RU2035838C1 - A c electric motor drive - Google Patents

A c electric motor drive Download PDF

Info

Publication number
RU2035838C1
RU2035838C1 SU5062650A RU2035838C1 RU 2035838 C1 RU2035838 C1 RU 2035838C1 SU 5062650 A SU5062650 A SU 5062650A RU 2035838 C1 RU2035838 C1 RU 2035838C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator winding
winding
phase
autotransformer
phases
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.В. Левинзон
Б.Б. Котов
Л.З. Фейгин
Original Assignee
Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана
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 Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана filed Critical Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана
Priority to SU5062650 priority Critical patent/RU2035838C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2035838C1 publication Critical patent/RU2035838C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: stator winding of asynchronous motor is star-connected. Starts of two phases are provided with clamps for connection of power supply source, autotransformer is linked to third phase of power supply source, mobile contact is coupled to start of third phase of stator winding. Common point of star of stator winding and finish of autotransformer winding are connected to zero lead of power supply source. EFFECT: enhanced control over mechanical characteristics. 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в легкой промышленности. The invention relates to electrical engineering and can be used in light industry.

Известны устройства для регулирования скорости. Known devices for controlling speed.

В устройстве [1] содержащем мостовую схему преобразователя со ступенчатым фильтром гармонического напряжения для каждой из фаз, регулировка напряжения для регулирования скоростей и момента при работе потребителя осуществляется с помощью амплитудной и широтно-импульсной модуляции с высокочастотным преобразователем. In the device [1] comprising a bridge converter circuit with a step harmonic voltage filter for each of the phases, voltage regulation for controlling the speeds and the moment during operation of the consumer is performed using amplitude and pulse-width modulation with a high-frequency converter.

Недостатком такого устройства является его сложность и, как следствие, невысокая надежность. The disadvantage of this device is its complexity and, as a result, low reliability.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа электропривод переменного тока [2] содержащий трехфазный асинхронный двигатель, статорная обмотка которого соединена по схеме "звезда", причем начала двух фаз статорной обмотки снабжены зажимами для подключения к двум фазам источника питания, подвижный контакт обмотки трансформатора подключен к началу третьей фазы статорной обмотки. The closest in technical essence to the claimed device is the selected as a prototype AC drive [2] containing a three-phase asynchronous motor, the stator winding of which is connected according to the "star" scheme, and the beginnings of two phases of the stator winding are equipped with clamps for connecting to two phases of the power source, the movable contact of the transformer winding is connected to the beginning of the third phase of the stator winding.

Недостатками электропривода являются невозможность плавного регулирования момента, отсутствие возможности создания несимметричного режима. The disadvantages of the electric drive are the inability to smoothly control the moment, the inability to create an asymmetric mode.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей и улучшение показателей надежности электропривода. The purpose of the invention is the expansion of functionality and improvement of reliability indicators of the electric drive.

Цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, статорная обмотка которого соединена по схеме "звезда", причем начала двух фаз статорной обмотки снабжены зажимами для подключения к двум фазам источника питания, введен автотрансформатор, один вывод обмотки которого снабжен зажимом для подключения к третьей фазе источника питания, при этом подвижный контакт обмотки автотрансформатора подключен к началу третьей фазы статорной обмотки, общая точка "звезды" статорной обмотки и конец обмотки автотрансформатора подключены к нулевому выводу источника питания. The goal is achieved in that an alternating current drive containing a three-phase asynchronous electric motor, the stator winding of which is connected according to the "star" scheme, and the beginnings of two phases of the stator winding are equipped with clamps for connecting to two phases of the power supply, an autotransformer is introduced, one winding of which is equipped with a clamp for connecting to the third phase of the power source, while the movable contact of the autotransformer winding is connected to the beginning of the third phase of the stator winding, the common point of the "star" of the stator winding autotransformer winding end connected to a zero terminal power source.

На фиг.1 изображена структурная схема машины; на фиг.2 схема подключения электродвигателя; на фиг.3 векторная диаграмма при различных режимах работы (т. е. при различном положении подвижного контакта автотрансформатора); на фиг.4 показаны механические характеристики электропривода. Figure 1 shows the structural diagram of the machine; figure 2 wiring diagram of the electric motor; figure 3 is a vector diagram for various modes of operation (i.e., at different positions of the movable contact of the autotransformer); figure 4 shows the mechanical characteristics of the electric drive.

Устройство содержит электpодвигатель 1, узел 2 сопряжения исполнительного механизма 3 (фиг.1). Электродвигатель 1 содержит три обмотки 4, 5, 6, подключенные по схеме "звезда", т.е. начала двух из них подсоединены к фазам А, В, начало третьей к подвижному контакту 7 автотрансформатора, выводы которого подключены к фазе С и "нулевой" точке, образованной соединением обмоток 4, 5, 6. The device comprises an electric motor 1, a node 2 for coupling the actuator 3 (Fig. 1). The electric motor 1 contains three windings 4, 5, 6 connected according to the "star" scheme, i.e. the beginning of two of them are connected to phases A, B, the beginning of the third to the movable contact 7 of the autotransformer, the terminals of which are connected to phase C and the "zero" point formed by the connection of the windings 4, 5, 6.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Узел 2, например фрикционная передача или муфта скольжения, содержащая ведомый и ведущий диски, дает возможность регулировать скорость вращения рабочего вала швейной машины, воздействующего на привод исполнительного механизма. Передача крутящего момента от ведущего к ведомому диску осуществляется посредством момента трения Мтр под воздействием усилия Q, прижимающего диски узла 2 друг к другу. Включение муфты в устройстве производится нажатием друг к другу контактных поверхностей, сцепляющихся частей фрикционной муфты от ножной рычажной передачи (педали). Путем изменения силы сцепления (силы нажатия педали) трущихся поверхностей регулируется сила трения и осуществляются пуск и плавное регулирование ведомого вала при постоянной скорости вращения электродвигателя. Можно показать, что скорость вращения ведомого вала определяется как Vвв Vдв(1 S), где Vдв скорость вращения электродвигателя; S величина скольжения. Аналогично момент трения, передаваемый парой дисков, Mтр=

Figure 00000001
QRcp, где μ- коэффициент трения, зависящий от материала дисков; Q усилие нажатия; Rср (Rм + Rm)/2 средний радиус рабочей поверхности дисков, где Rм и Rm максимальное и минимальное значения этого радиуса.Node 2, for example, a friction gear or slip clutch containing a driven and driving discs, makes it possible to adjust the speed of rotation of the working shaft of the sewing machine, acting on the actuator drive. The transmission of torque from the master to the driven disk is carried out by means of the friction moment M Tr under the influence of force Q, which presses the disks of unit 2 to each other. The clutch is switched on in the device by pressing contact surfaces, the mating parts of the friction clutch from the foot linkage (pedal) to each other. By changing the adhesion force (pedal pressing force) of the rubbing surfaces, the friction force is regulated and the output shaft is started and continuously controlled at a constant speed of rotation of the electric motor. It can be shown that the rotation speed of the driven shaft is defined as V cc V dv (1 S), where V dv is the speed of rotation of the electric motor; S is the amount of slip. Similarly, the moment of friction transmitted by a pair of disks, M Tr =
Figure 00000001
QR cp , where μ is the coefficient of friction, depending on the material of the disks; Q force of pressing; R cf (R m + R m ) / 2 is the average radius of the working surface of the disks, where R m and R m are the maximum and minimum values of this radius.

Исходя из общего уравнения привода устройства (Мдв Мтр + ΔМтр Мс + ΔМтр, где ΔМтр потери момента в режиме проскальзывания; Мдв момент двигателя; Мс момент статического сопротивления, определяемый величиной нагрузки исполнительного механизма 3) можно построить векторные диаграммы обмоток 4, 5, 6 в зависимости от положения подвижного контакта 7 узла (фиг.3), а также характеристики n f(M), где n скорость вращения (фиг.4), или эквивалентные им характеристики ΔМтр= f(S); Мдв f(S), из которых следует, что для получения одной и той же скорости Vвв необходимо уменьшить усилие нажатия дисков Q (усилие на ножную педаль).Based on the general equation of the drive device (M d M Tr + Δ M Tr M s + Δ M Tr , where Δ M Tr loss of torque in the slip mode; M dv motor torque; M s moment of static resistance, determined by the value of the load of the actuator 3), we can construct vector diagrams of windings 4, 5, 6 depending on the position of the movable contact 7 of the node (Fig. 3), as well as the characteristics nf (M), where n is the rotation speed (Fig. 4), or equivalent characteristics ΔM tr = f (S) ; M dv f (S), from which it follows that in order to obtain the same speed V cc, it is necessary to reduce the force of pressing the disks Q (the force on the foot pedal).

Величину износа дисков можно определить величиной потерь на трение ΔAтр= (Pmx-Pн)t

Figure 00000002
m1I 2 1 N
Figure 00000003
-P
Figure 00000004
t, где Рмх механическая прочность, развиваемая электродвигателем на ведущем валу; Рн полезная мощность нагрузки; m1 число фаз двигателя; I1 величина тока, потребляемого фазами статора; r2' активное сопротивление ротора; t время работы.The amount of wear of the disks can be determined by the amount of friction loss ΔA Tr = (P mx -P n ) t
Figure 00000002
m 1 I 2 1 N
Figure 00000003
-P
Figure 00000004
t, where P mx is the mechanical strength developed by the electric motor on the drive shaft; R n net load power; m 1 the number of phases of the engine; I 1 the magnitude of the current consumed by the phases of the stator; r 2 'the active resistance of the rotor; t working time.

Предложенное устройство уменьшает Мдв, что ведет к уменьшению ΔМтр, одновременно снижается величина тока, потребляемого фазой, в которую включен узел, что ведет к уменьшению ΔРтр, расходуемой на износ дисков.The proposed device reduces M dv , which leads to a decrease in ΔM Tr , at the same time decreases the current consumed by the phase into which the node is included, which leads to a decrease in ΔP Tr spent on disk wear.

Исходя из того, что ΔРтр mI2rэ, где m число фаз; I Iн, т.е. току нагрузки; rэ= r

Figure 00000005
- эквивалентное сопротивление двигателя, можно определить ΔРтр', т. е. величину потерь в предложенном режиме работы и величину потерь ΔРтр в симметричном режиме, т.е. в режиме прототипа. Расчет показывает, что K
Figure 00000006
Figure 00000007
0,7 и Np (1/K) ˙Nн ресурс муфт сцепления по отношению к нормативному ресурсу Nн увеличивается примерно на 30% а ток в фазе С уменьшается на 55% при сохранении тока в двух фазах, что уменьшает и потребляемую мощность, кроме того, обеспечивается более плавная регулировка скорости ведомого вала и исполнительного механизма.Based on the fact that ΔР tr mI 2 r e where m is the number of phases; II n , i.e. load current; r e = r
Figure 00000005
is the equivalent resistance of the engine, it is possible to determine ΔР Tr ', i.e., the value of losses in the proposed operation mode and the value of losses ΔР Tr in the symmetric mode, i.e. in prototype mode. The calculation shows that K
Figure 00000006
Figure 00000007
0.7 and N p (1 / K) ˙ N n the clutch resource in relation to the standard resource N n increases by about 30% and the current in phase C decreases by 55% while maintaining the current in two phases, which reduces the power consumption In addition, a smoother adjustment of the speed of the driven shaft and actuator is provided.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенными характеристиками по надежности и может обеспечить, например, использование швейных машин с прямой строчкой для ручной художественной вышивки. Thus, the proposed device has improved reliability characteristics and can provide, for example, the use of sewing machines with direct stitching for manual artistic embroidery.

Claims (1)

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, статорная обмотка которого соединена по схеме звезда, начала двух фаз статорной обмотки снабжены зажимами для подключения к двум фазам источника питания, автотрансформатор, один вывод обмотки которого снабжен зажимом для подключения к третьей фазе источника питания, подвижный контакт обмотки автотрансформатора подключен к началу третьей фазы статорной обмотки, отличающийся тем, что общая точка звезды статорной обмотки и конец обмотки автотрансформатора подключены к нулевому выводу источника питания. An AC electric drive containing a three-phase asynchronous electric motor, the stator winding of which is connected according to the star circuit, the beginnings of two phases of the stator winding are equipped with clamps for connecting to two phases of the power supply, an autotransformer, one winding of which is equipped with a clamp for connecting to the third phase of the power supply, a movable contact the autotransformer winding is connected to the beginning of the third phase of the stator winding, characterized in that the common point of the stator winding star and the end of the autotransformer winding tori connected to the zero output of the power source.
SU5062650 1992-09-21 1992-09-21 A c electric motor drive RU2035838C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5062650 RU2035838C1 (en) 1992-09-21 1992-09-21 A c electric motor drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5062650 RU2035838C1 (en) 1992-09-21 1992-09-21 A c electric motor drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2035838C1 true RU2035838C1 (en) 1995-05-20

Family

ID=21613522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5062650 RU2035838C1 (en) 1992-09-21 1992-09-21 A c electric motor drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2035838C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454785C1 (en) * 2011-04-01 2012-06-27 Иван Иванович Михайлов Regulated three-phase motor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Иванов-Цыганов А.И. Электропреобразователь устройства РЭС. М.: Высшая школа, 1991, с.266, рис.13.04. *
2. Токарев Б.Ф. Электрические машины. М.: Электроатомиздат, 1989, с.579, рис.41.3. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454785C1 (en) * 2011-04-01 2012-06-27 Иван Иванович Михайлов Regulated three-phase motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5029263A (en) Electric start control of a VSCF system
EP2266201B1 (en) Varying flux versus torque for maximum efficiency
KR880700529A (en) Control method of 3-phase induction motor
WO1997012438A1 (en) Inverter-controlled induction machine with an extended speed range
US3514681A (en) Electric drive system for vehicles
GB2373111A (en) An induction machine with a selectable number of poles and vector control
EP0361833A3 (en) Load commutated invertor (lci) induction motor drive
US4815567A (en) Apparatus for controlling an A.C. powered elevator
RU2035838C1 (en) A c electric motor drive
JPS55103100A (en) Motive power transmission device employing electromagnetic joint
AU5496586A (en) Method and apparatus for controlling the motor speed of an electric AC motor and method of determining torque
EP1630025A3 (en) Power output apparatus and method of controlling the same
JPH08510113A (en) Structure and control method of three-phase induction motor
CN111245310B (en) Asynchronous starting permanent magnet synchronous motor quick starting method based on torque characteristics
CN101796714A (en) Method for slowing-down control of an asynchronous machine
RU2141713C1 (en) Synchronous/asynchronous motor
SU1260711A1 (en) Loading device of stand testing internal combustion engine
FR2422281A1 (en) Variable ratio drive system for constant speed IC engine - uses three=phase generator with controlled shunt winding and squirrel-cage motor
SU838985A1 (en) Device for recuperative-dynamic braking of motor in asynchronous-power diode cascade
JPH027241B2 (en)
SU1359880A1 (en) Method of controlling induction electric motor
SU1284885A1 (en) Ship shaft-generator set
RU2115215C1 (en) Induction motor speed control technique
RU2123757C1 (en) Traction induction motor control device
RU2071608C1 (en) Gear to test collectorless a c electric machines