CS269694B1

CS269694B1 - Transistor power supply for switched reluctance motor

Info

Publication number: CS269694B1
Application number: CS887794A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Csc Magyar; Ladislav Ing Kiovsky
Original assignee: Magyar Frantisek; Ladislav Ing Kiovsky
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS779488A1

Abstract

Tranzistorový napájač pre spínaný reluktačný motor je určený na napájanie uvedeného typu otáčavých elektrických strojov z jedno- alebo viacfázovej siete striedavého prúdu s pracovným nulovým vodičom a na elektronická komutáciu fázových vinutí jeho statore tak v motoriekej ako aj v generátorickej prevádzke. Stabilita dlhodobého chodu je zabezpečená tým, že cez diodový usměrňovač možno stále odoberat a cez transistorový striedač nepřetržíte vracat energiu do siete. Ich zapojením do série je vytvořený trojvodičový jednosměrný medziobvod, vňaka ktorému stačí jednoduché vinutie motora při jednej dióde a jednom tranzistore na fázu. Rieáenie možno využiť v regulovaných pohonoch pře priemysel a domácnosť do výkonu 5 kW.The transistor power supply for a switched reluctance motor is intended for powering the mentioned type of rotating electrical machines from a single- or multi-phase alternating current network with a working neutral conductor and for electronic commutation of the phase windings of its stator both in motor and generator operation. The stability of long-term operation is ensured by the fact that it is possible to continuously draw energy through the diode rectifier and continuously return energy to the network through the transistor inverter. By connecting them in series, a three-wire unidirectional intermediate circuit is created, outside of which a simple motor winding with one diode and one transistor per phase is sufficient. The solution can be used in regulated drives for industry and households up to 5 kW.

Description

Vynález sa dotýká tranzistorového napájania pre spínaný reluktadný motor z m_Tfázovej rozvodnej siete s pracovným nulovým vodidom a elektronickéj komutácie jeho statorových fázových vinutí.The invention relates to a transistor supply for a switched reluctance motor zm _{T of a} phase distribution network with a working neutral conductor and to the electronic commutation of its stator phase windings.

V literatúře uvádzané zapojenia elektronickéj komutácie statorových fázových vinutí spínaného reluktanCného motora předpokládájú napájanie z akumulátorovéj batérie, připadne z iného dvojvodidového zdroja jednosměrného napitia. Nevýhodou dvojvodidového jednosměrného medzi obvodu je, že vinutie každéj fázy sa musí připojoval pomocou mostíkm pozostávajúceho z dvoch diod a z dvoch ovládatelných sídiastok - tranzistor, tyristor, alebo každá fáza motora musí mal dve magneticky tesne viazané vinutia, z kterých jedno sa připíná ovládatelnou sídiastkou a druhá diodou. To ale znamená zvýáené nároky na konátrukciu motora a horáie využitie jeho kubatúry. Naproti tomu, pri trojvodidovom jednosmernom medzi obvode stadí jednoduché vinutie motora, ktorého jeden koniec je trvalo připojený na stredný vodič medziobvodu a druhý koniec je cez ovládatelnú sídiastku připojený na jeden, cez diodu na druhý okrajový vodid medziobvodu. V literárnych prameňoch trojvodidový medziobvod sa vytvára z dvojvodidového zdroja kapací tným deličom, do je nevýhodné rleáenie.The electronic switching of the stator phase windings of the switched reluctance motor reported in the literature assumes power supply from a rechargeable battery or from another two-conductor DC voltage source. The disadvantage of a two-conductor unidirectional circuit is that the winding of each phase must be connected by a bridge consisting of two diodes and two controllable components - transistor, thyristor, or each motor phase must have two magnetically tightly coupled windings, one connected by a controllable component and the other diode. However, this means increased demands on the design of the engine and higher use of its cubature. In contrast, in the case of a three-conductor DC circuit, a simple motor winding is substituted, one end of which is permanently connected to the center conductor of the intermediate circuit and the other end is connected to one peripheral conductor of the intermediate circuit via a controllable component. In the literature, a three-conducted intermediate circuit is formed from a two-conducted source by a drip divider, which is disadvantageous.

Podstata zapojenia tranzistorového napájada pře spínaný reluktadný motor podl'a vynálezu spoďíva v tom, že trojvodidový jednosměrný obvod sa vytvára zapojením do série diodového usmerňovada v uzlovom zapojení a transistorového striedača taktiež v uzlovom zapojení. Z výstupného uzla diodového usmerňovada, resp. tranzistorového striedada vyčhádzajú okrajové vodide jednosměrného trojvodidového medziobvodu. Jeho stredný vodid je totožný s nulovým vodičom fázovéj napájacej siete. Každá fáza spínaného reluktadného motora má iba jednoduché vinutie, ktorého jeden koniec je připojený na stredný vodič jednosměrného medziobvodu a druhý koniec cez tranzistor, resp. cez dipdu na výstupný uzol diodového usmerňovada, resp. na vstupný uzol tranzistorového striedada.The essence of the transistor supply of the switched reluctance motor according to the invention lies in the fact that the three-wire DC circuit is formed by connecting in series a diode rectifier in the node connection and the transistor inverter also in the node connection. From the output node of the diode rectifier, resp. of the transistor alternating current the edge conductors of the unidirectional three-conductor intermediate circuit. Its middle conductor is identical to the neutral conductor of the phase supply network. Each phase of a switched reluctance motor has only a single winding, one end of which is connected to the middle conductor of the DC link and the other end via a transistor, respectively. via a dipd to the output node of the diode rectifier, resp. to the input node of the transistor alternator.

Hlavnou výhodou zapojenia podía vynálezu je, že trojvodidový nedziobvod može nielen odoberat energiu zo siete ale aj ju do siete vracať, do je nevyhnutným předpokladem dlhodobého chodu v motorovej aj generátorovej prevádzke bez naruáenia rov' nováhy oboch polovidiek medziobvodu. Zapojenie podía vynálezu přitom využívá výhody vyplývajíce z trojvodidového medziobvodu, t.j. jednoduché vinutie motora pri zníženom počte polovodičových sidiaetok.The main advantage of the circuit according to the invention is that the three-wire non-diode circuit can not only draw energy from the grid but also return it to the grid. The circuit according to the invention takes advantage of the three-circuit intermediate circuit, i. simple motor winding with a reduced number of semiconductor sidiaets.

Na obrázku je ako příklad nakreslená schéma výkonových obvodov tranzistorevého napájada pře spínaný reluktadný motor s podtom statorových fáz m^ = 3, osadená bipolárnými tranzistormi a napájená z m^ = 3-fázovej rozvodnej siete s pracovným nulovým vodidom.The figure shows, by way of example, a circuit diagram of the transistor's power supply for a switched reluctance motor with a stator phase substation m ^ = 3, equipped with bipolar transistors and supplied from m ^ = 3-phase distribution network with a working neutral conductor.

Do vstupných uzlov 1, 2, £ stotožnených s fázovými vodidmi LI. L2,,L3 napájacej m^ = 3-fázovej siete sí připojené anody .diod 11, 12. 13 diodového usměrňovače 10 v uzlovom zapojení ako aj kolektory unipolárnych tranzistorov 21, 22. 23 tranzistorového striedada 20 taktiež v uzlovom zapojení. Pracovný nulový vodič PEN napájacej rozvodnej siete je totožný so středným vodidom £ trojvodidového jednosměrného medziobvodu, ktorého kladný okrajový vodid 5. je stotožnený a katodovým výstupným uzlom diodového usmdrňovača 10 v uzlovom zapojení, kým emitorový výstupný uzol tranzistorového striedada 20 v uzlovom zapojení je stotožnený so záporným okrajovým vodidom 6.To input nodes 1, 2, 6 identified with phase guides L1. The anodes of the diode rectifiers 10, 12, 13 of the diode rectifier 10 in the node connection as well as the collectors of the unipolar transistors 21, 22, 23 of the transistor series 20 are also connected in the node connection. The operating neutral conductor PEN of the supply distribution network is identical to the middle conductor E of the three-wire DC link, the positive edge conductor 5 of which is identified and the cathode output node of the diode rectifier 10 in node connection, while the emitter output node of the transistor alternator 20 in the node connection is edge guide 6.

CS 269 694 BlCS 269 694 Bl

Začiatky věetkých troch fázových vinutí 51. 52« 53 spínaného reluktančného motora 50 sú připojené na stredný vodič £ trojvodičového jednosměrného medziobvodu. Koniec 7, 8, 2 každého fázového vinutia 51. 52. 53 spínaného reluktančného motors 50 je připojený cez tranzistor 31. resp. 32. resp. 33 elektronického komutátora 30 na kladný okrajový vodič J spojený s katodovým výstupným uzlom diodového usměrňovače 10 v uzlovou zapojení ako aj cez diody 41. resp. 42. resp. 43 diodového oddelovača 40 na záporný okrajový vodič 6 trojvodičového jednosměrného medziobvodu spojený b emitorovým vstupným uzlom tranzistorového striedača 20.The beginnings of all three phase windings 51, 52, 53 of the switched reluctance motor 50 are connected to the center conductor 6 of a three-wire DC link. The end 7, 8, 2 of each phase winding 51, 52, 53 of the switched reluctance motors 50 is connected via a transistor 31, respectively. 32. resp. 33 of the electronic commutator 30 to a positive edge conductor J connected to the cathode output node of the diode rectifier 10 in a node connection as well as via diodes 41 and 41, respectively. 42nd resp. 43 of the diode splitter 40 to the negative edge conductor 6 of the three-wire DC link connected to the emitter input node of the transistor inverter 20.

Iné alternativy tranzistorového napájača pře spínaný’ reluktačný motor podl’a vynálezu vznikajú vzájemnou záměnou vstupných uzlov 1, 2, } » výstupných svoriek 7, ®· 2 vinutí spínaného reluktančného motora 50. pričom sa menia přívlastky uvedené v zátvorkách: katodový na anodový, emitorový na kolektorový, záporný na kladný a naopak, alebo změnou počtu fáz m^ napájacej siete, resp. počtu fáz spínaného reluktačného motora 50. připadne záměnou bipolárnych tranzistorov za unipolárne a kombináciami týchto alternativ.Other alternatives of the transistor power supply for the switched reluctance motor according to the invention arise by interchanging the input nodes 1, 2, 1 of the output terminals 7, 2 of the winding of the switched reluctance motor 50, changing the attributes given in parentheses: to collector, negative to positive and vice versa, or by changing the number of phases m ^ of the supply network, resp. the number of phases of the switched reluctance motor 50. possibly by exchanging bipolar transistors for unipolar ones and combinations of these alternatives.

Zapojenie výkonových obvodov tranzistorového napájača pre spínaný reluktančný motor podl'a vynálezu zachovává výhody zapojenia s trojvodičovým jednosměrným medziobvodom, t.j. iba jedno vinutie, iba jeden tranzistor a iba jedna dioda pre každú fázu motora a zabezpečuje stabilitu dlhodobého chodu nielen v motorovej ale aj v generátorovéj prevádzke.The connection of the power circuits of the transistor power supply for the switched reluctance motor according to the invention retains the advantages of the connection with a three-wire DC intermediate circuit, i. only one winding, only one transistor and only one diode for each phase of the motor and ensures the stability of long-term operation not only in motor but also in generator operation.

Claims

CS 269 694 B1 Starts in the three three-phase windings 51, 52, 53 of the switched reluctance motor 50 are connected to the traction conductor 6 of the three-wire unidirectional intermediate circuit. The end 7,8, 2 of each phase winding 51, 52, 53 of the switched reluctance motor 50 is connected via transistor 31 and 51, respectively. 32. respectively. 33 of the electronic commutator 30 to the positive-boundary conductor J connected to the cathode output node of the diode rectifier 10 in both the wiring and diodes 41 and 41 respectively. 42 respectively. 43 of the diode separator 40, the three-wire unidirectional intermediate circuit negative conductor 6 is connected to the emitter input node of the transistor inverter 20. Other alternatives of the transistor feeder for the switching reluctance motor of the invention arise from the interchange of the input nodes 1 (

2, the output terminals 7, 2, 2 of the switched reluctance motor 50 are changed, while the attributes given in parentheses are changed: cathode to anode, emitter to collector, negative to positive, and vice versa, or by changing the number of phases of the feeding network , respectively. the number of phases of a switched-torque motor 50 is due to the substitution of bipolar transistors under unipolar and combinations thereof. The connection of the power circuits of the transistor feeder for the switched reluctance motor according to the invention retains the advantages of wiring with a three-conductor one-way circuit, ie one coil, only one transistor and only one diode for each motor phase and ensures long-term running stability not only in motor but also in generator operation . SUMMARY OF THE INVENTION A transistor feeder for a switched reluctance motor, characterized in that the phase conductors (U, 12, 13) of the m-phase voltage network are connected to input nodes (1, 2, 3) common to the diode rectifier (10) in the node the wiring and the transistor inverter (20) also in the node wiring, the output wavelength node of which is identical and the boundary conductor (5 or 6) of the three-wire unidirectional intermediate circuit, the central conductor (4) of which is connected to the working neutral conductor (PEN) of the supply network beginning of the winding phase windings (51 * 52, 53) of the switched reluctance motor (50), the ends (7, 8, 9) of which are via transistors (31, 32, 33) of the electronic commutator (30) connected to the edge conductor ( 5) a three-wire unidirectional DC link connected to the diode rectifier output node (10) and also via diodes (41, 42, 43) of the diode separator (40) to the tri-conductor edge conductor (6) a DC link connected to the input node of the transistor switch (20). 1 drawing