RU2006172C1

RU2006172C1 - Low-power ac drive

Info

Publication number: RU2006172C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Белов; Э.А. Бренцис; У.Я. Лейманис; И.я. Силиневич; В.Я. Узарс; В.П. Феоктистов
Original assignee: Московский институт железнодорожного транспорта
Priority date: 1991-10-08
Filing date: 1991-10-08
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: electromechanics. SUBSTANCE: drive has electric motor 1 supplied with power from source 5 through switch 7 and capacitors 8 and 9, and in addition it is provided with double-pole switch each of whose contacts is connected to unlike-polarity leads of motor 1 and power source 5. EFFECT: provision for power-saving pre-start stage. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах ручного электроинструмента, бытовых машинах и других приводах мощностью до 1 кВт с питанием от однофазной сети переменного тока. The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives of hand-held power tools, household machines and other drives with a capacity of up to 1 kW powered by a single-phase AC network.

Известен электропривод, содержащий однофазный коллекторный двигатель, подключенный к сети однофазного переменного тока посредством выключателя. Known electric drive containing a single-phase commutator motor connected to a single-phase alternating current network through a switch.

Недостаток этого привода связан с его нерегулируемостью, что существенно снижает сферу его применение. The disadvantage of this drive is associated with its unregulated, which significantly reduces the scope of its application.

Известен, содержащий однофазный коллекторный двигатель, подключенный к сети однофазного переменного тока через управления. Known for containing a single-phase commutator motor connected to a single-phase alternating current network through controls.

Однако такое решение является сложным для приводов, где необходимо небольшое число ступеней регулирования. However, this solution is difficult for drives where a small number of control steps are required.

В качестве прототипа маломощный электропривод переменного тока, содержащий коллекторный электродвигатель, подключенный к сети однофазного переменного тока посредством выключателя, и конденсаторы. As a prototype, a low-power AC drive comprising a commutator motor connected to a single-phase AC network via a switch and capacitors.

Недостаток этого электропривода связан с его нерегулируемостью, поскольку конденсаторы используют только для защиты от помех. The disadvantage of this electric drive is related to its unregulatedness, since capacitors are used only for protection against interference.

Цель изобретения - улучшение регулировочных свойств электропривода. The purpose of the invention is the improvement of the adjusting properties of the electric drive.

Это достигается за счет того, что предусмотрен дополнительный двухполюсный выключатель, конденсаторы включены последовательно в цепь электродвигателя со стороны обоих его выводов, а каждый из контактов двухполюсного выключателя подключен к разноименным выводам сети и электродвигателя. This is achieved due to the fact that an additional two-pole switch is provided, capacitors are connected in series to the electric motor circuit from both of its terminals, and each of the contacts of the two-pole switch is connected to the opposite terminals of the network and the electric motor.

Существенные отличительные признаки изобретения; наличие дополнительного двухполюсного выключателя; конденсаторы включены в цепь электродвигателя со стороны обоих его выводов; каждый контакт выключателя подключен к разноименным выводам сети и двигателя. The salient features of the invention; the presence of an additional bipolar switch; capacitors are included in the motor circuit from the side of both of its conclusions; each contact of the switch is connected to the opposite terminals of the network and motor.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - эквивалентные схемы для двух ступеней регулирования. In FIG. 1 shows a circuit diagram of the proposed electric drive; in FIG. 2 - equivalent circuits for two stages of regulation.

Электропривод содержит однофазный коллекторный электродвигатель 1. Его якорная обмотка 2 и обмотки 3 и 4 полюсов включены последовательно. Их внешние выводы подключены к источнику 5 однофазного переменного тока посредством разъемного соединения 6, однополюсного выключателя 7, конденсаторов 8 и 9, а также двухполосного выключателя 10. The electric drive contains a single-phase collector motor 1. Its anchor winding 2 and windings 3 and 4 poles are connected in series. Their external terminals are connected to a single-phase alternating current source 5 by means of a plug-in connection 6, a single-pole switch 7, capacitors 8 and 9, as well as a two-way switch 10.

Электропривод работает следующим образом. The electric drive operates as follows.

В исходном состоянии соединение 6 включено, выключатели 7 и 10 отключены. При этом электродвигатель 1 отключен от источника 5, обмотки 2-4 электродвигателя 1 обесточены, его частота вращения n = 0. In the initial state, connection 6 is on, switches 7 and 10 are off. In this case, the electric motor 1 is disconnected from the source 5, the windings 2-4 of the electric motor 1 are de-energized, its rotation frequency n = 0.

При замыкании выключателя 7 образуется цепь питания электродвигателя 1 от источника 5 через конденсаторы 8 и 9 (см. фиг. 2а). При этом ток в цепи ограничивается конденсаторами
J₀=

=

, где V - напряжение источника 5 (220 В);
Х_с - сопротивление одного конденсатора, причем
Х_с = 1/ ωС;
С - емкость конденсатора (обычно 2-3 мкФ);
ω- круговая частота, причем ω= 2π f, где
f = 50 Гц.When the switch 7 is closed, the power supply circuit of the electric motor 1 from the source 5 is formed through the capacitors 8 and 9 (see Fig. 2a). In this case, the current in the circuit is limited by capacitors
J ₀ =

=

where V is the voltage of source 5 (220 V);
X _{with the} resistance of one capacitor, and
X _c = 1 / ωC;
C is the capacitance of the capacitor (usually 2-3 μF);
ω is the circular frequency, and ω = 2π f, where
f = 50 Hz.

Емкость С конденсаторов 8 и 9 должна быть выбрана такой, что на холостом ходу электродвигатель 1 имеет частоту вращения около 6-10% от номинальной, т. е. n₀= (0.06÷0.10)n_н.The capacitance C of the capacitors 8 and 9 should be chosen such that at idle the electric motor 1 has a rotational speed of about 6-10% of the nominal, i.e., n ₀ = (0.06 ÷ 0.10) n _n .

Эта ступень используется как предварительная пусковая и для контроля исправности привода на холостом ходу. This stage is used as a preliminary launcher and to monitor the health of the drive at idle.

На второй ступени регулирования замыкают выключатель 10; при этом двигатель 1 непосредственно подключается к источнику 5 (см. фиг. 2б) и работает по своей естественной характеристике с номинальной частотой вращения n_н. Конденсаторы 8 и 9 подключены параллельно двигателю. Они выполняют при этом функции защиты от помех и компенсации реактивной мощности.In the second stage of regulation close the switch 10; while the engine 1 is directly connected to the source 5 (see Fig. 2b) and works according to its natural characteristic with a nominal speed n _n . Capacitors 8 and 9 are connected in parallel with the motor. At the same time, they perform the functions of protection against interference and compensation of reactive power.

Технико-экономическая эффективность изобретения обеспечивается тем, что конденсаторы используют для пуска, и для защиты сети от помех. (56) Авторское свидетельство СССР N 1515315, кл. Н 02 Р 5/12, 1987. The technical and economic efficiency of the invention is ensured by the fact that capacitors are used for starting, and to protect the network from interference. (56) Copyright certificate of the USSR N 1515315, cl. H 02 P 5/12, 1987.

Авторское свидетельство СССР N 630727, кл. Н 02 Р 5/165, 1977. USSR author's certificate N 630727, cl. H 02 P 5/165, 1977.

Claims

A LOW-POWER AC ELECTRIC DRIVE containing a single-phase collector motor, a switch, two capacitors, characterized in that a two-pole switch is inserted into it, one terminal of the electric motor through the first capacitor is connected to the first terminal for connection to a single-phase alternating current network, the other terminal of the electric motor is connected through a second capacitor and switch connected to the second terminal for connection to a single-phase alternating current network, the first non-stationary contact bipolar The other switch is connected to the first terminal of the first capacitor, the second terminal of which is connected to the second movable contact of the bipolar switch, the second fixed contact of which is connected to the first terminal of the second capacitor, the second terminal of which is connected to the first movable contact of the bipolar switch.