RU130157U1 - DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE - Google Patents

DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE Download PDF

Info

Publication number
RU130157U1
RU130157U1 RU2013103568/07U RU2013103568U RU130157U1 RU 130157 U1 RU130157 U1 RU 130157U1 RU 2013103568/07 U RU2013103568/07 U RU 2013103568/07U RU 2013103568 U RU2013103568 U RU 2013103568U RU 130157 U1 RU130157 U1 RU 130157U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
asynchronous motor
phase asynchronous
inverter
Prior art date
Application number
RU2013103568/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Владимирович Аристов
Василий Олегович Нагорный
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2013103568/07U priority Critical patent/RU130157U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU130157U1 publication Critical patent/RU130157U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения, содержащее задающий генератор и инвертор, выход которого соединен с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя, отличающееся тем, что выход задающего генератора соединен с входом выпрямителя, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра и входом инвертора, выход сглаживающего фильтра подключен к входу второго инвертора, выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя.A device for controlling a two-phase asynchronous motor in a pulsating motion mode, comprising a master oscillator and an inverter, the output of which is connected to a control winding of a two-phase asynchronous motor, characterized in that the output of the master oscillator is connected to the input of the rectifier, the output of which is connected to the input of the smoothing filter and the input of the inverter, the output of the smoothing filter is connected to the input of the second inverter, the output of which is connected to the excitation winding of a two-phase asynchronous motor.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к колебательным электроприводам переменного тока с прерывистым законом движения и может быть использована при создании приводов силовых механизмов с регулируемым прерывистым перемещением в технологических линиях подачи заготовок, а также в системах испытания, контроля и управления.The utility model relates to electrical engineering, in particular to oscillatory alternating current electric drives with intermittent motion law and can be used to create power mechanism drives with controlled intermittent displacement in workpiece supply lines, as well as in testing, monitoring and control systems.

Известно устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения [Патент РФ №108891, МПК Н02Р 25/02 (2006.1), Н02Р 27/04 (2006.1)], содержащее источник переменного тока, задающий генератор, амплитудный модулятор, компаратор и инвертор, выход которого соединен с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя, обмотка возбуждения которого подключена к источнику переменного тока, выход задающего генератора соединен с входом компаратора, первый вход амплитудного модулятора соединен с выходом источника переменного тока, а второй вход связан с выходом компаратора, выход амплитудного модулятора соединен с входом инвертора.A device is known for controlling a two-phase asynchronous motor in the pulsating motion mode [RF Patent No. 108891, IPC Н02Р 25/02 (2006.1), Н02Р 27/04 (2006.1)], comprising an AC source, a driving generator, an amplitude modulator, a comparator and an inverter, the output of which is connected to the control winding of a two-phase asynchronous motor, the field winding of which is connected to an alternating current source, the output of the master oscillator is connected to the input of the comparator, the first input of the amplitude modulator is connected to the output of the variable source first current and a second input connected to the output of the comparator, the output of the amplitude modulator coupled to the input of the inverter.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution is selected as a prototype.

Однако, это устройство реализует фазовый способ формирования пульсирующего режима работы в двухфазном асинхронном двигателе, что принципиально приводит к наличию в выходном спектре закона движения пульсаций двойной частоты питающей сети.However, this device implements a phase method for generating a pulsating mode of operation in a two-phase asynchronous motor, which essentially leads to the presence in the output spectrum of the law of motion of pulsations of the double frequency of the supply network.

Задачей полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей устройства для управления двухфазным асинхронным двигателем, работающим в режиме пульсирующего движения путем повышения его координатной точности за счет устранения высокочастотных пульсаций двойной частоты сети.The objective of the utility model is to expand the operational capabilities of the device for controlling a two-phase asynchronous motor operating in the pulsating motion mode by increasing its coordinate accuracy by eliminating high-frequency pulsations of the double frequency of the network.

Поставленную задачу достигают тем, что устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения, так же как и в прототипе, содержит задающий генератор и инвертор, выход которого соединен с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя.The task is achieved in that the device for controlling a two-phase asynchronous motor in the pulsating motion mode, as in the prototype, contains a master oscillator and an inverter, the output of which is connected to the control winding of a two-phase asynchronous motor.

В отличие от прототипа выход задающего генератора соединен с входом выпрямителя, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра и входом инвертора, выход сглаживающего фильтра подключен к входу второго инвертора, выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя.Unlike the prototype, the output of the master oscillator is connected to the input of the rectifier, the output of which is connected to the input of the smoothing filter and the input of the inverter, the output of the smoothing filter is connected to the input of the second inverter, the output of which is connected to the excitation winding of the two-phase asynchronous motor.

Таким образом, подключение задающего генератора к входу выпрямителя, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра и входом инвертора, а выход сглаживающего фильтра - с входом второго инвертора, выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя, позволяет создать режим пульсирующего движения, расширить эксплуатационные возможности устройства, за счет устранения пульсаций двойной частоты сети, обеспечив регулировании амплитуды и частоты пульсаций подвижного элемента асинхронного двигателя.Thus, connecting the master oscillator to the input of the rectifier, the output of which is connected to the input of the smoothing filter and the input of the inverter, and the output of the smoothing filter to the input of the second inverter, the output of which is connected to the excitation winding of a two-phase asynchronous motor, allows you to create a pulsating motion mode, expand operating capabilities device, by eliminating ripples of the double frequency of the network, providing regulation of the amplitude and frequency of the ripple of the moving element of the induction motor.

На фиг.1 представлена блок схема устройства для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения.Figure 1 presents a block diagram of a device for controlling a two-phase asynchronous motor in pulsating motion mode.

На фиг.2 представлены временные диаграммы изменения скорости ξ(t) и координаты χ(t) подвижного элемента асинхронного двигателя.Figure 2 presents the timing diagrams of the change in speed ξ (t) and coordinates χ (t) of the movable element of the induction motor.

Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения (фиг.1) содержит асинхронный двигатель 1 с обмоткой возбуждения 2 и управления 3, сглаживающий фильтр 4 (СФ), задающий генератор 5 (ЗГ), выпрямитель 6 (В), первый инвертор напряжения 7 (ИН1), второй инвертор напряжения 8 (ИН2).A device for controlling a two-phase asynchronous motor in pulsating motion mode (Fig. 1) contains an asynchronous motor 1 with an excitation winding 2 and control 3, a smoothing filter 4 (SF), a driving generator 5 (ZG), a rectifier 6 (V), the first voltage inverter 7 (IN1), the second voltage inverter 8 (IN2).

Обмотка возбуждения 2 асинхронного двигателя 1 снабжена клеммами и подключена к выходу первого инвертора напряжения 7 (ИН1), вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра 4 (СФ). Вход сглаживающего фильтра 4 (СФ) соединен с выходом выпрямителя 6 (В). Вход выпрямителя 6 (В) соединен с выходом задающего генератора 5 (ЗГ). Второй инвертор напряжения 8 (ИН2) соединен своим входом с выходом выпрямителя 6 (В), а выходом - с обмоткой управления 3 асинхронного двигателя 1.The field winding 2 of the induction motor 1 is equipped with terminals and is connected to the output of the first voltage inverter 7 (IN1), the input of which is connected to the output of the smoothing filter 4 (SF). The input of the smoothing filter 4 (SF) is connected to the output of the rectifier 6 (V). The input of the rectifier 6 (B) is connected to the output of the master oscillator 5 (ZG). The second voltage inverter 8 (IN2) is connected by its input to the output of the rectifier 6 (V), and the output is connected to the control winding 3 of the induction motor 1.

При технической реализации макетного образца заявляемого устройства задающий генератор 5 (ЗГ) реализован на операционных усилителях серии 140УД8. Выпрямитель 6 (В) выполнен по однополупериодной схеме на полупроводниковых диодах и транзисторном ключе КТ315, переключающем полярность выходного напряжения. Сглаживающий фильтр выполнен на базе операционного усилителя 140УД8. В качестве инвертора напряжения 7 (ИН1) и инвертора напряжения 8 (ИН2) использовали мостовые инверторы с транзисторными ключами.In the technical implementation of the breadboard model of the claimed device, the master oscillator 5 (ZG) is implemented on operational amplifiers of the 140UD8 series. Rectifier 6 (B) is made according to a half-wave circuit on semiconductor diodes and a KT315 transistor switch that switches the polarity of the output voltage. The smoothing filter is based on the operational amplifier 140UD8. As a voltage inverter 7 (IN1) and voltage inverter 8 (IN2), bridge inverters with transistor switches were used.

Устройство работает следующим образом. С задающего генератора 5 (ЗГ) синусоидальное напряжение частоты пульсаций ƒп. The device operates as follows. From the master oscillator 5 (ZG), the sinusoidal voltage of the ripple frequency ƒ p.

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Um5 - амплитудное значение напряжения задающего генератора;where U m5 is the amplitude value of the voltage of the master oscillator;

Ω=2πƒn - круговая частота пульсаций задающего генератора;Ω = 2πƒ n is the circular pulsation frequency of the master oscillator;

t - текущее значение времени,t is the current time value,

поступает на вход однополупериодного выпрямителя 6 (В), где его преобразуют в однополярное напряжение, знак которого определяется опорным напряжениемenters the input of a half-wave rectifier 6 (V), where it is converted into a unipolar voltage, the sign of which is determined by the reference voltage

Figure 00000003
Figure 00000003

где k6 - коэффициент передачи выпрямителя.where k 6 is the transfer coefficient of the rectifier.

С выхода выпрямителя 6 (В) сформированное напряжение поступает на вход сглаживающего фильтра 4 (СФ), где осуществляется сглаживание пульсаций напряжения. В результате на выходе сглаживающего фильтра формируют напряжение постоянного токаFrom the output of the rectifier 6 (V), the generated voltage is supplied to the input of the smoothing filter 4 (SF), where voltage ripple is smoothed. As a result, a DC voltage is generated at the output of the smoothing filter

Figure 00000004
Figure 00000004

где k4 - коэффициент передачи сглаживающего фильтра, которое усиливают по мощности первым инвертором напряжения 7 (ИН1) и подают на обмотку возбуждения 2 асинхронного двигателя 1.where k 4 is the transfer coefficient of the smoothing filter, which is amplified by the power of the first voltage inverter 7 (IN1) and fed to the excitation winding 2 of the induction motor 1.

Одновременно, выходное напряжение с выхода выпрямителя 6 (В) падают на вход второго инвертора напряжения 8 (ИН2) и усилив по мощности запитывают обмотку управления 3 асинхронного двигателя 1.At the same time, the output voltage from the output of the rectifier 6 (V) drops to the input of the second voltage inverter 8 (IN2) and, amplifying the power supply, feed the control winding 3 of the induction motor 1.

В результате в воздушном зазоре асинхронного двигателя формируют знакопеременное в течение полупериода частоты задающего генератора 5 (ЗГ) электромагнитное поле, результирующий вектор потокосцепления которого изменяется по законуAs a result, an electromagnetic field is alternating in the air gap of the induction motor during the half-period of the frequency of the master oscillator 5 (ZG), the resulting flux linkage vector of which changes according to the law

Figure 00000005
Figure 00000005

где k7, k8 - соответственно коэффициент передачи инвертора 7 (ИН1) и инвертора 8 (ИН2),where k 7 , k 8 - respectively, the transfer coefficient of the inverter 7 (IN1) and inverter 8 (IN2),

и подвижный элемент асинхронного двигателя 1 совершает пульсирующие движения с частотой ƒп (фиг.2)and the movable element of the induction motor 1 makes pulsating movements with a frequency of ƒ p (figure 2)

Регулирование выходных параметров, а именно частоты пульсаций, осуществляют за счет изменения частоты задающего генератора 5 (ЗГ), а амплитуды момента, скорости или координаты - за счет регулирования коэффициента передачи инвертора k8. Изменение направления движения осуществляется за счет изменения знака выходного напряжения, снимаемого с выпрямителя 6 (В).The regulation of the output parameters, namely the ripple frequency, is carried out by changing the frequency of the master oscillator 5 (ZG), and the amplitude of the moment, speed or coordinate - by adjusting the inverter transmission coefficient k 8 . Changing the direction of movement is carried out by changing the sign of the output voltage, taken from the rectifier 6 (V).

Заявляемое устройство обладает высокой координатной точностью, так как стабильность регулируемой частоты выходных параметров ƒп определяется лишь стабильностью по частоте задающего генератора 5 (ЗГ) и не связано с частой питающей сети.The inventive device has high coordinate accuracy, since the stability of the adjustable frequency of the output parameters ƒ p is determined only by the stability in frequency of the master oscillator 5 (ZG) and is not associated with a frequent supply network.

Кроме того, так как прерывание питания по обмотке управления 3 осуществляется в течение полупериода частоты задающего генератора 5 (ЗГ) по гармоническому закону, то в спектре выходных характеристик заявляемого устройства отсутствуют высокочастотные составляющие, вызванные гармониками, присущими в случае импульсного прерывания.In addition, since the power interruption along the control winding 3 is carried out during the half-period of the frequency of the master oscillator 5 (ZG) according to the harmonic law, there are no high-frequency components in the output characteristics of the inventive device caused by harmonics inherent in the case of a pulse interruption.

Claims (1)

Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения, содержащее задающий генератор и инвертор, выход которого соединен с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя, отличающееся тем, что выход задающего генератора соединен с входом выпрямителя, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра и входом инвертора, выход сглаживающего фильтра подключен к входу второго инвертора, выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя.
Figure 00000001
A device for controlling a two-phase asynchronous motor in a pulsating motion mode, comprising a master oscillator and an inverter, the output of which is connected to a control winding of a two-phase asynchronous motor, characterized in that the output of the master oscillator is connected to the input of the rectifier, the output of which is connected to the input of the smoothing filter and the input of the inverter, the output of the smoothing filter is connected to the input of the second inverter, the output of which is connected to the excitation winding of a two-phase asynchronous motor.
Figure 00000001
RU2013103568/07U 2013-01-25 2013-01-25 DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE RU130157U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103568/07U RU130157U1 (en) 2013-01-25 2013-01-25 DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103568/07U RU130157U1 (en) 2013-01-25 2013-01-25 DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU130157U1 true RU130157U1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48787956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103568/07U RU130157U1 (en) 2013-01-25 2013-01-25 DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU130157U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100941422B1 (en) Linear compressor and control apparatus thereof
CN105529947B (en) Neutral-point-clamped type power inverter and its control method
CN110048597B (en) Control method, controller and system of power factor correction circuit
CN108900093B (en) Single-phase PFC circuit power frequency ripple eliminating method, PFC topology system and charging pile system
RU2016103761A (en) ENGINE CONTROLLER
CN103208924A (en) Kilovolt (KV) control method and system adopting digital technique
EP3109997A3 (en) Variable speed constant frequency power generator including permanent magnet exciter
Dwivedi et al. Parametric variation analysis of CUK converter for constant voltage applications
RU133990U1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE
RU2462810C1 (en) Control device of two-phase asynchronous motor in oscillating flow mode
RU130157U1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE
US10418928B2 (en) Adjustable circuit for personal electric cleaning care appliance
RU2587545C1 (en) Control device of two-phase asynchronous motor in oscillating flow mode
RU145562U1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN THE INTERMEDIATE MOTION MODE
RU122214U1 (en) ZERO Z-INVERTER
Karbivska et al. Split-Pi Converter for Resistance Welding Application
RU2629946C1 (en) Ventile electric drive with vibrating motion
RU108891U1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE
RU131254U1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN INTERMEDIATE MOTION
Ali et al. Simulation and study of SVPWM inverter for (VFD) applications
Arunraj et al. A novel zeta converter with pi controller for power factor correction in induction motor
Bhavatharini et al. Speed control of zeta converter fed BLDC motor
RU2640352C1 (en) Control device of two-phase asynchronous motor in oscillating flow mode
RU121407U1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A TWO-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A PULSE MOTION MODE
Kaliappan et al. Design and Implementation of PFC CUK Converter-Based PMBLDCM Drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130721