RU163695U1 - SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK - Google Patents
SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK Download PDFInfo
- Publication number
- RU163695U1 RU163695U1 RU2015154188/07U RU2015154188U RU163695U1 RU 163695 U1 RU163695 U1 RU 163695U1 RU 2015154188/07 U RU2015154188/07 U RU 2015154188/07U RU 2015154188 U RU2015154188 U RU 2015154188U RU 163695 U1 RU163695 U1 RU 163695U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- asynchronous
- motor
- transistor
- beginning
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Полупроводниковый редуктор, ведомый однофазной сетью переменного тока, содержащий полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы транзисторы, подключающие статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя, соединенные в звезду, к однофазной питающей сети переменного тока, причем начало первой статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя подключено к фазе, концы трех статорных обмоток асинхронного трехфазного двигателя соединены в общую нулевую точку, которая подключена к нулю однофазной питающей сети переменного тока, первый транзистор соединен с началом второй статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя и фазой однофазной питающей сети переменного тока, второй транзистор соединен с началом третьей статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя и фазой однофазной питающей сети переменного тока, отличающийся тем, что использованы полевые транзисторы, при этом первые выводы первого и второго транзисторов соединены с фазой однофазной питающей сети переменного тока, второй вывод первого транзистора соединен с началом второй статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя, а второй вывод второго транзистора соединен с началом третьей статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя.A semiconductor reducer driven by a single-phase AC network, containing semiconductor switches, which are transistors connecting the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star to a single-phase AC mains, the beginning of the first stator winding of the asynchronous three-phase motor being connected to the phase, the ends three stator windings of an asynchronous three-phase motor are connected to a common zero point, which is connected to zero single-phase supply network of the current, the first transistor is connected to the beginning of the second stator winding of the asynchronous three-phase motor and the phase of the single-phase AC power supply, the second transistor is connected to the beginning of the third stator winding of the asynchronous three-phase motor and the phase of the single-phase AC power supply, characterized in that the field-effect transistors are used, when this, the first terminals of the first and second transistors are connected to the phase of the single-phase AC mains, the second terminal of the first transistor is connected to the beginning of the second the stator winding of an asynchronous three-phase motor, and the second terminal of the second transistor is connected to the beginning of the third stator winding of the asynchronous three-phase motor.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к нерегулируемым преобразователям частоты, ведомым однофазной сетью переменного тока, и может быть использована в электроприводе переменного тока для питания асинхронных трехфазных двигателей, статорные обмотки которых соединены в звезду.The proposed utility model relates to unregulated frequency converters, driven by a single-phase AC network, and can be used in an AC electric drive to power asynchronous three-phase motors, the stator windings of which are connected to a star.
Известно устройство регулирования частоты вращения асинхронного трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы такие силовые элементы, как три симистора или шесть тиристоров для коммутации обмоток электродвигателя, подключающие статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя, соединенные в звезду, к однофазной питающей сети переменного тока. Один из выходов симистора или тиристора подключен к фазе однофазной питающей сети переменного тока, а другой выход тиристора или симистора подключен к началу соответствующей статорной обмотки. При этом концы статорных обмоток асинхронного трехфазного электродвигателя соединены в общую нулевую точку, которая подключена к нулю однофазной питающей сети переменного тока (Глазенко Т.А. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности / Т.А. Глазенко. - Ленинград: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1983. - С. 61, рис. 2-12, схема №12).A device for controlling the rotational speed of an asynchronous three-phase electric motor from a single-phase network, containing semiconductor switches, which are used power elements such as three triacs or six thyristors for switching motor windings, connecting the stator windings of an asynchronous three-phase motor, connected to a star, to a single-phase supply network alternating current. One of the outputs of the triac or thyristor is connected to the phase of a single-phase AC mains, and the other output of the thyristor or triac is connected to the beginning of the corresponding stator winding. In this case, the ends of the stator windings of an asynchronous three-phase electric motor are connected to a common zero point, which is connected to zero of a single-phase AC mains (Glazenko T.A. Semiconductor systems of a pulsed asynchronous electric drive of low power / T.A. Glazenko. - Leningrad: ENERGOATOMIZDAT, 1983. - S. 61, Fig. 2-12, scheme No. 12).
Основными недостатками устройства регулирования частоты вращения асинхронного трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются низкая надежность и большие габариты вследствие использования большого числа полупроводниковых ключей.The main disadvantages of the device for controlling the speed of an asynchronous three-phase electric motor from a single-phase network are low reliability and large dimensions due to the use of a large number of semiconductor switches.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является регулируемый однофазно-трехфазный полупроводниковый преобразователь частоты, ведомый сетью, содержащий полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы биполярные транзисторы, подключающие статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя, соединенные в звезду, к фазе однофазной питающей сети переменного тока. Начало первой статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя подключено к фазе. Концы трех статорных обмоток асинхронного трехфазного двигателя соединены в общую нулевую точку, которая подключена к нулю однофазной питающей сети переменного тока. Эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с фазой однофазной питающей сети переменного тока. Коллекторы первого и второго транзисторов соединены с началами второй и третьей статорных обмоток асинхронного трехфазного двигателя соответственно. Биполярные транзисторы, пропускающие ток в обоих направлениях в импульсном ключевом режиме на регулируемой частоте, выполнены на основе симметричной внутренней структуры (патент RU 136265, МПК H03K 17/00 (2006.01), Н02Р 25/04 (2006.01), Н02Р 27/16 (2006.01), Н02Р 1/42 (2006.01)).The closest to the proposed utility model in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is an adjustable single-phase three-phase semiconductor frequency converter driven by a network containing semiconductor switches, which are used bipolar transistors connecting the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star to phase of a single-phase AC mains supply. The beginning of the first stator winding of an asynchronous three-phase motor is connected to the phase. The ends of the three stator windings of an asynchronous three-phase motor are connected to a common zero point, which is connected to zero single-phase AC mains. The emitters of the first and second transistors are connected to the phase of a single-phase AC supply network. The collectors of the first and second transistors are connected to the beginnings of the second and third stator windings of an asynchronous three-phase motor, respectively. Bipolar transistors that transmit current in both directions in a pulsed key mode at an adjustable frequency are made on the basis of a symmetric internal structure (patent RU 136265, IPC H03K 17/00 (2006.01), Н02Р 25/04 (2006.01), Н02Р 27/16 (2006.01 ), Н02Р 1/42 (2006.01)).
Основными недостатками этого регулируемого однофазно-трехфазного полупроводникового преобразователя частоты, ведомого сетью, являются низкая надежность вследствие повышенного нагрева по причине потребления управляющего тока в усилительном режиме из-за работы биполярных транзисторов на переменном токе, сложность системы управления устройства ввиду необходимости учета полярности напряжения, проходящего через транзистор в каждый момент времени и дополнительный расход энергии на создание управляющего базового тока.The main disadvantages of this adjustable single-phase-three-phase semiconductor frequency converter driven by the network are low reliability due to increased heating due to the consumption of control current in the amplifier mode due to the operation of bipolar transistors on alternating current, the complexity of the control system of the device due to the need to take into account the polarity of the voltage passing through transistor at every moment of time and additional energy consumption for creating a control base current.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности и упрощения системы управления, а также снижения расхода энергии на управление полупроводниковыми ключами устройства.The proposed utility model solves the problem of improving the reliability and simplification of the control system, as well as reducing energy consumption for controlling the semiconductor keys of the device.
Для решения поставленной задачи в полупроводниковом редукторе, ведомом однофазной сетью переменного тока, содержащем полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы транзисторы, подключающие статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя, соединенные в звезду, к однофазной питающей сети переменного тока, причем начало первой статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя подключено к фазе, концы трех статорных обмоток асинхронного трехфазного двигателя соединены в общую нулевую точку, которая подключена к нулю однофазной питающей сети переменного тока, первый транзистор соединен с началом второй статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя и фазой однофазной питающей сети переменного тока, второй транзистор соединен с началом третьей статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя и фазой однофазной питающей сети переменного тока, согласно полезной модели использованы полевые транзисторы, при этом первые выводы первого и второго транзисторов соединены с фазой однофазной питающей сети переменного тока, второй вывод первого транзистора соединен с началом второй статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя, а второй вывод второго транзистора соединен с началом третьей статорной обмотки асинхронного трехфазного двигателя.To solve the problem in a semiconductor gearbox driven by a single-phase AC network containing semiconductor switches, which are transistors connecting the stator windings of an asynchronous three-phase motor, connected to a star, to a single-phase AC mains, the beginning of the first stator winding of an asynchronous three-phase motor connected to the phase, the ends of the three stator windings of the asynchronous three-phase motor are connected to a common zero point, which is connected to zero of a single-phase AC mains supply, the first transistor is connected to the beginning of the second stator winding of an asynchronous three-phase motor and a phase of a single-phase AC mains supply, the second transistor is connected to the beginning of the third stator winding of an asynchronous three-phase motor and a phase of a single-phase AC network, according to a utility model transistors, while the first terminals of the first and second transistors are connected to the phase of a single-phase AC supply network, the second terminal is transistor is connected to the beginning of the second stator winding of the asynchronous three-phase motor, and the second terminal of the second transistor is connected to the beginning of the third three-phase stator windings of the asynchronous motor.
Повышение надежности, упрощение системы управления устройства и снижение расхода энергии обусловлены использованием в качестве полупроводниковых ключей, пропускающих ток в обоих направлениях, полевых транзисторов без необходимости учета полярности напряжения, проходящего через транзисторы, и без подачи на транзисторы базового тока, так как управление полевым транзистором осуществляется электростатическим полем, создаваемым зарядами.Improving reliability, simplifying the control system of the device and reducing energy consumption are due to the use of field-effect transistors as semiconductor switches that transmit current in both directions without the need to take into account the polarity of the voltage passing through the transistors and without applying a base current to the transistors, since the field-effect transistor is controlled electrostatic field created by charges.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема полупроводникового редуктора, ведомого однофазной сетью переменного тока; на фиг. 2 - векторная диаграмма кругового вращающегося поля статора двигателя, которое состоит из шести фиксированных положений магнитного потока; на фиг. 3-направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 2; на фиг. 4 - пофазное изменение напряжения в обмотках статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 2.The proposed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a circuit diagram of a semiconductor gearbox driven by a single-phase AC network; in FIG. 2 is a vector diagram of a circular rotating field of a motor stator, which consists of six fixed positions of the magnetic flux; in FIG. 3-directions of the magnetic flux and current flowing through the stator windings of the motor in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 2; in FIG. 4 - phase-by-phase voltage variation in the stator windings of the motor in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 2.
Кроме того, на чертежах изображено следующее:In addition, the drawings show the following:
- Ф - фаза;- f - phase;
- 0 - ноль;- 0 - zero;
- А, В, С - статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя;- A, B, C - stator windings of an asynchronous three-phase motor;
- VT1 и VT2 - полевые транзисторы.- VT1 and VT2 are field effect transistors.
- I, II, III, IV, V, VI - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя;- I, II, III, IV, V, VI - sequential fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the motor stator;
- прямые линии со стрелками - направления вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя;- straight lines with arrows - the direction of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of the motor;
- Uсети=f(t) - изменение питающего напряжения во времени;- U network = f (t) - change in supply voltage in time;
- прямые линии со стрелками вдоль обмоток статора двигателя - направления магнитного потока и тока в обмотках статора;- straight lines with arrows along the stator windings of the motor - the direction of magnetic flux and current in the stator windings;
t1-t5 - моменты времени коммутации транзисторов.t1-t5 are the times of switching transistors.
Полупроводниковый редуктор, ведомый однофазной сетью переменного тока, содержит полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы полевые транзисторы, подключающие статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя, соединенные в звезду, к однофазной питающей сети переменного тока.A semiconductor gearbox driven by a single-phase AC network contains semiconductor switches, which are field-effect transistors that connect the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star to a single-phase AC mains.
Первый вывод 1 первого транзистора 2 (VT1) подключен к фазе однофазной питающей сети переменного тока, а второй вывод 3 первого транзистора 2 (VT1) соединен с началом 4 второй статорной обмотки В асинхронного трехфазного двигателя. Первый вывод 5 второго транзистора 6 (VT2) подключен к фазе однофазной питающей сети переменного тока, а второй вывод 7 второго транзистора 6 (VT2) соединен с началом 8 третьей статорной обмотки С асинхронного трехфазного двигателя. Таким образом, первый транзистор 2 (VT1) соединен с началом 4 второй статорной обмотки В асинхронного трехфазного двигателя и фазой однофазной питающей сети переменного тока, а второй транзистор 6 (VT2) соединен с началом 8 третьей статорной обмотки С асинхронного трехфазного двигателя и фазой однофазной питающей сети переменного тока.The
Начало 9 первой статорной обмотки А двигателя соединено с фазой однофазной питающей сети переменного тока. Концы трех статорных обмоток соединены между собой в общую нулевую точку 10 звезды, которая подсоединена к нулю однофазной питающей сети переменного тока.The
Работа полупроводникового редуктора, ведомого однофазной сетью переменного тока, происходит следующим образом. Первоначально на затворы всех транзисторов подается напряжение, создающее электрическое поле для их закрытия. Векторно-алгоритмическое управление осуществляется снятием напряжения с затворов соответствующих транзисторов в определенной последовательности. Для обеспечения вращения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг. 2, в последовательности I-II-III-IV-V-VI, необходимо осуществлять снятие напряжения с затворов транзисторов 2 (VT1), 6 (VT2) в следующей последовательности:The operation of a semiconductor gearbox driven by a single-phase alternating current network occurs as follows. Initially, a voltage is applied to the gates of all transistors, creating an electric field to close them. Vector-algorithmic control is carried out by removing the voltage from the gates of the corresponding transistors in a certain sequence. In order to ensure rotation of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of the motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 2, in the sequence I-II-III-IV-V-VI, it is necessary to carry out the removal of voltage from the gates of transistors 2 (VT1), 6 (VT2) in the following sequence:
- в начальный момент времени снимается напряжение с затвора транзистора 6 (VT2) - образуется I фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- at the initial time, the voltage is removed from the gate of the transistor 6 (VT2) - an I fixed position of the stator field magnetic flux vector is formed;
- в момент времени t1 подается напряжение на затвор транзистора 6 (VT2) - образуется II фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- at time t1, voltage is applied to the gate of transistor 6 (VT2) - a fixed II position of the stator field magnetic flux vector is formed;
- в момент времени t2 снимается напряжение с затвора транзистора 2 (VT1) - образуется III фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- at time t2, the voltage is removed from the gate of transistor 2 (VT1) - a III fixed position of the stator field magnetic flux vector is formed;
- в момент времени t3 подается напряжение на затвор транзистора 2 (VТ1), снимается напряжение с затвора транзистора 6 (VT2) - образуется IV фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- at time t3, voltage is applied to the gate of transistor 2 (VT1), the voltage is removed from the gate of transistor 6 (VT2) - an IV fixed position of the stator field magnetic flux vector is formed;
- в момент времени t4 подается напряжение на затвор транзистора 6 (VT2) - образуется V фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- at time t4, voltage is applied to the gate of transistor 6 (VT2) - V fixed position of the magnetic field vector of the stator field is formed;
- в момент времени t5 снимается напряжение с затвора транзистора 2 (VT1) - образуется VI фиксированное положение вектор магнитного потока поля статора.- at time t5, the voltage is removed from the gate of transistor 2 (VT1) - a VI fixed position is formed, the stator field magnetic flux vector.
Таким образом, на основании изложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными аналогичными устройствами из-за повышенной надежности и упрощенной системы управления транзисторами.Thus, on the basis of the foregoing, we can conclude that the proposed utility model has advantages over known similar devices due to the increased reliability and simplified transistor control system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154188/07U RU163695U1 (en) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154188/07U RU163695U1 (en) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU163695U1 true RU163695U1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154188/07U RU163695U1 (en) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU163695U1 (en) |
-
2015
- 2015-12-16 RU RU2015154188/07U patent/RU163695U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU162848U1 (en) | SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK | |
RU2420857C1 (en) | Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor | |
Sindura et al. | Speed Control of Induction Motor using Cycloconverter | |
US20170194884A1 (en) | Drive system for induction motor | |
Abdalla et al. | Power electronics converters for variable speed pump storage | |
RU163695U1 (en) | SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK | |
RU157687U1 (en) | REVERSE CONDENSOR-FREE DEVICE STARTING A SINGLE-PHASE TWO-WAY ASYNCHRONOUS MOTOR | |
RU197318U1 (en) | Reversing device for starting a three-phase asynchronous squirrel-cage motor from a single-phase network | |
RU2507673C1 (en) | Single-phase-three-phase semiconductor reversible switchboard driven by single-phase ac circuit | |
RU193216U1 (en) | Semiconductor device for non-capacitor starting a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase mains | |
RU95198U1 (en) | ADJUSTABLE SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER COMMUNICATED BY THE NETWORK | |
RU2344540C2 (en) | One-phase-three-phase reversing switchboard | |
RU121406U1 (en) | SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK | |
RU192777U1 (en) | Semiconductor device for starting a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase network | |
RU2402864C1 (en) | Adjustable transistor reducer of three-phase asynchronous motor supplied power to from single-phase mains | |
RU109356U1 (en) | SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR REVERSE SWITCH LED BY A SINGLE-PHASE NETWORK | |
RU136260U1 (en) | SWITCH FOR CONNECTING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR TO A SINGLE-PHASE AC NETWORK | |
RU151766U1 (en) | SINGLE-PHASE THREE-PHASE BROADBAND TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER LED BY A SINGLE-PHASE NETWORK | |
RU165833U1 (en) | STARTING AND REGULATING THE SUPPLY VOLTAGE OF THE REVERSE SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR AT THE POWER SUPPLY FROM THE THREE-PHASE AC NETWORK | |
RU144507U1 (en) | SEMICONDUCTOR CONTROLLED REVERSOR OF SERIAL AC MOTOR | |
RU223291U1 (en) | Semiconductor device for powering a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase alternating current network | |
RU138415U1 (en) | ADJUSTABLE WIDE RANGE TRANSISTOR REDUCER FOR THREE-PHASE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR SUPPLY FROM A DC SYSTEM | |
RU2467466C1 (en) | Transistor heteropolar frequency converter that controls speed of synchronous step motor | |
RU135461U1 (en) | SEMICONDUCTOR SWITCH FOR CONNECTING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A SINGLE-PHASE AC NETWORK | |
RU223290U1 (en) | Triac frequency converter for single-phase two-winding asynchronous electric motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171217 |