BG109571A - Method and device for regulating the speed of a two-phase induction motor with a quasi-resonance single-phase cycloconvertor - Google Patents
Method and device for regulating the speed of a two-phase induction motor with a quasi-resonance single-phase cycloconvertor Download PDFInfo
- Publication number
- BG109571A BG109571A BG109571A BG10957106A BG109571A BG 109571 A BG109571 A BG 109571A BG 109571 A BG109571 A BG 109571A BG 10957106 A BG10957106 A BG 10957106A BG 109571 A BG109571 A BG 109571A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- phase
- frequency
- quasi
- supply voltage
- induction motor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
МЕТОД И УСТРОЙСТВО ЗА РЕГУЛИРАНЕ НА СКОРОСТТА НА ДВУФАЗЕН АСИНХРОНЕН ДВИГАТЕЛ С КВАЗИРЕЗОНАНСЕН ЕДНОФАЗНОДВУФАЗЕН ЦИКЛОКОНВЕРТОРMETHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR WITH A QUASI RESONANCE ONE-PHASE CYCLON CONVERTER
Област на техникатаTechnical field
Метод и устройство за регулиране на скоростта на двуфазен асинхронен двигател с квазирезонансен еднофазнодвуфазен циклоконвертор намира приложение в машини и механизми изискващи ниски и свърх ниски скорости, в битови апаратури, а също и в бордови електрозадвижвания използвани в самолети и кораби, чиито токоизточници са с повишена честота.A method and device for controlling the speed of a two-phase asynchronous motor with a quasi-resonant single-phase two-phase converter is used in machines and mechanisms requiring low and super low speeds, in domestic appliances, as well as on-board electric motors used in airplanes and ships with current sources .
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известен е честотен метод за регулиране скоростта на двуфазен асинхронен двигател. Метода се състои в това,, че регулиране на честотата и напрежението, а също и съотношението между тях, се осъществява в самия транзисторен инвертор. Чрез изменение на коефициента на запълване на импулсите посредством широчинноимпулсна модулация ( ШИМ) се променяA known frequency method for controlling the speed of a two-phase induction motor. The method is that the frequency and voltage regulation, as well as the ratio between them, is performed in the transistor inverter itself. By changing the pulse fill factor by pulse width modulation (PWM), it changes
L.L.
амплитудата на напрежението приложено към двигателя, а чрез изменение на ширината на импулсите се променя честотата.the voltage amplitude applied to the motor, and by changing the pulse width the frequency changes.
Устройството осъществяващо известния метод се състои от два транзисторни инвертора изпълнени по еднофазна мостова схема с четири транзистора във всеки един от тях.В средните точки на мостовите схеми са включени изводите на двете намотки, а към двете рамена на мостовите схеми се подава постоянно нерегулируемо напрежение.The device according to the known method consists of two transistor inverters made in single phase bridge circuit with four transistors in each of them. The terminals of the two windings are included in the middle points of the bridge circuits, and a constant non-adjustable voltage is applied to the two arms of the bridge circuits.
Недостатъците на известния метод са наличие на звено за постоянен ток, което не позволява връщането на енергия от двигателя в мрежата, а от там и невъзможност за осъществяване на генераторни (спирачни) режими.The disadvantages of the known method are the presence of a DC link, which does not allow the return of energy from the motor to the grid, and hence the inability to perform generator (brake) modes.
Двукратното преобразуване на честотата и свързаните с това загуби са също недостактък на устройството.Double conversion and the associated losses are also a drawback of the device.
Известен е и метод при който се извършва непосредствено преобразуванена на честотата чрез т. н. еднофазнодвуфазен циклоконвертор , За да се получат желаните механични характеристики се извършва регулиране по два параметра - по броя на полувълните от еднофазното захранващо напрежение насложени в положителните и отрицателни полувълни на синтезираното от циклоконвертора напрежение и по фазовия ъгъл на отпушване на вентилите.There is also a method whereby a direct frequency conversion is carried out by means of a so-called single-phase two-phase cycloconverter. In order to obtain the desired mechanical characteristics, regulation is performed by two parameters - by the number of half-waves of the single-phase supply voltage superimposed on the positive and negative half-waves of the synthesized from the cycloconverter voltage and at the phase angle of the valve opening.
Наличието на система за импулснофазово управление на ъгъла на отпушване, е основен недостатък на метода. На устройството осъществяващо метода са присъщи всички негативи на фазовото управление,като нисък момент,кпд и фактор на мощност и наличие на режими на прекъснат ток.The presence of a pulse-phase impulse control system is a major drawback of the method. The device implementing the method is characterized by all the negatives of the phase control, such as low torque, efficiency and power factor, and the presence of interruptible current modes.
Техническа същностTechnical nature
Целта на изобретението е да се постигне цикличен обмен на натрупващата се в индуктивностите на намотките на двигателя и в допълнително включена индуктивна бобина електромагнитна енергия, с електростатичната енергия натрупваща се в допълнително включен кондензатор, като този обмен се осъществява на честотата на еднофазното захранващо напрежение, вътре в самото устройствоThe aim of the invention is to achieve a cyclic exchange of the electromagnetic energy accumulated in the inductors of the motor windings and of an inductive coil, with the electrostatic energy accumulated in an additional included capacitor, this exchange being carried out at the frequency of a single-phase power supply, inside the device itself
Целта се постига със създаването на метод, при който непосредственното преобразуването на честотата в по-ниска, чрез наслагване на определен брой полувълни от еднофазното захранващо напрежение в положителните и отрицателни полувълни на синтезираното напрежение, се извършва приThe aim is to create a method in which the direct conversion of the frequency to a lower one, by superimposing a certain number of half-waves from a single-phase supply voltage into the positive and negative half-waves of the synthesized voltage, is performed at
наличието на резонансен режим на напреженията с честота, равна или близка до честотата на еднофазното захранващо напрежение, независеща от честотата синтезирана от устройството и подавана към намотките на двигателя.the presence of a resonant mode of voltages with a frequency equal to or close to the frequency of the single-phase supply voltage, independent of the frequency synthesized by the device and supplied to the motor windings.
За постигане на целта е създадено и устройство състоящо се от два напълно еднакви квазирезонансни еднофазнодвуфазни циклоконвертора, затова тяхното устройство и начин на работа в следващите обяснения ще се отнася само за един от тях.To achieve this, a device consisting of two completely identical quasi-resonant single-phase cycloconverters has been created, so their device and operation in the following explanations will only refer to one of them.
Устройството на квазирезонансния еднофазно двуфазен циклоконвертор е изпълнено по еднофазна мостова схема от четири симистора. В двете средни точки на мостовата схема е свързана една ог намотките на двигателя , а към едно от двете рамена на мостовата схема, през последователно свързани кондензатор и индуктивна бобина и другото рамо, се подава еднофазно захранващо напрежение. Ролята на кондензатора е да осъществи резонансен обмен на реактивната енергия запасена в самото устройство, без тази енергия да бъде вземана от вън. Ролята на индуктивната бобина е да намали импеданса на резонансния контур, като приближи или изравни собствената честота на контура с честотата на еднофазното захранващо напрежение и освен това да упражни изглаждащо действие върху формата на тока протичащ през нея. В резонансния контур участвуват кондензатора, индуктивната бобина , една от намотките на двигателя и източника на еднофазно захранващо напрежение.The device of the quasi-resonant single-phase two-phase cycloconverter is made according to a single-phase bridge circuit of four triacs. A single motor coil is connected to the two middle points of the bridge circuit, and a single-phase supply voltage is applied to one of the two bridge circuits, through a series capacitor and an inductor coil and the other arm. The role of the capacitor is to resonate the reactive energy stored in the device itself, without this energy being taken from the outside. The role of the inductive coil is to reduce the impedance of the resonant circuit by approximating or equalizing the natural frequency of the circuit with the frequency of the single-phase supply voltage and also to exert a smoothing effect on the current flowing through it. The capacitor, the inductor coil, one of the windings of the motor and the source of the single-phase supply voltage are involved in the resonant circuit.
Предимствата на метода се изразяват с това , че преобразуването на честотата в по-ниска се осъществява при наличие на резонансен режим на напреженията, с честота равна или близка до честотата на източника на еднофазно захранващо напрежение, независимо от честотата синтезирана от устройството.The advantages of the method are that the conversion of the frequency to a lower one occurs in the presence of a resonant mode of voltage, with a frequency equal to or close to the frequency of the source of the single-phase supply voltage, regardless of the frequency synthesized by the device.
Предимствата на устройството ,осъществяващо метода сагфакторът на мощността му е е близък до единица, токът протичащ през намотките на асинхронния двигател има непрекъснат характер, което обуславя висок момент и висок кпд., не се излъчват хармоници, осъществява възможност за работа и в генераторни режими. Тъй като двата квазирезонансни еднофазнодвуфазни циклоконвертора са напълно еднакви, то въртящото се електромагнитно поле във двигателя при ниските скорости е кръгово , а не елиптично.The advantages of the device implementing the method of the power factor is close to one, the current flowing through the windings of the induction motor has a continuous character, which determines high torque and high efficiency, does not emit harmonics, enables operation in generator modes. Since the two quasi-resonant single-phase cycloconverters are exactly the same, the rotating electromagnetic field in the motor at low speeds is circular rather than elliptical.
Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures
Фигура 1 представлява принципна схема на устройството без управляващата част,която не е обект на настоящето изобретение.Figure 1 is a schematic diagram of the device without the control portion not within the scope of the present invention.
Примери на изпълнениеExamples of implementation
Методът е приложен в системата : двуфазен асинхронен двигател-два напълно еднакви квазирезонансни еднофазнодвуфазни циклоконвертора, захранвани от източник на еднофазно захранващо напрежение.The method is applied in the system: two-phase asynchronous motor-two exactly the same quasi-resonant single-phase two-phase converter, powered by a single-phase power supply.
Устройството на квазирезонансния еднофазнодвуфазен циклоконвертор е изпълнено по еднофазна мостова схема от четири симистора 1.1- 1.4. Към двете средни точки на мостовата схема е включена намотка 2 на двуфазния асинхронния двигател 3, а към едно от двете рамена на мостовата схема, през последователно свързани индуктивна бобина 4 и кондензатор 5 и другото рамо, се подава захранване от източник на еднофазно захранващо напрежение 6.The device of the quasi-resonant single-phase two-phase cycloconverter is made according to a single-phase bridge circuit of four triacs 1.1-1.4. A coil 2 of the two-phase induction motor 3 is connected to the two middle points of the bridge circuit, and power is supplied to one of the two arms of the bridge circuit via a series-inductive coil 4 and a capacitor 5 and the other arm. .
Използване на изобретениетоUse of the invention
С подаването на еднофазно захранващо напрежение започва едновременно отпушване на два от вентилите, намиращи се срещуположно на двете рамена на мостовата схема, например вентили 1.1 и 1.2. Това сеWith the supply of a single-phase supply voltage, two of the valves opposite to the two arms of the bridge circuit, eg valves 1.1 and 1.2, are simultaneously released. this is
извършва винаги в началото на всяка положителна или отрицателна полувълна на еднофазното захранващо напрежение. Вентилите играят ролята на комутатор, който превключва намотка 2 в началото на всяка промяна на поляригета на еднофазното захранващо напрежение по такъв начин, че през индуктивна бобина 4 и кондензатор 5 токът променя посоката си в началото на всяка полувълна на еднофазното захранващо напрежение, а токът през намотка 2 на двуфазния асинхронен двигател 3 променя посоката сн „N” пъти по- малко, където „N” е броя на полувълниге иа еднофазното захранващо напрежение насложени в рамките на положителните и отрицателни полувълни на синтезираното от устройството напрежение с по-ниска честота. . Намотка 2 на двуфазния асинхронен двигател 3, заедно с индуктивна бобина 4 кондензатор 5 и източника на еднофазно захранващо напрежение 6, образуват последователен резонансен контур със собствена честота равна или близка до честотата на еднофазното захранващото напрежение, независеща от честотата синтезирана от устройството и подавана към намотките на двигателя.always performs at the beginning of each positive or negative half-wave of the single-phase supply voltage. The valves act as a switch that switches coil 2 at the beginning of each change of the single-phase supply voltage polarity in such a way that, through the inductive coil 4 and capacitor 5, the current changes direction at the beginning of each half-phase of the single-phase supply voltage, and winding 2 of the two-phase induction motor 3 changes the direction of the dream "N" times less, where "N" is the number of half-waves and a single-phase supply voltage superimposed within the positive and negative half-waves of the synthesized w device voltage of lower frequency. . The winding 2 of the two-phase induction motor 3, together with the inductive coil 4 of the capacitor 5 and the source of the single-phase supply voltage 6, form a sequential resonant circuit with natural frequency equal to or close to the frequency of the single-phase supply voltage independent of the frequency synthesized by the device of the engine.
Приложение: 1 фигура.Attachment: 1 figure.
Използвана литература:References:
1. Грико В. М., Статические преобразователи на несущей частоте, ж. „Злектротехника „ 1970.1. Griko VM, Static converters on the carrier frequency, Zh. 1970's Electrical Engineering.
2. ФирагоБ. И., Тиристорнме циклоконверторн, „Наука и техника”,2. FiragoB. I., Thyristornme Cyclo-Converter, Science and Technology,
Минск, 1973.Minsk, 1973.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG109571A BG109571A (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Method and device for regulating the speed of a two-phase induction motor with a quasi-resonance single-phase cycloconvertor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG109571A BG109571A (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Method and device for regulating the speed of a two-phase induction motor with a quasi-resonance single-phase cycloconvertor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG109571A true BG109571A (en) | 2007-12-28 |
Family
ID=39110420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG109571A BG109571A (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Method and device for regulating the speed of a two-phase induction motor with a quasi-resonance single-phase cycloconvertor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG109571A (en) |
-
2006
- 2006-06-06 BG BG109571A patent/BG109571A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4221207B2 (en) | Circuit equipment | |
Kwak et al. | Control of an open-winding machine in a grid-connected distributed generation system | |
CN109639204A (en) | Flywheel energy storage control system and control method based on ten two-phase permanent magnet synchronous motors | |
Müller et al. | Medium-voltage power converter interface for Wave Dragon wave energy conversion system | |
Borkowski | Average-value model of energy conversion system consisting of PMSG, diode bridge rectifier and DPC-SVM controlled inverter | |
Watkins et al. | Multilevel asymmetric power converters for switched reluctance machines | |
RU2420857C1 (en) | Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor | |
RU2579439C2 (en) | Selective control of ac engine or dc engine | |
CN202503405U (en) | AC generator | |
Sindura et al. | Speed Control of Induction Motor using Cycloconverter | |
Karampuri et al. | Phase displaced SVPWM technique for five-phase open-end winding induction motor drive | |
Dong et al. | Design of converter topology for switched reluctance wind power generator | |
Dou et al. | High efficiency control of switched reluctance generator above base speed | |
BG109571A (en) | Method and device for regulating the speed of a two-phase induction motor with a quasi-resonance single-phase cycloconvertor | |
Kumar et al. | Operation of self-excited induction generator through matrix converter | |
Dobrucky et al. | AC/AC powertrain control under different HEV supply network | |
RU95198U1 (en) | ADJUSTABLE SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER COMMUNICATED BY THE NETWORK | |
CN108429499B (en) | Self-excitation High speed SRM power converter system | |
Wannakarn et al. | Microcontroller based grid connected inverter for axial flux permanent magnet generator | |
Lee et al. | Design and analysis of a magnetless flux-switching DC-excited machine for wind power generation | |
Roy et al. | Design and analysis of the power electronic transformer for power quality improvement | |
WO2005074104A1 (en) | The three-phase ac speed adjustable motor | |
Yang et al. | A new single-phase to three-phase cycloconverter for low cost ac motor drives | |
CN102624310A (en) | Alternative-current generator | |
Sardyoung et al. | Two-Phase Three-Leg Voltage Source Converter Fed Asymmetrical Parameter Type Two-Phase Induction Machine Operating in Motoring and Generating Modes |