RU167952U1 - Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier - Google Patents

Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier Download PDF

Info

Publication number
RU167952U1
RU167952U1 RU2016119442U RU2016119442U RU167952U1 RU 167952 U1 RU167952 U1 RU 167952U1 RU 2016119442 U RU2016119442 U RU 2016119442U RU 2016119442 U RU2016119442 U RU 2016119442U RU 167952 U1 RU167952 U1 RU 167952U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
triac
rectifier
load
phase
outputs
Prior art date
Application number
RU2016119442U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мая Ивановна Стальная
Александр Васильевич Ведманкин
Илья Алексеевич Иванов
Мария Викторовна Бутакова
Степан Евгеньевич Сухинин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2016119442U priority Critical patent/RU167952U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU167952U1 publication Critical patent/RU167952U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/292—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Симисторный реверсивный регулируемый трехфазный нулевой выпрямитель может быть использован для плавного и реверсивного регулирования скорости электродвигателя. В качестве трех полупроводниковых управляемых коммутаторов устройства использованы симисторы. Первые выходы полупроводниковых управляемых коммутаторов объединены и подключены к первому входу нагрузки. Второй вход нагрузки подключен к нулю питающего переменного напряжения. Вторые выходы полупроводниковых управляемых коммутаторов подключены к фазам А, В, С переменного тока соответственно. Обеспечивается реверс от одного выпрямителя при небольших габаритах, высокой надежности и экономичности.Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier can be used for smooth and reverse regulation of the speed of the electric motor. Triacs are used as three semiconductor controlled device switches. The first outputs of the semiconductor controlled switches are combined and connected to the first input of the load. The second load input is connected to zero supply AC voltage. The second outputs of the semiconductor controlled switches are connected to the phases A, B, C of alternating current, respectively. It provides reverse from one rectifier with small dimensions, high reliability and efficiency.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к регулируемым полупроводниковым преобразователям для питания электродвигателя постоянного тока и может быть использована для плавного и реверсивного регулирования скорости электродвигателя.The proposed utility model relates to adjustable semiconductor converters for powering a DC motor and can be used for smooth and reverse control of the speed of the electric motor.

Известен трехфазный полупроводниковый выпрямитель, содержащий три полупроводниковых управляемых коммутатора, в качестве которых использованы три диода. Первые выходы трех полупроводниковых управляемых коммутаторов, то есть катоды трех диодов, объединены и подключены к первому входу нагрузки. Вторые выходы трех полупроводниковых управляемых коммутаторов, то есть аноды трех диодов, подключены соответственно к фазам А, В, С переменного тока. Второй вход нагрузки подключен к нулю питающего переменного напряжения (Руденко B.C., Чиженко И.М., Сенько В.И. Основы преобразовательной техники / B.C. Руденко, И.М. Чиженко, В.И. Сенько - М: Высшая школа, 1980. - С. 49, рис. 3.1г)Known three-phase semiconductor rectifier containing three semiconductor controlled switches, which are used as three diodes. The first outputs of three semiconductor controlled switches, that is, the cathodes of three diodes, are combined and connected to the first input of the load. The second outputs of the three semiconductor controlled switches, that is, the anodes of the three diodes, are connected respectively to the phases A, B, C of alternating current. The second load input is connected to zero of the supply alternating voltage (Rudenko BC, Chizhenko I.M., Senko V.I. Fundamentals of converter technology / BC Rudenko, I.M. Chizhenko, V.I.Senko - M: Higher school, 1980. - S. 49, Fig. 3.1g)

Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности регулирования скорости вращения электродвигателя и трудности обеспечения реверса, так как необходимо наличие двух выпрямителей или дополнительного переключающего реверсивного устройства.The disadvantages of this device are the lack of the ability to control the speed of rotation of the electric motor and the difficulty of providing reverse, since it is necessary to have two rectifiers or an additional switching reversing device.

Наиболее близким к предлагаемой модели по технической сущности и достигнутому результату (прототипом), обеспечивающим плавное регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока, является трехфазный нулевой тиристорный выпрямитель, содержащий три полупроводниковых управляемых коммутатора, в качестве которых использованы три тиристора. Первые выходы коммутаторов, то есть катоды тиристоров, объединены и подключены к первому входу нагрузки. Вторые выходы коммутаторов, то есть аноды тиристоров, подключены к фазам А, В, С переменного тока соответственно. Второй вход нагрузки подключен к нулю питающего переменного напряжения (Руденко B.C., Чиженко И.М., Сенько В.И. Основы преобразовательной техники / B.C. Руденко, И.М. Чиженко, В.И. Сенько. - М.: Высшая школа, 1980. - С. 121, рис. 5.15д).The closest to the proposed model in terms of technical nature and the achieved result (prototype), which provides smooth control of the rotation speed of the DC motor, is a three-phase zero thyristor rectifier containing three semiconductor controlled switches, which are used as three thyristors. The first outputs of the switches, that is, the cathodes of the thyristors, are combined and connected to the first input of the load. The second outputs of the switches, that is, the anodes of the thyristors, are connected to the phases A, B, C of alternating current, respectively. The second load input is connected to zero supply AC voltage (Rudenko BC, Chizhenko I.M., Senko V.I. Fundamentals of converter technology / BC Rudenko, I.M. Chizhenko, V.I.Senko. - M .: Higher school, 1980.- S. 121, Fig. 5.15d).

Основными недостатками описанного трехфазного тиристорного выпрямителя является отсутствие возможности обеспечения реверса вследствие одностороннего выпрямления напряжения, поэтому для обеспечения реверса необходим комплект из двух выпрямителей, при соответствующем увеличении габаритов, снижении надежности и повышении стоимости.The main disadvantages of the described three-phase thyristor rectifier is the inability to provide reverse due to one-sided voltage rectification, therefore, to ensure reverse, a set of two rectifiers is necessary, with a corresponding increase in size, reduced reliability and increased cost.

Предлагаемой полезной моделью решается задача обеспечения реверса от одного выпрямителя при небольших габаритах, высокой надежности и экономичности.The proposed utility model solves the problem of providing reverse from a single rectifier with small dimensions, high reliability and efficiency.

Для решения поставленной задачи в симисторном реверсивном регулируемом трехфазном нулевом выпрямителе, содержащем три полупроводниковых управляемых коммутатора, причем первые выходы полупроводниковых управляемых коммутаторов объединены и подключены к первому входу нагрузки, второй вход которой подключен к нулю питающего переменного напряжения, вторые выходы полупроводниковых управляемых коммутаторов подключены к фазам А, В, С переменного тока соответственно, согласно полезной модели в качестве полупроводниковых управляемых коммутаторов использованы симисторы.To solve the problem in a triac reversible adjustable three-phase zero rectifier containing three semiconductor controlled switches, the first outputs of the semiconductor controlled switches are combined and connected to the first input of the load, the second input of which is connected to zero supply AC voltage, the second outputs of the semiconductor controlled switches are connected to the phases A, B, C AC, respectively, according to a utility model as a semiconductor controlled comm tripods used triacs.

Вследствие способности симистора пропускать ток в обоих направлениях при подаче управляющего импульса используется разнополярное включение симисторов, которое позволяет получить на одном комплекте выпрямителя прямую и обратную полярности выпрямленного напряжения, кроме того, использование симисторов, в свою очередь, позволяет плавно регулировать величину выпрямленного напряжения, уменьшает габариты, увеличивает надежность и уменьшает стоимость устройства.Due to the ability of the triac to pass current in both directions when applying a control pulse, the triacs are used in different polarity, which allows you to get the direct and reverse polarity of the rectified voltage on one set of rectifier, in addition, the use of triacs, in turn, allows you to smoothly adjust the value of the rectified voltage, reduces the size , increases reliability and reduces the cost of the device.

Предлагаемая модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана силовая схема симисторного реверсивного регулируемого трехфазного нулевого выпрямителя; на фиг. 2 показана тактовая диаграмма работы симисторного реверсивного регулируемого трехфазного нулевого выпрямителя в направлении вперед; на фиг. 3 - тактовая диаграмма работы симисторного реверсивного регулируемого трехфазного нулевого выпрямителя в направлении назад.The proposed model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a power circuit of a triac reversible adjustable three-phase zero rectifier; in FIG. 2 shows a clock diagram of the operation of a triac reversible adjustable three-phase zero rectifier in the forward direction; in FIG. 3 is a clock diagram of the operation of a triac reversible adjustable three-phase zero rectifier in the backward direction.

Кроме того, на чертеже дополнительно изображено следующее:In addition, the drawing further shows the following:

- VS1, VS2, VS3 - симисторы 1, 2, 3 соответственно;- VS1, VS2, VS3 - triacs 1, 2, 3, respectively;

- A, B, C - фазы переменного тока;- A, B, C - phases of alternating current;

- t1- t5 - моменты времени подачи управляющего сигнала на симисторы;- t1- t5 - time instants of the supply of the control signal to the triacs;

- Ud - выпрямленное напряжение;- Ud is the rectified voltage;

- α - угол открытия симисторов;- α is the opening angle of the triacs;

- Rн - нагрузка;- Rн - load;

- 0 - ноль питающего переменного напряжения;- 0 - zero supply AC voltage;

- сплошные и дискретные линии со стрелками - направления движения тока в прямом и обратном направлениях соответственно.- solid and discrete lines with arrows - the direction of current flow in the forward and reverse directions, respectively.

Симисторный реверсивный регулируемый трехфазный нулевой выпрямитель содержит три полупроводниковых управляемых коммутатора, соединенных по трехфазной схеме, подсоединенных к нагрузке, вход которой подключен к нулю питающего переменного напряжения.Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier contains three semiconductor controlled switches connected in a three-phase circuit, connected to a load, the input of which is connected to zero supply AC voltage.

В качестве полупроводниковых коммутаторов использованы три симистора 1 (VS1), 2 (VS2), 3 (VS3), имеющие двунаправленный пропуск тока по соответствующему управляющему сигналу.As a semiconductor switch, three triacs 1 (VS1), 2 (VS2), 3 (VS3) with bi-directional current pass through the corresponding control signal were used.

Первые выходы симисторов 1 (VS1), 2 (VS2) и 3 (VS3) объединены и подключены к первому входу 4 нагрузки 5 (Rн). Второй выход симистора 1 (VS1) подсоединен к фазе A переменного тока, второй выход симистора 2 (VS2) подсоединен к фазе В переменного тока, второй выход симистора 3 (VS3) подсоединен к фазе С переменного тока. Второй вход 6 нагрузки 5 (Rн) подключен к нулю питающего переменного напряжения.The first outputs of the triacs 1 (VS1), 2 (VS2) and 3 (VS3) are combined and connected to the first input 4 of the load 5 (Rн). The second output of triac 1 (VS1) is connected to phase A of alternating current, the second output of triac 2 (VS2) is connected to phase B of alternating current, the second output of triac 3 (VS3) is connected to phase C of alternating current. The second input 6 of the load 5 (Rn) is connected to zero supply AC voltage.

Работа симисторного реверсивного регулируемого трехфазного нулевого выпрямителя в направлении вперед поясняется фигурой 2 и происходит нижеследующим образом.The operation of a triac reversible adjustable three-phase zero rectifier in the forward direction is illustrated by figure 2 and occurs as follows.

При подаче управляющего сигнала в момент времени t1 открывается симистор (VS1), ток фазы А протекает в прямом направлении, обозначенном сплошной стрелкой, и поступает на нагрузку 5. В момент времени t2 подается управляющий сигнал на симистор 2 (VS2), он открывается, и ток фазы В поступает на нагрузку 5 в том же направлении, а симистор 1 (VS1) закрывается. В момент времени t3 подается сигнал на симистор 3 (VS3), он открывается, ток фазы С поступает на нагрузку 5, симистор 2 (VS2) закрывается. В момент t4 снова открывается симистор 1 (VS1), процесс повторяется.When a control signal is applied at time t 1 , the triac (VS1) opens, the phase A current flows in the forward direction, indicated by a solid arrow, and goes to load 5. At time t 2 , a control signal is sent to triac 2 (VS2), it opens , and the phase B current flows to load 5 in the same direction, and triac 1 (VS1) closes. At time t 3 , a signal is applied to triac 3 (VS3), it opens, phase C current flows to load 5, triac 2 (VS2) closes. At time t 4 , triac 1 (VS1) opens again, the process repeats.

При реверсе работа симисторного реверсивного регулируемого трехфазного нулевого выпрямителя поясняется фигурой 3 и происходит нижеследующим образом.When reversing the operation of a triac reversible adjustable three-phase zero rectifier is illustrated in figure 3 and occurs as follows.

При подаче управляющего сигнала в момент времени t1 открывается симистор 2 (VS2), на нагрузку 5 поступает ток фазы В. После подачи управляющего сигнала в момент времени t2 на симистор 3 (VS3), он открывается, закрывается симистор 2 (VS2), на нагрузку 5 поступает ток фазы С в обратном направлении. В момент времени t3 подается сигнал, и открывается симистор 1 (VS1), а симистор 3 (VS3) закрывается. На нагрузку 5 поступает ток фазы А в обратном направлении. В момент времени t4 подается управляющий сигнал, и открывается симистор 2 (VS2), симистор 1 (VS1) закрывается, на нагрузку 5 поступает ток фазы В в обратном направлении. Момент времени t4 соответствует моменту t1, процесс повторяется циклически.When a control signal is applied at time t 1 , triac 2 (VS2) opens, phase B current is applied to load 5. After applying a control signal at time t 2 to triac 3 (VS3), it opens, triac 2 (VS2) closes, the load 5 receives the current of phase C in the opposite direction. At time t 3 , a signal is given and triac 1 (VS1) opens, and triac 3 (VS3) closes. The load 5 receives the current of phase A in the opposite direction. At time t 4 , a control signal is supplied and triac 2 (VS2) opens, triac 1 (VS1) closes, phase B current is applied to load 5 in the opposite direction. The time t 4 corresponds to the moment t 1 , the process is repeated cyclically.

Чтобы изменить величину напряжения, которое поступает на нагрузку, изменяется угол - α открытия симисторов (фигура 4).To change the magnitude of the voltage that is supplied to the load, the angle α of the opening of the triacs is changed (figure 4).

Таким образом, на основании изложенного можно сделать вывод о том, что предложенное устройство выдает выпрямленное напряжение прямой и обратной полярностей вследствие способности симисторов пропускать ток в обоих направлениях, и вследствие этого имеет преимущества по сравнению с известными, при этом используется вышеприведенный порядок включения симисторов, который позволяет получить на одном комплекте выпрямителя прямую и обратную полярности выпрямленного напряжения, что, в свою очередь, уменьшает габариты, увеличивает надежность и уменьшает стоимость устройства.Thus, based on the foregoing, we can conclude that the proposed device produces a rectified voltage of direct and reverse polarities due to the ability of the triacs to pass current in both directions, and therefore has advantages over the known ones, using the above procedure for switching on the triacs, which allows you to get on the same set of rectifier direct and reverse polarity of the rectified voltage, which, in turn, reduces the size, increases the reliability and reduces the cost of the device.

Claims (1)

Симисторный реверсивный регулируемый трехфазный нулевой выпрямитель, содержащий три полупроводниковых управляемых коммутатора, причем первые выходы полупроводниковых управляемых коммутаторов объединены и подключены к первому входу нагрузки, второй вход которой подключен к нулю питающего переменного напряжения, вторые выходы полупроводниковых управляемых коммутаторов подключены к фазам А, В, С переменного тока соответственно, отличающийся тем, что в качестве полупроводниковых управляемых коммутаторов использованы симисторы.Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier containing three semiconductor controlled switches, the first outputs of the semiconductor managed switches are combined and connected to the first input of the load, the second input of which is connected to zero supply AC voltage, the second outputs of the semiconductor managed switches are connected to phases A, B, C alternating current, respectively, characterized in that triacs are used as semiconductor controlled switches.
RU2016119442U 2016-05-19 2016-05-19 Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier RU167952U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119442U RU167952U1 (en) 2016-05-19 2016-05-19 Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119442U RU167952U1 (en) 2016-05-19 2016-05-19 Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU167952U1 true RU167952U1 (en) 2017-01-13

Family

ID=58451520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016119442U RU167952U1 (en) 2016-05-19 2016-05-19 Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU167952U1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2436838A1 (en) * 1978-09-25 1980-04-18 Siemens Ag AUTOMATIC WASHING MACHINE DRIVE
GB2088098A (en) * 1980-11-14 1982-06-03 Mefina Sa D.C. motor speed control
DE3917127A1 (en) * 1989-05-26 1990-11-29 Ako Werke Gmbh & Co Universal motor drive e.g. for washing machine - has triac-switched field windings supplied with AC during alternate half-cycles for duration corresp. to speed of motor
SU1709484A1 (en) * 1989-03-15 1992-01-30 Казанский филиал Московского энергетического института Device for controlling asynchronous motor
JPH0919185A (en) * 1995-06-28 1997-01-17 Toyo Electric Mfg Co Ltd Parallel-type field controller
WO1999054991A1 (en) * 1998-04-20 1999-10-28 K-Tron Technologies, Inc. High-turndown dc motor controller and method
RU2248078C2 (en) * 2003-05-07 2005-03-10 Открытое акционерное общество "Новосибирское авиационное производственное объединение им. В.П. Чкалова" Device for controlling three-phase switch built around triacs

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2436838A1 (en) * 1978-09-25 1980-04-18 Siemens Ag AUTOMATIC WASHING MACHINE DRIVE
GB2088098A (en) * 1980-11-14 1982-06-03 Mefina Sa D.C. motor speed control
SU1709484A1 (en) * 1989-03-15 1992-01-30 Казанский филиал Московского энергетического института Device for controlling asynchronous motor
DE3917127A1 (en) * 1989-05-26 1990-11-29 Ako Werke Gmbh & Co Universal motor drive e.g. for washing machine - has triac-switched field windings supplied with AC during alternate half-cycles for duration corresp. to speed of motor
JPH0919185A (en) * 1995-06-28 1997-01-17 Toyo Electric Mfg Co Ltd Parallel-type field controller
WO1999054991A1 (en) * 1998-04-20 1999-10-28 K-Tron Technologies, Inc. High-turndown dc motor controller and method
RU2248078C2 (en) * 2003-05-07 2005-03-10 Открытое акционерное общество "Новосибирское авиационное производственное объединение им. В.П. Чкалова" Device for controlling three-phase switch built around triacs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 2119247 c1, 20.09.1998. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4743116B2 (en) PWM cycloconverter
JP6062058B2 (en) Power converter
JP4759673B2 (en) Multi-level converter and control method thereof
FR3016096B1 (en) MULTI-OUTPUT ENERGY CONVERTER WITH PHASE CONTROL
JP2009095160A (en) Power converter
EP3125431A1 (en) Circuit with current sharing alternately switched parallel transistors
JP2002142458A (en) Rectification circuit and its control method
RU162848U1 (en) SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK
RU167952U1 (en) Triac reversible adjustable three-phase zero rectifier
RU2420857C1 (en) Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor
JP2018153087A (en) Current balance adjustment circuit and power conversion system
US6992907B2 (en) Wave transformation method and device
RU2542717C2 (en) Control device for single-phase asynchronous motor
Pyakuryal et al. Implementation of AC to DC converter using Thyristor in ATP
RU166593U1 (en) REVERSIBLE ADJUSTABLE SEMICONDUCTOR BRIDGE SINGLE-PHASE SYMPISTOR RECTIFIER
EP0471435B1 (en) Power conversion scheme employing shorting means to control current magnitude
RU165863U1 (en) REVERSIBLE ADJUSTABLE SEMICONDUCTOR BRIDGE THREE-PHASE SYNCISTOR RECTIFIER
RU183973U1 (en) Adjustable reversible AC electric drive with a collector motor powered by a single-phase AC network
RU144507U1 (en) SEMICONDUCTOR CONTROLLED REVERSOR OF SERIAL AC MOTOR
Biabani et al. Performance analysis of step up and step down cyclo converter
RU2485664C1 (en) Reversible one-phase bridge transistor converter
RU177672U1 (en) Triac reducer driven by a single-phase AC voltage network for a two-phase asynchronous motor
RU121971U1 (en) REVERSE THREE-PHASE BRIDGE TRANSISTOR CONVERTER
Kislyakov et al. Improving the characteristics of a matrix frequency converter by using sliding modes for the control of transistor switching
Prajapati et al. Variable frequency drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170520