LT6435B - Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas - Google Patents

Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas Download PDF

Info

Publication number
LT6435B
LT6435B LT2015098A LT2015098A LT6435B LT 6435 B LT6435 B LT 6435B LT 2015098 A LT2015098 A LT 2015098A LT 2015098 A LT2015098 A LT 2015098A LT 6435 B LT6435 B LT 6435B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
rotor
phase
current
voltage
positive
Prior art date
Application number
LT2015098A
Other languages
English (en)
Latvian (lv)
Other versions
LT2015098A (lt
Inventor
Jonas Vanagas
Vanagas Jonas
Jonas Saulius Bugenis
Jonas Bugenis Saulius
Original Assignee
Vanagas Jonas
Vanagas Jonas
Jonas Bugenis Saulius
Jonas Bugenis Saulius
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vanagas Jonas, Vanagas Jonas, Jonas Bugenis Saulius, Jonas Bugenis Saulius filed Critical Vanagas Jonas
Priority to LT2015098A priority Critical patent/LT6435B/lt
Publication of LT2015098A publication Critical patent/LT2015098A/lt
Publication of LT6435B publication Critical patent/LT6435B/lt

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Siūlomas indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi rotoriaus srovės reguliavimo metodas ir įtaisas metodui realizuoti, įgalinantis sumažinti rotoriaus grandinės nuostolius grąžinant pramoninio dažnio keitikliu į tinklą rotoriuje išsiskiriančią kintamo dažnio elektrinę galią, besiskiriantis tuo, kad kiekvienoje rotoriaus apvijos fazių panaudoti didelio dažnio simetriški įtampą aukštinantys galios faktoriaus korektoriai (PFC) su induktyviaisiais elementais, užtikrinantys rotoriaus srovių sinusiškumą ir reguliuojantys tų srovių dydį, o tuo pačiu ir sukamojo momento dydį.

Description

Technikos sritis
Elektros mašinos ir aparatai naudojami pramonėje ir buityje.
Technikos lygis
Yra žinomi indukciniai trifaziai varikliai su faziniu rotoriumi (Electrical Machines and Drive Systems. John Hindmarsh, Alasdair Renefrew. Third edition, Newnes, 1996). Keičiant rotoriaus grandinės apkrovos grandinės reostatų varžą, galima reguliuoti jų sukimosi greitį. Pagrindinis reguliuojamų pavarų su tokiais varikliais trūkumai yra gana dideli nuostoliai rotoriaus grandinės apkrovos reostatų aktyviojoje varžoje ir rotoriaus grandinėje atsirandantis rotoriaus srovės atsilikimas pagal fazę nuo rotoriuje indukuojamos įtampos dėl rotoriaus induktyviosios varžos. Dėl rotoriaus srovės atsilikimo pagal fazę mažėja sukuriamas momentas ir todėl reikalinga didesnė srovė tam pačiam sukamajam momentui sukurti lyginant su atveju, kai fazinio atsilikimo nėra. Abu šie trūkumai pasireiškia tuo labiau, kuo didesnis indukcinio variklio slydimas.
Yra žinomas techninis sprendimas (JP 2005204490), įgalinantis sumažinanti tokio variklio rotoriaus nuostolius į rotoriaus grandinę įjungiant dažnio keitiklį, kuris rotoriuje indukuotą kintamo dažnio elektrinę galią paverčia pramoninio dažnio elektrine galia ir grąžina ją į tinklą. Nuostolių padidėjimas dėl induktyviosios rotoriaus varžos įtakos išlieka. Papildomai dar atsiranda nuostoliai dėl aukštesniųjų rotoriaus srovės harmonikų, atsirandančių kai rotoriaus apvijos apkraunamos diodiniu tilteliu su po jo esančiu didelės talpos kondensatoriumi, kadangi kiekvienoje iš rotoriaus apvijos fazių srovė teka tik tuomet, kai šios fazės įtampa yra didesnė už kitų dviejų. Šios srovės harmonikos nekuria sukamojo momento, tačiau kuria nuostolius rotoriaus apvijos varžoje.
Yra žinomas techninis sprendimas (CN 103582999), įgalinantis sumažinti indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi nuostolius įjungiant į rotoriaus grandinę dažnio keitiklį, kuris rotoriuje išsiskiriančią kintamo dažnio elektrinę galią paverčia pramoninio dažnio elektrine galia ir grąžina ją į tinklą. Taip pat rotoriaus grandinėje yra įtampos didinimo įrenginys, kurį iš principo galima naudoti rotoriaus srovės fazės koregavimui. Tačiau įtampos didinimo įrenginys veikia tik vienos krypties įtampai, koreguojamas tik vienas pusperiodis, todėl nuostolių sumažėjimas tik dalinis. Šio techninio sprendimo nutraukimas trūkumas yra ir tai, kad energiją kaupia rotoriaus apvijos induktyvumas, o srovės induktyvume būtinas įtampos didinimui, todėl įtampos didinimo įrenginio veikimas sąlygoja harmonikų atsiradimą. Keturi rotoriaus grandinės išvadai taip pat yra trūkumas, nes reikalingas indukcinis variklis su keturiais kontaktiniais rotoriaus žiedais, o standartiniai indukciniai trifaziai varikliai su faziniu rotoriumi gaminami su trimis kontaktiniais žiedais.
Išradimo esmė
Siūlomas indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi rotoriaus srovės reguliavimo metodas ir įtaisas metodui realizuoti, įgalinantis sumažinti rotoriaus grandinės nuostolius grąžinant pramoninio dažnio keitikliu į tinklą rotoriuje išsiskiriančią kintamo dažnio elektrinę galią, besiskiriantis tuo, kad kiekvienoje rotoriaus apvijos fazių panaudoti didelio dažnio simetriški įtampą aukštinantys galios faktoriaus korektoriai (PFC) su induktyviaisiais elementais, užtikrinantys rotoriaus srovių sinusiškumą ir reguliuojantys tų srovių dydį, o tuo pačiu ir sukamojo momento dydį.
Trumpas brėžinių aprašymas
Pav. 1 - įtaiso indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi rotoriaus srovei reguliuoti principinė schema.
Pav. 2 - Srovės ir elektrovara rotoriaus apvijos fazėje kaip laiko funkcijos.
Įtaiso principinė schema
Įtaiso principinės schemos pavyzdys parodyta 1 pav. Schemoje yra trys simetriški įtampą aukštinantys galios faktoriaus korektoriai. Schemos dalis, sudaranti kiekvieną korektorių, dėl vaizdumo išskirta kontūrine linija ir pažymėta skaičiumi 1, 2 arba 3. Kiekvieną iš korektorių sudaro dvi dalys: teigiamo ir neigiamo pusperiodžio galios faktoriaus korektoriai. Pvz., 1 - ju numeriu pažymėtame korektoriuje teigiamo pusperiodžio rotoriaus fazių įtampą aukštinančius korektorių sudaro nedidelės talpos kondensatorius C1, kurio sukaupta energija turi būti pakankama vienam fazės korektoriaus impulsui, energiją kaupiantis droselis L1, diodas D2, neleidžiantis pramoninio dažnio keitiklio (inverterio) maitinimo įtampai grįžti į galios faktoriaus korektoriaus grandinę, lauko efekto tranzistorius su n kanalu, atliekantis tranzistorinio rakto funkciją ir jį šuntuojantis diodas, apsaugantis nuo atvirkštinės įtampos. Kitose dvejuose korektoriuose atitinkamai teigiamo pusperiodžio galios korektorius sudaro elementai C3, L3, D8, Q3, D9 antrajame korektoriuje ir C7, L5, D14,Q5, D15 trečiajame korektoriuje. Neigiamo pusperiodžio rotoriaus fazių įtampą aukštinantį korektorių, kuris yra dalis 1 - ju numeriu pažymėto korektoriaus, sudaro: nedidelės talpos kondensatorius C2, kurio sukaupta energija turi būti pakankama vienam fazės korektoriaus impulsui, energiją kaupiantis droselis L2, diodas D6, neleidžiantis pramoninio dažnio keitiklio maitinimo įtampai grįžti į galios faktoriaus korektoriaus grandinę, lauko efekto tranzistorius su p kanalu, atliekantis tranzistorinio rakto funkciją ir jį šuntuojantis diodas, apsaugantis nuo atvirkštinės įtampos. Kitose dvejuose korektoriuose atitinkamai neigiamo pusperiodžio korektoriaus dalis sudaro elementai C5, L4, D12, Q4, D10 antrajame korektoriuje ir C8, L6, D113,Q6, D16 trečiajame korektoriuje. Teigiamo pusperiodžio metu kiekvienoje rotoriaus apvijos fazėje atitinkamas teigiamo pusperiodžio fazės korektorius įkrauna didelės talpos kondensatorių C4, ir neigiamo pusperiodžio metu kiekvienoje rotoriaus apvijos fazėje atitinkamas neigiamo pusperiodžio fazės korektorius įkrauna didelės talpos kondensatorių C6. Kadangi viskas simetriška, abu kondensatoriai užsikrauna vienodai ir dažnio keitiklis gali būti jungiamas tiek prie teigiamo, neigiamo ir vidurinio išvadų, tiek ir tik prie teigiamo ir neigiamo. Diodai D1, D7 ir D13 atitinkamos fazės teigiamo pusperiodžio metu leidžia tekėti srovei į atitinkamus teigiamo pusperiodžio fazės korektorius ir neleidžia srovei tekėti į juos neigiamo pusperiodžio metu. Diodai D5, D11 ir D17 D13 atitinkamos fazės neigiamo pusperiodžio metu leidžia tekėti srovei į atitinkamus neigiamo pusperiodžio fazės korektorius ir neleidžia srovei tekėti į juos teigiamo pusperiodžio metu.
Įtaiso veikimo būdas
Šis įtaisas veikia taip:
Tarkim, pirmu stebėjimo laiko momentu prasideda teigiamas fazinio rotoriaus apvijos fazės, į kurią įjungtas aukštinanti galios faktoriaus korektorius dalis, sudarytas iš elementų C1, L1, D2, Q1 ir D3, elektrovaros pusperiodis. Tekant srovei per diodą D1, didėja kondensatoriaus C1 įtampa. Tranzistorinis raktas Q1 atsidaro, užtrumpindamas kondensatorių per induktyvumą L1 ir, srovei per induktyvumą didėjant (lL 2 pav.), kondensatoriuje sukaupta elektros energija virsta didėjančia magnetinio lauko energija induktyvume L1. Raktui užsidarius, induktyvume L1 sukaupta magnetinio lauko energija virsta vėl elektrine energija; atsiranda saviindukcijos elektrovara, proporcinga srovės kitimo greičiui, nukreipta tokia kryptimi, kad palaikytų srovę:
di e = —L — dt
Čia: e yra momentinė saviindukcijos elektrovaros vertė, voltais, L induktyvumas, Henriais, i - momentinė srovės vertė, Amperais, t - laikas , sekundėmis, minus ženklas reiškia kryptį, priešingą srovės krypčiai, jei srovės diferencialas teigimas ir kryptį, sutampančia su srovės kryptimi, jei srovės diferencialas neigiamas. Rakto uždarymo ir atidarymo intervalai reguliuojami taip, kad srovės per induktyvumą impulsų gaubtinė, o tuo pačiu ir vidutinė srovė Ir, yra teigiamo sinusinės funkcijos pusperiodžio, kurio pradinė fazė sutampa su rotoriaus apvijos atitinkamos fazės elektrovaros pradine faze, pavidalo. Kadangi rotoriaus apvijos induktyvumas žymiai didesnis už induktyvumą L1, rotoriaus apvija teka ir su statoriaus sukurtu magnetiniu lauku sąveikauja praktiškai nufiltruota sinusinė srovė Ir , kurios pradinė fazė sutampa su ER pradine faze, todėl kuriamas momentas yra didžiausias galimas, nepasireiškia momento sumažėjimas dėl rotoriaus induktyvumo įtakos.
Pasibaigus teigiamajam elektrovaros pusperiodžiui, kai elektrovara keičia ženklą, diodas D1 užsidaro, atjungdamas aukštinantį teigiamą įtampą galios faktoriaus korektorių, sudarytą iš elementų C1, L1, D2, Q1 ir D3, ir atsidaro diodas D4, įjungdamas aukštinantį neigiamos įtampos galios faktoriaus korektorių, sudarytą iš elementų C2, L2, D4, Q2 ir D6 ir viskas vėl analogiškai kartojasi, tik rotoriaus elektrovara, srovės L impulsai ir vidutinė rotoriaus srovė yra priešingo ženklo. Ir pradinė fazė vėl sutampa su ER pradine faze, tiktai neigiamame pusperiodyje.

Claims (3)

1. Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi rotoriaus srovės reguliavimo būdas, kuriame srovė būtų reguliuojama mažinant rotoriaus grandinės nuostolius, b e siskiriantis tuo, kad kiekvienoje rotoriaus apvijos fazių panaudoti didelio dažnio simetriški įtampą aukštinantys galios faktoriaus korektoriai su induktyviaisiais elementais, užtikrinantys rotoriaus srovių sinusiškumą ir reguliuojantys tų srovių dydį bei pradinę fazę, o tuo pačiu ir sukamojo momento dydį.
2. Indukcinio trifazio variklio rotoriaus srovės reguliavimo būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad į jo schemą įeina trys simetriški įtampą aukštinantys galios faktoriaus korektoriai, kurių kiekvieną sudaro dvi dalys: teigiamo ir neigiamo pusperiodžio galios faktoriaus korektoriai, kurių sukaupiama didelės talpos kondensatoriuose elektrinė energija invertoriaus grąžinama į tinklą kaip pramoninio dažnio energija.
3. Indukcinio trifazio variklio rotoriaus srovės reguliavimo būdas pagal 1, 2 punktus, besiskiriantis tuo, kad teigiamo pusperiodžio rotoriaus fazių įtampą į aukštinančius teigiamos įtampos korektorius kiekvienoje fazėje praleidžia tiesiogine kryptimi įjungti diodai D1, D7 ir D13, blokuojantys neigiamo pusperiodžio rotoriaus fazių įtampą ir atitinkamai neigiamo pusperiodžio rotoriaus fazių įtampą į aukštinančius neigiamos įtampos korektorius kiekvienoje fazėje praleidžia atvirkštine kryptimi įjungti diodai D5, D11 ir D17, blokuojantys teigiamo pusperiodžio rotoriaus fazių įtampą.
LT2015098A 2015-11-18 2015-11-18 Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas LT6435B (lt)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2015098A LT6435B (lt) 2015-11-18 2015-11-18 Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2015098A LT6435B (lt) 2015-11-18 2015-11-18 Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2015098A LT2015098A (lt) 2017-05-25
LT6435B true LT6435B (lt) 2017-08-10

Family

ID=58719331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2015098A LT6435B (lt) 2015-11-18 2015-11-18 Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6435B (lt)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005204490A (ja) 2004-01-15 2005-07-28 Yasutaka Shiraishi 巻線型誘導モーター電力回収システム
CN103582999A (zh) 2011-05-26 2014-02-12 株式会社Xyvec 用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005204490A (ja) 2004-01-15 2005-07-28 Yasutaka Shiraishi 巻線型誘導モーター電力回収システム
CN103582999A (zh) 2011-05-26 2014-02-12 株式会社Xyvec 用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. HINDMARSH ET.AL: "Electrical Machines and Drive Systems"

Also Published As

Publication number Publication date
LT2015098A (lt) 2017-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3631959B1 (en) Soft-starting control method for electrical converter
US7638966B1 (en) Voltage control and power factor correction in AC induction motors
JP2013531461A (ja) 一体型充電を用いたオープンデルタモータ駆動装置
CN107534408B (zh) 交流旋转电机的控制装置
JP6289825B2 (ja) 発電機励磁装置および電力変換システム
US10355616B2 (en) Electromechanical assembly comprising an alternator
CA2984072A1 (en) Regenerative variable frequency drive with auxiliary power supply
CA2310391C (en) Inverter without harmonics
US6583598B2 (en) Damping of resonant peaks in an electric motor which is operated using a converter with an intermediate voltage circuit, by means of matched impedance to ground at the motor star point, and a corresponding electric motor
CA2795737A1 (en) Regenerative variable frequency drive
US20170033716A1 (en) Method and apparatus for generator control
Qiu et al. High performance current source inverter fed induction motor drive with minimal harmonic distortion
US9673741B2 (en) System for supplying electrical power to a load and corresponding power supply method
Li et al. DC-link voltage fluctuation reduction of vector controlled PMSM drives with reduced DC-link capacitor
EP2675061A1 (en) Motor drive device
Amudhavalli et al. Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter
LT6435B (lt) Indukcinio trifazio variklio su faziniu rotoriumi reguliavimo būdas
Jing A torque ripple suppression technique for brushless DC motor based on PFC buck converter
JP3702994B2 (ja) 電源装置
Viswanathan et al. Reducing torque ripple of BLDC motor by integrating dc-dc converter with three-level neutral-point-clamped inverter
KR100683010B1 (ko) 전원 장치
RU2457612C1 (ru) Устройство для регулирования и стабилизации напряжения автономного многофункционального асинхронного генератора
CN101127486A (zh) 电源电路及其控制方法
Park et al. Efficiency and Leakage Current Evaluation of GaN Inverter Fed PMSM Drive with Sine Wave Filter
RU2530532C1 (ru) Устройство плавного пуска асинхронного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20170525

FG9A Patent granted

Effective date: 20170810

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20171118