введения сопротивления
в цепь обмотки шунтирующего магнита, что обеспечивает более высокую скорость вращения. В качестве
альтернативы хорошо известным методам получения этого результата мы можем использовать следующий
метод: — Обращаясь к рис. 1, контактор 28 подключается ко всему сопротивлению 15 или к его части
последовательно с обмоткой шунтирующего магнита 10. Конструкция этого контактора такова, что его
контакты обычно замкнуты. Он управляется катушкой 29, которая подключена таким образом, что когда
катушка 17 загорается для замыкания контакторов 3,4 при обратном ходе стола, катушка 29 также загорается
и размыкает контактор 28, подключая резистор 15 к цепи параллельной обмотки возбуждения 10, что
обеспечивает сильное поле и, соответственно, высокую скорость.
Теперь, если оператор остановит машину во время обратного хода, разомкнув выключатель 27, контактор 28
замкнется, закоротит сопротивление 15 и позволит шунтирующему полю нарастить высокое значение.
Таким образом, при перезапуске машины напряженность поля имеет высокое значение, а пусковые
характеристики и коммутация двигателя значительно лучше, чем в случае запуска машины с ослабленным
полем. В прошлом в некоторых случаях предпринимались попытки увеличить напряженность поля с низкого
значения до высокого с помощью реле или аналогичного устройства во время запуска, но это оказывалось
неудовлетворительным из-за времени, необходимого для увеличения тока поля и, следовательно,
напряженности поля вследствие индуктивной природы цепи. Описанный метод устраняет эту трудность, хотя
для поддержания напряженности поля на высоком уровне в течение всего начального периода может
использоваться реле или аналогичное устройство.
Хотя приведенное выше описание и прилагаемые чертежи иллюстрируют один из способов реализации
нашего изобретения, могут быть использованы и другие методы, не выходящие за рамки нашего изобретения.
Например, может быть использован следующий альтернативный метод блокировки реверсивных и тормозных
контакторов.
Четыре двухполюсных контактора одного типа установлены так же, как и ранее, а на внешней стороне каждого
из них установлен описанный ранее роликовый блокиратор. Поворотный стержень и рычаги колокола
заменены валом, на котором установлены два звездообразных колеса и два храповых колеса. Звездчатые
колеса расположены таким образом, что входят в зацепление с внутренними рычагами тормозных
контакторов, и когда одно из них свободно перемещается, другое удерживается в разомкнутом положении.
Храповые колеса зацепляются соответственно с помощью собачек на двух реверсивных контакторах.
Храповые и звездообразные колеса расположены относительно друг друга таким образом, что если контактор
1, 2 замыкается, его собачка вращает храповое колесо, с которым он соединен, и звездообразные колеса
вращаются так, что контакты 19, 20 могут свободно перемещаться, а контакты 21, 22 блокируются в открытом
положении. В конце хода резки контакторы 1,2 размыкаются, позволяя контакторам 19,20 замкнуться и
завершить тормозную цепь, в то время как контакторы 3,4, находящиеся под напряжением, не могут
замыкаться благодаря расположению их собачки во втором храповом колесе, в свою очередь, вращение
которого предотвращается звездообразным колесом, взаимодействующим с контактором 19,20.
Когда противоЭДС двигателя падает до достаточно низкого значения, чтобы позволить разомкнуть контакты
19 и 20, контакты 3 и 4 замыкаются, вращая вал и блокируя контакты 19 и 20; после этого контакт 22 может
свободно замкнуться, когда контакты 3 и 4 разомкнутся.
Следует понимать, что электрические схемы не являются полными, поскольку обычно предусматриваются
дополнительные цепи для включения и выключения ускоряющего сопротивления 14 и частей сопротивления
обмотки возбуждения 15, а также для выполнения операции, известной как пошаговое переключение, и для
других целей, связанных с запуском машины.
На рис. 4 показана модифицированная схема цепей, в которой ток подается на якорь А двигателя с одной
стороны сети питания через выключатель 1, контактор 2, реверсивные контакторы 3 или 4, а с якоря через
реверсивные контакторы 6 или 5 (которые управляются любым известным способом так, что 6 замыкается при
замыкании 3, а 5 замыкается при замыкании 4, но одновременно может быть получена только одна из этих
двух комбинаций), пусковое сопротивление 7, последовательное возбуждение 8 и выключатель 9 на другую
сторону сети питания.
Обмотка возбуждения 10 также подключена к сети питания последовательно с реостатами 11 и 12, а также с
выключателями 1 и 9.
Контакторный выключатель 2 замкнут катушкой 91, когда последняя подключена к сети питания через
выключатели 1 и 9, управляющий выключатель 13 и главный выключатель 14. Контакторные выключатели 3 и
6 замкнуты катушкой или катушками 31, когда последние находятся под напряжением от главного
выключателя 15.
Контакторные выключатели 4 и 5 активируются катушкой или катушками 41, когда те активируются сегментом
15 главного выключателя.
Контакторный выключатель 2 механически заблокирован с контакторным выключателем 2X, так что когда 2
замкнут, 2X остается разомкнутым, и наоборот.
2
Контакт 2A замыкается катушкой 21A, когда последняя находится под напряжением через контакты 16 или 17;
контакт 16 замыкается, когда замыкаются контакторы 3 и 6, а контактор 17 — когда замыкаются контакторы 4
и 5.
Контакторный выключатель 18 нормально замкнут и размыкается при подаче напряжения на катушку 18l.
Принцип работы следующий: предположим, что главный выключатель находится в положении возвратного
стробоскопа (как показано на рисунке). При замыкании выключателей 1 и 9, а также управляющего
выключателя 13, ток будет течь от одной стороны сети электропитания через выключатель i, шунтирующую
обмотку возбуждения 10, часть реостата 11, контакторный выключатель 18, выключатель 9, к другой стороне
сети электропитания. Ток также будет протекать через выключатель 1, управляющий выключатель 13,
катушку контактора 21, сегмент главного выключателя 14, выключатель 9, на другую сторону источника
питания. Это приводит к замыканию контактора 2, удерживая его в разомкнутом состоянии. Затем ток
протекает через выключатель 1, контактор 2, катушку 41, сегмент 15 главного выключателя и выключатель 9.
Это приводит к замыканию контакторных выключателей 4 и 5 и позволяет току проходить через якорь, при
этом цепь проходит через выключатель 1, контакторный выключатель 2, контакторный выключатель 4, якорь
A, контакторный выключатель : i, пусковое сопротивление 7, последовательную обмотку возбуждения 8 и
выключатель 9.
Катушка 181 также получает питание через сегмент 15 главного выключателя, так что контактор 18 включает в
цепь с параллельной обмоткой возбуждения 10 все сопротивление реостата 11 и часть сопротивления
реостата 12 в соответствии с настройкой.
Пусковое сопротивление 7 может постепенно автоматически отключаться по секциям любым известным
способом, так что якорь двигателя разгоняется до высокой скорости, соответствующей настройке реостата 12.
Могут быть предусмотрены средства известным способом, например, с помощью реле, срабатывающего в
зависимости от величины тока якоря, для предотвращения ослабления тока возбуждения параллельного
обмотки до тех пор, пока пусковое сопротивление 7 не будет полностью отключено, а ток якоря не упадет до
заданного значения.
По завершении обратного хода главный выключатель перемещается из положения b в положение a с
помощью стола или возвратно-поступательной части станка.
Таким образом, цепь катушки 21 размыкается сегментом 14 главного выключателя, так что контактор 2
размыкается и позволяет замкнуться контактору 2; катушка 21A уже находится под напряжением благодаря
замыканию контактов 17 контакторами 4 и 5. Таким образом, дополнительная последовательная обмотка
возбуждения 19 подключена к якорю двигателя; цепь идет от одной части якоря двигателя через контактор 4,
контактор 2A, дополнительную последовательную обмотку возбуждения 19, часть пускового резистора 7,
контактор 5, к другой стороне якоря.
Перемещение сегмента 15 главного выключателя отключает катушку 41 от одной стороны сети
электропитания, а контакторный выключатель 2 отключает другую сторону катушки 41. Однако катушка 41-i
подключена параллельно якорю двигателя, причем одна цепь идет от одной стороны якоря через контактор 4,
соединение 20, катушку 41, сопротивление 21, контактор 5, к другой стороне якоря. Таким образом, катушка 41
питается от генерируемой ЭДС двигателя, а контакторы 4 и 5 остаются замкнутыми.
Кинетическая энергия якоря и движущихся частей строгального станка рассеивается электрически в
резисторе 7; высокий тормозной момент поддерживается параллельным полем 10 и дополнительным
последовательным полем 19. Как только скорость вращения якоря достаточно снизится, катушка 41
разблокирует контакторные выключатели 4 и 5 вследствие уменьшения ЭДС якоря. Контакты 17 разомкнутся,
и катушка 21A обесточится, освободив тем самым контакторный выключатель 2A. Главный выключатель
теперь находится в положении a, катушка 21 снова запитается и замкнет контакторный выключатель 2. Теперь
сегмент 15 главного выключателя соединяет контакт 31 с источником питания, и контакторы 3 и 6 замкнутся.
Теперь цепь замкнута с одной стороны сети электропитания через выключатель 1, контактор 2, контактор 3,
якорь A, контактор 6, пусковое сопротивление 7, последовательную обмотку возбуждения 8, выключатель 9.
Теперь якорь начинает вращаться для выполнения режущего хода, при этом пусковое сопротивление 7
автоматически отключается, как и прежде.
Контакторный выключатель 1S остается замкнутым, поскольку катушка c-181 обесточена, и, следовательно,
якорь разгонится до скорости, соответствующей настройке реостата возбуждения 11.
По завершении режущего хода главный выключатель будет перемещен из положения 1 в положение 5.
Электроэнергия Ooil2 будет на мгновение обесточена, так что контактный выключатель 2A разомкнется,
контактный выключатель 2A замкнется электроэнергией Ooil21A, которая находится под напряжением через
контакты 16, причем последний замыкается контактными выключателями.
3
& 6. Тормозная цепь теперь замыкается с одной стороны якоря через контактор 6, резистор 7,
дополнительную последовательную обмотку возбуждения 19, контактор 2A, контактор 3, на другую сторону
якоря. Контакторные выключатели 3 и 6 удерживаются в замкнутом состоянии катушкой 31, которая питается
от якоря через контакторный выключатель 3, катушку 31, резистор 22 и контакторный выключатель 6. Когда
скорость будет достаточно снижена, уменьшившаяся ЭДС, создаваемая якорем, позволит катушке 3
разблокировать контакторные выключатели 3 и 6, тем самым размыкая контакт 16, обесточив катушку 2 и
разомкнув контакторный выключатель 2'. Главный выключатель, находясь в положении b сегмента 14, подает
напряжение на катушку 21; контактор 2 замыкается, и катушка 41 получает напряжение через сегмент 15
главного выключателя. Таким образом, якорь снова подключается для обратного хода, как уже было описано.
Эта последовательность операций будет поддерживаться до тех пор, пока переключатели 1 и 9, а также
управляющий переключатель 13, замкнуты.
Следует отметить, что для торможения может использоваться либо вся, либо часть сопротивления 7, либо, в
качестве альтернативы, может использоваться отдельное тормозное сопротивление, при этом сопротивление
7 используется исключительно для запуска. Однако в показанной схеме можно использовать ускоряющие
контакторы для изменения величины сопротивления в тормозной цепи по мере уменьшения скорости
вращения якоря.
При необходимости могут быть установлены концевые выключатели, устройства защиты от перегрузки,
кнопочные пусковые и стопорные выключатели, а также кнопочные переключатели, обеспечивающие ручное
управление вместо автоматического управления главным выключателем. Также описанный способ изменения
значения шунтирующего провода для получения различных скоростей режущего и обратного ходов может
быть изменен без влияния на способ осуществления изобретения. Далее будет описан способ отключения
сопротивления 7 для ускорения двигателя с помощью соответствующих контакторных выключателей, которые
также могут использоваться для изменения величины сопротивления 7, включенного в тормозную цепь.
В патенте № 12, 941/1914, описывается использование контактора с дифференциальной обмоткой, который
замыкается во время торможения после режущего хода строгального станка, но размыкается во время
обратного торможения до тех пор, пока ЭДС, генерируемая якорем, не упадет до определенного значения.
Таким образом, после обратного хода в тормозной цепи возникает большее сопротивление, чем после хода
резки, благодаря чему высокая ЭДС, генерируемая в якоре в первом случае, не приводит к чрезмерному
тормозному току, и в то же время после хода резки можно получить достаточно большой тормозной ток за
счет уменьшения сопротивления в цепи. Однако в этой схеме дифференциальный контактор управляет
только торможением.
На фиг. 5 показана схема, в которой дифференциальный контактор используется как для ускорения, так и для
торможения; часть схемы, показанной на фиг. 4, включена в схему, а остальная часть опущена для простоты.
Контактор 24 управляется катушкой 24B, которая запитывается от сети переменного тока, когда замыкаются
контакты 1 () или 17 в результате замыкания контакторов 3 и 6 или 4 и 5. Управление также осуществляется
катушкой 24, которая подключена к рычагу. А осуществляется контактами 27, которые замыкаются при
размыкании контактного выключателя 2.
Контактор 23 замыкается, когда ток в последовательно включенной катушке 231 падает до заданного
значения (на основе хорошо известного принципа последовательной блокировки). Аналогично, контактор h 25
замыкается, когда ток в последовательной катушке 251 падает до заданного значения, и остается замкнутым
благодаря параллельной катушке 2511, которая питается от сети переменного тока через замыкание
контактов 26 при замыкании контактора 25.
Принцип работы следующий: при замыкании контакторных выключателей 2, 3 и 6, как уже было описано,
контакты 16 замыкаются и подают напряжение на катушку 24B, которая замыкает контакторный выключатель
24; катушка 24A размыкается контактами 27. Таким образом, часть пускового сопротивления 7 отсекается, и
последовательная катушка 231 соединяется последовательно с якорем и оставшейся частью пускового
сопротивления.
Когда ток падает до заданного значения, контактор 23 замыкается, перерезая лишь часть пускового
сопротивления 7 и соединяя последовательную катушку 251 с якорем и оставшейся частью пускового
сопротивления 7. Когда ток снова начинает течь до заданного значения, контактор 25 замыкается, отсекая
оставшуюся часть пускового сопротивления и одновременно замыкая контакты 26, тем самым подавая
питание на катушку 2511, которая поддерживает контактор 25 в замкнутом состоянии. Контакторный
выключатель 25 также размыкает контакты 28, тем самым обесточивая катушку 24" и позволяя контакторному
выключателю 24 разомкнуться.
Теперь все сопротивления в цепи якоря отключены, и двигатель работает со скоростью, определяемой
настройкой реостата шунтирующего поля.
По завершении режущего хода главный выключатель перемещается из положения a в положение b.
Контакторный выключатель 2 размыкается, как описано выше, катушка 2511 обесточивается сегментом 14,
так что контактор 25 также размыкается. Таким образом, катушка 231 обесточивается, и контактор 23
размыкается. Теперь катушки 24B и 24A находятся под напряжением благодаря замыканию контактов 28 и 27,
и, следовательно, контактор 24 замкнется, отключая часть сопротивления 7. Таким образом, видно, что в
тормозную цепь теперь включена лишь небольшая часть сопротивления 7, и на практике его следует
регулировать для обеспечения максимального безопасного тормозного тока, соответствующего
максимальной скорости резки.
Когда двигатель @s останавливается, размыкаются контакторы 3, G и 2A, затем замыкается контактор 2, а
затем контакторы 4 и 5, как описано выше. Затем контакты 24, 23 и 25 автоматически замыкаются в
зависимости от величины тока якоря, как уже было описано. Таким образом, якорь разгоняется для обратного
хода до высокой скорости, соответствующей настройке реостатов шунтирующего поля.
В конце обратного хода главный выключатель перемещается из положения b в положение a, при этом
контакторы 2, 25 и 23 размыкаются, а контактор 24 уже разомкнут. Катушки 24B и 24A снова получают питание
при замыкании контактов 28 и 27. Следует, однако, отметить, что направление вращения якоря теперь
противоположно тому, которое наблюдалось во время режущего хода, и, следовательно, генерируемая
противоЭДС будет иметь противоположную полярность. Таким образом, катушка 24А будет
противодействовать катушке 24Б, так что контактор 24 не замкнется, и, следовательно, в тормозную цепь
будет введено максимальное сопротивление. По мере уменьшения скорости вращения якоря генерируемая
ЭДС будет падать, а сопротивление катушки 24' катушке 24" будет уменьшаться до тех пор, пока не будет
достигнута точка, в которой контактор 24 замкнется под воздействием катушки 24B.
Таким образом, когда генерируемая ЭДС снижается до заданного значения, величина сопротивления в
тормозной цепи уменьшается, что позволяет поддерживать значительный тормозной момент даже на низких
скоростях.
Расположение ускоряющих контакторов 24, 23 и 25 может быть изменено без выхода за рамки изобретения, и
при желании могут быть использованы другие способы замыкания контакторов 23 и 25, например, с помощью
отдельных реле ограничения тока.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, это: 1. Схема управления для шунтирующего или комбинированного электродвигателя,
приводящего в движение строгальный станок или аналогичное устройство, в котором динамическое
торможение двигателя осуществляется с помощью последовательной обмотки возбуждения,
предназначенной для включения только в период торможения.
Соседние файлы в папке патенты