RU139335U1 - NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR - Google Patents

NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR Download PDF

Info

Publication number
RU139335U1
RU139335U1 RU2013144752/07U RU2013144752U RU139335U1 RU 139335 U1 RU139335 U1 RU 139335U1 RU 2013144752/07 U RU2013144752/07 U RU 2013144752/07U RU 2013144752 U RU2013144752 U RU 2013144752U RU 139335 U1 RU139335 U1 RU 139335U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
semiconductor
transistor
phase asynchronous
asynchronous motor
Prior art date
Application number
RU2013144752/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мая Ивановна Стальная
Сергей Юрьевич Еремочкин
Алексей Сергеевич Жигулин
Андрей Андреевич Ерёменко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
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 "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2013144752/07U priority Critical patent/RU139335U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU139335U1 publication Critical patent/RU139335U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Низкочастотный преобразователь частоты, ведомый сетью, для трехфазного асинхронного электродвигателя, снабженный тремя одинаковыми полупроводниковыми модулями, содержащими полупроводниковые ключи, причем общие точки соединения полупроводниковых ключей полупроводниковых модулей подключены к соответствующим обмоткам трехфазного асинхронного электродвигателя, а полупроводниковый ключ каждого из полупроводниковых модулей подключен к одной из трех фаз трехфазного источника напряжения, отличающийся тем, что в качестве каждого из трех полупроводниковых ключей полупроводникового модуля использован биполярный транзистор, коллекторы трех биполярных транзисторов каждого полупроводникового модуля объединены, и их общая точка соединения подключена к началу одной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя и концу другой обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя, а каждый эмиттер биполярного транзистора в каждом полупроводниковом модуле подключен к соответствующей фазе трехфазного источника напряжения.A network-driven low-frequency frequency converter for a three-phase asynchronous motor equipped with three identical semiconductor modules containing semiconductor switches, the common connection points of the semiconductor switches of the semiconductor modules being connected to the corresponding windings of the three-phase asynchronous motor, and the semiconductor switch of each of the semiconductor modules connected to one of three phase three-phase voltage source, characterized in that as each of the tr x semiconductor switches of the semiconductor module, a bipolar transistor is used, the collectors of three bipolar transistors of each semiconductor module are combined, and their common connection point is connected to the beginning of one winding of a three-phase asynchronous motor and the end of the other winding of a three-phase asynchronous motor, and each emitter of the bipolar transistor in each semiconductor transistor is connected to each semiconductor corresponding phase of a three-phase voltage source.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам низкочастотного преобразования частоты, ведомым сетью, и может быть использовано в электроприводе для управления скоростью трехфазных асинхронных электродвигателей.The proposed utility model relates to low-frequency frequency conversion devices driven by a network, and can be used in an electric drive to control the speed of three-phase asynchronous motors.

Известно полупроводниковое устройство преобразования переменного напряжения одной частоты в переменное напряжение другой частоты, содержащее три одинаковых полупроводниковых модуля, каждый из которых в свою очередь содержит двенадцать полупроводниковых ключей. В качестве каждого из двенадцати полупроводниковых ключей полупроводникового модуля использован тиристор. При этом полупроводниковый модуль состоит из двух тиристорных групп. Тремя тиристорами из шести тиристоров каждой тиристорной группы образован катодный блок, другими тремя тиристорами из шести тиристоров каждой тиристорной группы образован анодный блок. В одном полупроводниковом модуле все катоды катодного блока одной тиристорной группы и все аноды анодного блока другой тиристорной группы объединены через уравнительные реакторы и подключены общей точкой к соответствующей обмотке трехфазного асинхронного электродвигателя. Таким образом, через общие точки полупроводниковые ключи каждого полупроводникового модуля подключены к соответствующим обмоткам трехфазного асинхронного электродвигателя. В одной тиристорной группе каждый из анодов катодного блока и каждый из катодов анодного блока, то есть каждый полупроводниковый ключ, подключен к одной из трех фаз трехфазного источника напряжения (Бернштейн И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока / И.Я. Бернштейн. - М.: Энергия, 1968. - С. 15, рис. 1-86.).It is known a semiconductor device for converting an alternating voltage of one frequency into alternating voltage of another frequency, containing three identical semiconductor modules, each of which in turn contains twelve semiconductor switches. A thyristor is used as each of the twelve semiconductor switches of the semiconductor module. In this case, the semiconductor module consists of two thyristor groups. Three thyristors from six thyristors of each thyristor group form a cathode block, the other three thyristors from six thyristors of each thyristor group form an anode block. In one semiconductor module, all the cathodes of the cathode block of one thyristor group and all the anodes of the anode block of another thyristor group are combined through equalizing reactors and connected by a common point to the corresponding winding of a three-phase asynchronous motor. Thus, through common points, the semiconductor switches of each semiconductor module are connected to the corresponding windings of a three-phase asynchronous motor. In one thyristor group, each of the anodes of the cathode block and each of the cathodes of the anode block, that is, each semiconductor switch, is connected to one of the three phases of a three-phase voltage source (I. Ya. Bernstein. Thyristor frequency converters without a DC link / I.Ya. Bernstein . - M .: Energy, 1968. - S. 15, Fig. 1-86.).

Основными недостатками описанного полупроводникового устройства преобразования переменного напряжения одной частоты в переменное напряжение другой частоты являются низкая надежность, большие габариты и стоимость, а также сложность системы управления вследствие большого количества тиристоров, используемых в полупроводниковых модулях.The main disadvantages of the described semiconductor device for converting alternating voltage of one frequency into alternating voltage of another frequency are low reliability, large dimensions and cost, as well as the complexity of the control system due to the large number of thyristors used in semiconductor modules.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является полупроводниковое устройство преобразования переменного напряжения одной частоты в переменное напряжение другой частоты, снабженное тремя одинаковыми полупроводниковыми модулями, содержащими шесть полупроводниковых ключей, в качестве каждого из которых использован тиристор. Тремя тиристорами из шести тиристоров каждого полупроводникового модуля образован катодный блок, предназначенный для формирования положительной полуволны регулируемого напряжения, поступающего на соответствующую обмотку трехфазного асинхронного электродвигателя, и тремя тиристорами из шести тиристоров каждого полупроводникового модуля образован анодный блок, предназначенный для формирования отрицательной полуволны напряжения, поступающего на соответствующую обмотку трехфазного асинхронного электродвигателя. В одном полупроводниковом модуле все катоды катодного блока и все аноды анодного блока объединены через уравнительные реакторы и подключены общей точкой к началу соответствующей обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. Таким образом, общие точки соединения полупроводниковых ключей полупроводниковых модулей подключены к соответствующим обмоткам трехфазного асинхронного электродвигателя. В одном полупроводниковом модуле каждый из анодов катодного блока и каждый из катодов анодного блока, то есть каждый полупроводниковый ключ, подключен к одной из трех фаз трехфазного источника напряжения. Концы трех обмоток трехфазного асинхронного электродвигателя объединены (Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода / В.М. Терехов. - М: Энергоатомиздат, 1987. - С. 93, рис. 3.9).The closest to the proposed utility model in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a semiconductor device for converting an alternating voltage of one frequency into alternating voltage of another frequency, equipped with three identical semiconductor modules containing six semiconductor switches, each of which uses a thyristor. Three thyristors of six thyristors of each semiconductor module form a cathode block designed to form a positive half-wave of regulated voltage supplied to the corresponding winding of a three-phase asynchronous electric motor, and three thyristors of six thyristors of each semiconductor module form an anode block designed to form a negative half wave of voltage the corresponding winding of a three-phase asynchronous motor. In one semiconductor module, all the cathodes of the cathode block and all the anodes of the anode block are connected through equalizing reactors and connected by a common point to the beginning of the corresponding winding of a three-phase asynchronous electric motor. Thus, the common connection points of the semiconductor switches of the semiconductor modules are connected to the corresponding windings of a three-phase asynchronous motor. In one semiconductor module, each of the anodes of the cathode block and each of the cathodes of the anode block, that is, each semiconductor switch, is connected to one of the three phases of a three-phase voltage source. The ends of the three windings of a three-phase asynchronous electric motor are combined (Terekhov V.M. Elements of an automated electric drive / V.M. Terekhov. - M: Energoatomizdat, 1987. - P. 93, Fig. 3.9).

Основными недостатками этого полупроводникового устройства преобразования переменного напряжения- одной частоты в переменное напряжение другой частоты являются низкая надежность, большие габариты, а также сложность системы управления вследствие большого количества тиристоров, используемых в полупроводниковых модулях.The main disadvantages of this semiconductor device for converting AC voltage of one frequency to AC voltage of another frequency are low reliability, large dimensions, and the complexity of the control system due to the large number of thyristors used in semiconductor modules.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности, снижения габаритов, а также упрощение системы управления за счет уменьшения числа коммутирующих полупроводниковых элементов.The proposed utility model solves the problem of increasing reliability, reducing dimensions, and also simplifying the control system by reducing the number of commuting semiconductor elements.

Для решения поставленной задачи в низкочастотном преобразователе частоты, ведомом сетью, для трехфазного асинхронного электродвигателя, снабженном тремя одинаковыми полупроводниковыми модулями, содержащими полупроводниковые ключи, причем общие точки соединения полупроводниковых ключей полупроводниковых модулей подключены к соответствующим обмоткам трехфазного асинхронного электродвигателя, а полупроводниковый ключ каждого из полупроводниковых модулей подключен к одной из трех фаз трехфазного источника напряжения, согласно полезной модели в качестве каждого из трех полупроводниковых ключей полупроводникового модуля использован биполярный транзистор, коллекторы трех биполярных транзисторов каждого полупроводникового модуля объединены, и их общая точка соединения подключена к началу одной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя и концу другой обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя, а каждый эмиттер биполярного транзистора в каждом полупроводниковом модуле подключен к соответствующей фазе трехфазного источника напряжения.To solve the problem in a low-frequency inverter driven by a network for a three-phase asynchronous motor equipped with three identical semiconductor modules containing semiconductor switches, the common connection points of the semiconductor keys of the semiconductor modules are connected to the corresponding windings of the three-phase asynchronous motor, and the semiconductor key of each of the semiconductor modules connected to one of the three phases of a three-phase voltage source, according to In this model, a bipolar transistor is used as each of the three semiconductor switches of the semiconductor module, the collectors of the three bipolar transistors of each semiconductor module are combined, and their common connection point is connected to the beginning of one winding of a three-phase asynchronous motor and the end of the other winding of a three-phase asynchronous motor, and each emitter of a bipolar in each semiconductor module is connected to the corresponding phase of a three-phase voltage source.

Повышение надежности, снижение габаритов, а также упрощение системы управления обусловлены уменьшением числа полупроводниковых элементов в каждом полупроводниковом модуле путем введения биполярных транзисторов и использования свойства транзисторов в ключевом режиме пропускать ток в прямом и обратном направлениях вследствие симметричной структуры биполярного транзистора (p-n-p или n-p-n).The increase in reliability, the reduction in size, and also the simplification of the control system are due to a decrease in the number of semiconductor elements in each semiconductor module by introducing bipolar transistors and using the property of transistors in the key mode to pass current in the forward and reverse directions due to the symmetrical structure of the bipolar transistor (p-n-p or n-p-n).

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого низкочастотного преобразователя частоты, ведомого сетью, для трехфазного асинхронного электродвигателя; на фиг. 2 изображены открываемые транзисторы для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 50 Гц; на фиг. 3 показаны открываемые транзисторы для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 30 Гц.The proposed utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a circuit diagram of the proposed low-frequency frequency converter driven by the network for a three-phase asynchronous electric motor; in FIG. 2 shows the opening transistors to obtain the calculated frequency of the regulated voltage of 50 Hz; in FIG. Figure 3 shows the opening transistors to obtain the calculated frequency of the regulated voltage of 30 Hz.

Кроме того, на чертеже используются следующие обозначения:In addition, the following notation is used in the drawing:

- U - напряжение сети;- U - network voltage;

- Uc1, Uc3, Uc5 - напряжение на первой, второй и третьей статорных обмотках трехфазного асинхронного электродвигателя соответственно;- Uc1, Uc3, Uc5 - voltage on the first, second and third stator windings of a three-phase asynchronous motor, respectively;

- C1-C2, C3-C4, C5-C6 - начало и конец первой, второй и третьей статорных обмоток трехфазного асинхронного электродвигателя соответственно;- C1-C2, C3-C4, C5-C6 - the beginning and end of the first, second and third stator windings of a three-phase asynchronous motor, respectively;

- A, B, C - фазы трехфазного источника напряжения;- A, B, C - phase three-phase voltage source;

- VT1-VT9 - биполярные транзисторы;- VT1-VT9 - bipolar transistors;

- t1-t20 - промежутки времени.- t1-t20 - time intervals.

Низкочастотный преобразователь частоты, ведомый сетью, для трехфазного асинхронного электродвигателя снабжен тремя одинаковыми полупроводниковыми модулями, содержащими по три полупроводниковых ключа. В качестве каждого из полупроводниковых ключей использован биполярный транзистор. Общие точки соединения полупроводниковых ключей полупроводниковых модулей подключены к соответствующим обмоткам трехфазного асинхронного электродвигателя, а именно, общие точки соединения объединенных коллекторов трех биполярных транзисторов каждого полупроводникового модуля подключены к началам одной из обмоток трехфазного асинхронного электродвигателя и концам другой из обмоток трехфазного асинхронного электродвигателя. Полупроводниковый ключ каждого из полупроводниковых модулей подключен к одной из трех фаз трехфазного источника напряжения, а именно, каждый эмиттер биполярного транзистора в каждом полупроводниковом модуле подключен к соответствующей фазе трехфазного источника напряжения.The low-frequency network-driven frequency converter for a three-phase asynchronous electric motor is equipped with three identical semiconductor modules containing three semiconductor switches each. A bipolar transistor is used as each of the semiconductor switches. The common connection points of the semiconductor switches of the semiconductor modules are connected to the corresponding windings of the three-phase asynchronous electric motor, namely, the common connection points of the combined collectors of the three bipolar transistors of each semiconductor module are connected to the beginnings of one of the windings of the three-phase asynchronous motor and the ends of the other of the windings of the three-phase asynchronous motor. The semiconductor switch of each of the semiconductor modules is connected to one of the three phases of the three-phase voltage source, namely, each emitter of the bipolar transistor in each semiconductor module is connected to the corresponding phase of the three-phase voltage source.

В первом полупроводниковом модуле 1 коллекторы трех биполярных транзисторов 2 (VT1), 3 (VT2), 4 (VT3) объединены, и их общая точка соединения подключена к началу 5 (C1) первой статорной обмотки и к концу 6 (C6) третьей статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. Во втором полупроводниковом модуле 7 коллекторы трех биполярных транзисторов 8 (VT4), 9 (VT5), 10 (VT6) объединены, и их общая точка соединения подключена к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и к концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В третьем полупроводниковом модуле 13 коллекторы транзисторов 14 (VT7), 15 (VT8), 16 (VT9) объединены, и их общая точка соединения подключена к началу 17 (C5) третьей статорной обмотки и к концу 18 (C4) второй статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя.In the first semiconductor module 1, the collectors of three bipolar transistors 2 (VT1), 3 (VT2), 4 (VT3) are combined, and their common connection point is connected to the beginning 5 (C1) of the first stator winding and to the end 6 (C6) of the third stator winding three-phase asynchronous electric motor. In the second semiconductor module 7, the collectors of the three bipolar transistors 8 (VT4), 9 (VT5), 10 (VT6) are combined, and their common connection point is connected to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and to the end 12 (C2) of the first stator winding three-phase asynchronous electric motor. In the third semiconductor module 13, the collectors of transistors 14 (VT7), 15 (VT8), 16 (VT9) are combined, and their common connection point is connected to the beginning 17 (C5) of the third stator winding and to the end 18 (C4) of the second stator winding of a three-phase asynchronous electric motor.

В первом полупроводниковом модуле 1 эмиттер биполярного транзистора 2 (VT1) подключен к фазе 19 (A) трехфазного источника напряжения, эмиттер биполярного транзистора 3 (VT2) подключен к фазе 20 (B) трехфазного источника напряжения, эмиттер биполярного транзистора 4 (VT3) подключен к фазе 21 (C) трехфазного источника напряжения. Во втором полупроводниковом модуле 7 эмиттер биполярного транзистора 8 (VT4) подключен к фазе 19 (A) трехфазного источника напряжения, эмиттер биполярного транзистора 9 (VT5) подключен к фазе 20 (B) трехфазного источника напряжения, эмиттер биполярного транзистора 10 (VT6) подключен к фазе 21 (C) трехфазного источника напряжения. В третьем полупроводниковом модуле 13 эмиттер биполярного транзистора 14 (VT7) подключен к фазе 19 (A) трехфазного источника напряжения, эмиттер биполярного транзистора 15 (VT8) подключен к фазе 20 (B) трехфазного источника напряжения, эмиттер биполярного транзистора 16 (VT9) подключен к фазе 21 (C) трехфазного источника напряжения.In the first semiconductor module 1, the emitter of bipolar transistor 2 (VT1) is connected to phase 19 (A) of a three-phase voltage source, the emitter of bipolar transistor 3 (VT2) is connected to phase 20 (B) of a three-phase voltage source, the emitter of bipolar transistor 4 (VT3) is connected to phase 21 (C) of a three-phase voltage source. In the second semiconductor module 7, the emitter of bipolar transistor 8 (VT4) is connected to phase 19 (A) of a three-phase voltage source, the emitter of bipolar transistor 9 (VT5) is connected to phase 20 (B) of a three-phase voltage source, the emitter of bipolar transistor 10 (VT6) is connected to phase 21 (C) of a three-phase voltage source. In the third semiconductor module 13, the emitter of bipolar transistor 14 (VT7) is connected to phase 19 (A) of a three-phase voltage source, the emitter of bipolar transistor 15 (VT8) is connected to phase 20 (B) of a three-phase voltage source, the emitter of bipolar transistor 16 (VT9) is connected to phase 21 (C) of a three-phase voltage source.

Работа низкочастотного преобразователя частоты, ведомого сетью, для трехфазного асинхронного электродвигателя осуществляется следующим образом.The work of a low-frequency frequency converter driven by the network for a three-phase asynchronous motor is as follows.

Для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 50 Гц, в начальный момент времени t0 (фиг. 2) открывается транзистор 2 (VT1), ток идет от фазы 19 (A) через коллектор-эмиттер транзистора 2 (VT1) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и к концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В отрицательную полуволну напряжения, момент времени t1 (фиг. 2), транзистор 2 (VT1) остается открытым. В положительную полуволну напряжения, момент времени t2, период работы первого полупроводникового модуля 1 повторяется. В момент времени t3 (фиг. 2), открывается транзистор 9 (VT5), ток идет от фазы 20 (B) через коллектор-эмиттер транзистора 9 (VT5) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В отрицательную полуволну напряжения, момент времени t4 (фиг. 2), транзистор 9 (VT5) остается открытым. В положительную полуволну напряжения, момент времени t5, период работы второго полупроводникового модуля 7 повторяется. В момент времени t6 (фиг. 2) открывается транзистор 16 (VT9), ток идет от фазы 21 (C) через коллектор-эмиттер транзистора 16 (VT9) к началу 17 (C5) третьей статорной обмотки и к концу 18 (C4) второй статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В отрицательную полуволну напряжения, момент времени t7 (фиг. 2), транзистор 16 (VT9) остается открытым. В положительную полуволну напряжения, момент времени t8, период работы третьего полупроводникового модуля 13 повторяется.To obtain the calculated frequency of the regulated voltage of 50 Hz, at the initial time t0 (Fig. 2), transistor 2 (VT1) opens, the current goes from phase 19 (A) through the collector-emitter of transistor 2 (VT1) to the beginning of 11 (C3) second stator winding and to the end 12 (C2) of the first stator winding of a three-phase asynchronous motor. In the negative half-wave voltage, time t1 (Fig. 2), the transistor 2 (VT1) remains open. In the positive half-wave voltage, time t2, the period of operation of the first semiconductor module 1 is repeated. At time t3 (Fig. 2), transistor 9 (VT5) opens, current flows from phase 20 (B) through the collector-emitter of transistor 9 (VT5) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2) of the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. In the negative half-wave voltage, time t4 (Fig. 2), the transistor 9 (VT5) remains open. In the positive half-wave voltage, time t5, the period of operation of the second semiconductor module 7 is repeated. At time t6 (Fig. 2), transistor 16 (VT9) opens, current flows from phase 21 (C) through the collector-emitter of transistor 16 (VT9) to the beginning 17 (C5) of the third stator winding and to the end 18 (C4) of the second stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. In the negative half-wave voltage, time t7 (Fig. 2), the transistor 16 (VT9) remains open. In the positive half-wave voltage, time t8, the period of operation of the third semiconductor module 13 is repeated.

Для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 30 Гц, в начальный момент времени t0 (фиг. 3) открывается транзистор 2 (VT1), ток идет от фазы 19 (A) через коллектор-эмиттер транзистора 2 (VT1) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t1 транзистор 2 (VT1) закрывается, и открывается транзистор 3 (VT2), ток пойдет от фазы 20 (B) через коллектор-эмиттер транзистора 3 (VT2) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В отрицательную полуволну напряжения, момент времени t2, транзистор 3 (VT2) остается открытым. В момент времени t3 транзистор 3 (VT2) закрывается, и открывается транзистор 4 (VT3). В положительную полуволну напряжения, момент времени t4, транзистор 4 (VT3) остается открытым, ток идет от фазы 21 (C) через коллектор-эмиттер транзистора 4 (VT3) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t5 транзистор 4 (VT3) закрывается, и открывается транзистор 2 (VT1), ток идет от фазы 19 (A) через коллектор-эмиттер транзистора 2 (VT1) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t6 период работы первого полупроводникового модуля 1 повторяется. В момент времени t7 (фиг. 3) открывается транзистор 10 (VT6), ток идет от фазы 21 (C) через коллектор-эмиттер транзистора 10 (VT6) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t8 транзистор 10 (VT6) закрывается, и открывается транзистор 8 (VT4), ток идет от фазы 19 (A) через коллектор-эмиттер транзистора 8 (VT4) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В отрицательную полуволну напряжения, момент времени t9, транзистор 8 (VT4) остается открытым. В момент времени t10 транзистор 8 (VT4) закрывается, и открывается транзистор 9 (VT5). В положительную полуволну напряжения, момент времени t11, транзистор 9 (VT5) остается открытым, ток идет от фазы 20 (B) через коллектор-эмиттер транзистора 9 (VT5) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (С2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t12 транзистор 9 (VT5) закрывается, и открывается транзистор 10 (VT6), ток идет от фазы 21 (C) через коллектор-эмиттер транзистора 10 (VT6) к началу 11 (C3) второй статорной обмотки и концу 12 (C2) первой статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t13 период работы второго полупроводникового модуля 13 повторяется. В момент времени t14 (фиг. 3), открывается транзистор 15 (VT8), ток идет от фазы 20 (B) через коллектор-эмиттер транзистора 15 (VT8) к началу 17 (C5) третьей статорной обмотки и к концу 18 (C4) второй статорной обмотке трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t15 транзистор 15 (VT8) закрывается, и открывается транзистор 16 (VT9), ток идет от фазы 21 (C) через коллектор-эмиттер транзистора 16 (VT9) к началу 17 (C5) третьей статорной обмотки и к концу 18 (С4) второй статорной обмотке трехфазного асинхронного электродвигателя. В отрицательную полуволну напряжения, момент времени t16, транзистор 16 (VT9) остается открытым. В момент времени t17 транзистор 16 (VT9) закрывается, и открывается транзистор 14 (VT7). В положительную полуволну напряжения, момент времени t18, транзистор 14 (VT7) остается открытым, ток идет от фазы 19 (A) через коллектор-эмиттер транзистора 16 (VT9) к началу 17 (C5) третьей статорной обмотки и к концу 18 (C4) второй статорной обмотке трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t19 транзистор 14 (VT7) закрывается, и открывается транзистор 15 (VT8), ток идет от фазы 20 (B) через коллектор-эмиттер транзистора 16 (VT9) к началу 17 (C5) третьей статорной обмотки и к концу 18 (C4) второй статорной обмотке трехфазного асинхронного электродвигателя. В момент времени t20 период работы третьего полупроводникового модуля 13 повторяется.To obtain the calculated frequency of the regulated voltage of 30 Hz, at the initial time t0 (Fig. 3), transistor 2 (VT1) opens, the current goes from phase 19 (A) through the collector-emitter of transistor 2 (VT1) to the beginning of 11 (C3) second the stator winding and the end 12 (C2) of the first stator winding of a three-phase asynchronous motor. At time t1, transistor 2 (VT1) closes and transistor 3 (VT2) opens, the current goes from phase 20 (B) through the collector-emitter of transistor 3 (VT2) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2 ) the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. In the negative half-wave voltage, time t2, the transistor 3 (VT2) remains open. At time t3, transistor 3 (VT2) closes and transistor 4 (VT3) opens. In the positive half-wave voltage, time t4, transistor 4 (VT3) remains open, the current goes from phase 21 (C) through the collector-emitter of transistor 4 (VT3) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2) of the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. At time t5, transistor 4 (VT3) closes and transistor 2 (VT1) opens, current flows from phase 19 (A) through the collector-emitter of transistor 2 (VT1) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2 ) the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. At time t6, the period of operation of the first semiconductor module 1 is repeated. At time t7 (Fig. 3), transistor 10 (VT6) opens, current flows from phase 21 (C) through the collector-emitter of transistor 10 (VT6) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2) of the first stator windings of a three-phase asynchronous electric motor. At time t8, transistor 10 (VT6) closes and transistor 8 (VT4) opens, current flows from phase 19 (A) through the collector-emitter of transistor 8 (VT4) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2 ) the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. In the negative half-wave voltage, time t9, the transistor 8 (VT4) remains open. At time t10, transistor 8 (VT4) closes and transistor 9 (VT5) opens. In the positive half-wave voltage, time t11, transistor 9 (VT5) remains open, the current goes from phase 20 (B) through the collector-emitter of transistor 9 (VT5) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2) of the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. At time t12, transistor 9 (VT5) closes and transistor 10 (VT6) opens, current flows from phase 21 (C) through the collector-emitter of transistor 10 (VT6) to the beginning 11 (C3) of the second stator winding and the end 12 (C2 ) the first stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. At time t13, the period of operation of the second semiconductor module 13 is repeated. At time t14 (Fig. 3), transistor 15 (VT8) opens, current flows from phase 20 (B) through the collector-emitter of transistor 15 (VT8) to the beginning 17 (C5) of the third stator winding and to the end 18 (C4) the second stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. At time t15, transistor 15 (VT8) closes and transistor 16 (VT9) opens, current flows from phase 21 (C) through the collector-emitter of transistor 16 (VT9) to the beginning 17 (C5) of the third stator winding and to the end of 18 ( C4) a second stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. In the negative half-wave voltage, time t16, the transistor 16 (VT9) remains open. At time t17, transistor 16 (VT9) closes and transistor 14 (VT7) opens. In the positive half-wave voltage, time t18, transistor 14 (VT7) remains open, the current goes from phase 19 (A) through the collector-emitter of transistor 16 (VT9) to the beginning 17 (C5) of the third stator winding and to the end 18 (C4) the second stator winding of a three-phase asynchronous electric motor. At time t19, transistor 14 (VT7) closes and transistor 15 (VT8) opens, current flows from phase 20 (B) through the collector-emitter of transistor 16 (VT9) to the beginning 17 (C5) of the third stator winding and to the end of 18 ( C4) a second stator winding of a three-phase asynchronous motor. At time t20, the period of operation of the third semiconductor module 13 is repeated.

Таким образом, предлагаемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными из-за более высоких показателей надежности, меньших габаритов, а также упрощенной системы управления за счет уменьшения числа полупроводниковых элементов в каждом полупроводниковом модуле.Thus, the proposed utility model has advantages over the known ones due to higher reliability indicators, smaller dimensions, and also a simplified control system by reducing the number of semiconductor elements in each semiconductor module.

Claims (1)

Низкочастотный преобразователь частоты, ведомый сетью, для трехфазного асинхронного электродвигателя, снабженный тремя одинаковыми полупроводниковыми модулями, содержащими полупроводниковые ключи, причем общие точки соединения полупроводниковых ключей полупроводниковых модулей подключены к соответствующим обмоткам трехфазного асинхронного электродвигателя, а полупроводниковый ключ каждого из полупроводниковых модулей подключен к одной из трех фаз трехфазного источника напряжения, отличающийся тем, что в качестве каждого из трех полупроводниковых ключей полупроводникового модуля использован биполярный транзистор, коллекторы трех биполярных транзисторов каждого полупроводникового модуля объединены, и их общая точка соединения подключена к началу одной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя и концу другой обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя, а каждый эмиттер биполярного транзистора в каждом полупроводниковом модуле подключен к соответствующей фазе трехфазного источника напряжения.
Figure 00000001
A network-driven low-frequency frequency converter for a three-phase asynchronous motor equipped with three identical semiconductor modules containing semiconductor switches, the common connection points of the semiconductor switches of the semiconductor modules being connected to the corresponding windings of the three-phase asynchronous motor, and the semiconductor switch of each of the semiconductor modules connected to one of three phase three-phase voltage source, characterized in that as each of the tr x semiconductor switches of the semiconductor module, a bipolar transistor is used, the collectors of three bipolar transistors of each semiconductor module are combined, and their common connection point is connected to the beginning of one winding of a three-phase asynchronous motor and the end of the other winding of a three-phase asynchronous motor, and each emitter of the bipolar transistor in each semiconductor transistor is connected to each semiconductor corresponding phase of a three-phase voltage source.
Figure 00000001
RU2013144752/07U 2013-10-04 2013-10-04 NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR RU139335U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144752/07U RU139335U1 (en) 2013-10-04 2013-10-04 NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144752/07U RU139335U1 (en) 2013-10-04 2013-10-04 NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU139335U1 true RU139335U1 (en) 2014-04-10

Family

ID=50436340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013144752/07U RU139335U1 (en) 2013-10-04 2013-10-04 NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU139335U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175937U1 (en) * 2017-06-21 2017-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor frequency converter with compact control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175937U1 (en) * 2017-06-21 2017-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor frequency converter with compact control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3105846B1 (en) Multilevel hybrid inverter and operating method
CN103117668B (en) Vector control method of simplified five-phase and three-level voltage source inverter
US20140153287A1 (en) System and method for improving power conversion efficiency
CN105119512A (en) Multilevel inverter and capacitor charging method of application circuit of multilevel inverter
Clotea et al. Power losses analysis of two-level and three-level neutral clamped inverters for a wind pump storage system
RU139335U1 (en) NETWORK LOW FREQUENCY CONVERTER FOR A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR
CN111327220B (en) Multi-level inverter for improving utilization rate of direct-current voltage and electric energy conversion equipment
Zhang et al. Evaluation of hybrid si/sic three-level active neutral-point-clamped inverters
CN203289379U (en) A frequency conversion circuit for converting frequency and regulating speed of AC with high voltage and large power
Govindaraju et al. Analysis and implementation of multiphase multilevel hybrid single carrier sinusoidal modulation
CN111404408B (en) Fault-tolerant power converter of switch reluctance motor
RU2403671C1 (en) Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter
CN204947922U (en) A kind of single-phase semi-bridge five-electrical level inverter and application circuit thereof
CN109861573B (en) Low switching loss power inverter
Raghi et al. Multilevel converter topology with reduced switching elements for Electric Vehicle
CN210444193U (en) Mixed clamping type five-level three-phase inverter
RU2470449C1 (en) Three-phase reversible sign-changing frequency converter driven by network
RU2470448C1 (en) Low-frequency frequency converter driven by network
CN102427307B (en) Three-phase four-wire three-level inverter
CN103944438B (en) A kind of quickly n level multi-electrical level inverter space vector modulation algorithm
CN105529948B (en) Dual input three-phase inverter
Zhang et al. An Improved Modulation Strategy for" SiC+ Si" Hybrid Five-Level Active NPC Inverters
RU138415U1 (en) ADJUSTABLE WIDE RANGE TRANSISTOR REDUCER FOR THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR SUPPLY FROM A DC SYSTEM
CN212518849U (en) Motor driving circuit
CN217037160U (en) Level conversion circuit, equipment, NPC converter circuit and NPC converter

Legal Events

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

Effective date: 20141005