RU2037260C1

RU2037260C1 - Inverter for feeding reluctance inductor motor

Info

Publication number: RU2037260C1
Application number: RU93007794A
Authority: RU
Inventors: И.А. Прокопец; Д.В. Крайнов; Л.Ф. Коломейцев
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Эметрон"
Priority date: 1993-02-09
Filing date: 1993-02-09
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: inductor has two switches in each phase connected in series through phase winding. The latter is shorted out together with each switch by means of reverse-biased diodes and connected through valves to windings of adjacent phases. EFFECT: reduced load current through switches. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к системам питания многофазными реактивными электродвигателями. The invention relates to electrical engineering, and more specifically to power systems by multiphase jet electric motors.

Известна трехфазная реактивная машина с магнитоизолированными секциями и однополупериодным коммутатором [1]
Коммутатор содержит три управляемых ключа, соединенные с отрицательным зажимом источника питания и с фазными обмотками двигателя, подсоединенными к положительному зажиму источника питания, и три обратных диода, анодами подключенные к точкам соединения ключей и обмоток. Катоды диодов соединены вместе. К положительному зажиму источника питания подключен анод стабилитрона, катод которого подсоединен к общей точке обратных диодов.Known three-phase jet machine with magnetically insulated sections and a half-wave switch [1]
The switch contains three controlled keys connected to the negative terminal of the power source and to the phase windings of the motor connected to the positive terminal of the power source, and three reverse diodes connected by anodes to the connection points of the keys and windings. The cathodes of the diodes are connected together. A zener diode anode is connected to the positive terminal of the power source, the cathode of which is connected to the common point of the reverse diodes.

Недостатком данной схемы являются низкие энергетические показатели инвертора, так как при закрывании ключей электромагнитная энергия, запасенная в индуктивностях фаз, рассеивается в коммутаторе в виде тепла. The disadvantage of this circuit is the low energy performance of the inverter, since when closing the keys, the electromagnetic energy stored in the phase inductors is dissipated in the switch in the form of heat.

Известно устройство управления реактивным двигателем [2] Статор реактивного двигателя содержит несколько полюсов, сгруппированных попарно и расположенных на диаметрально противоположных сторонах расточки статора. В каждой паре статорных полюсов обмотки подключаются к внешнему источнику постоянного тока через два ключа с независимым управлением. Один ключ соединяет обмотки с положительным зажимом источника, а второй с отрицательным. Два диода, взаимодействующие с ключами, обеспечивают непрерывное и однонаправленное протекание тока через обмотки. A jet engine control device [2] is known. A jet engine stator contains several poles grouped in pairs and located on diametrically opposite sides of the stator bore. In each pair of stator poles, the windings are connected to an external DC source through two keys with independent control. One key connects the windings to the positive terminal of the source, and the second to the negative. Two diodes interacting with the keys provide continuous and unidirectional current flow through the windings.

При отключении тока в обмотке накопленная ею энергия возвращается через обратные диоды в цепь источника питания и через ключи в обмотки других включенных в этот момент фаз двигателя. When the current in the winding is turned off, the energy accumulated by it is returned through the reverse diodes to the power supply circuit and through the keys to the windings of the other phases of the motor switched on at that moment.

Недостатком устройства, принятого за прототип, является передача энергии между фазами при включении и отключении токов в обмотках только через управляемые ключи. The disadvantage of the device adopted for the prototype is the transfer of energy between the phases when turning on and off the currents in the windings only through controlled keys.

Изобретение направлено на повышение энергетических показателей m-фазного инвертора и уменьшение токовой нагрузки ключей. The invention is aimed at increasing the energy performance of the m-phase inverter and reducing the current load of the keys.

В инвертор для питания m-фазного реактивного индукторного двигателя, содержащий в каждой фазе два управляемых ключа, соединенных последовательно с фазной обмоткой двигателя и подключенных к положительному и отрицательному зажимам источника питания, два обратных диода, шунтирующие фазную обмотку и соответствующие управляемые ключи, согласно данному изобретению, введены дополнительные вентили, анод каждого из которых подключен к точке соединения обмотки одной фазы с управляемым ключом, соединенным с отрицательным зажимом источника питания, а катод к точке соединения обмотки другой фазы с ключом, соединенным с положительным зажимом источника питания. An inverter for supplying an m-phase reactive induction motor, comprising in each phase two controlled keys connected in series with the phase winding of the motor and connected to the positive and negative terminals of the power supply, two reverse diodes shunting the phase winding and corresponding controlled keys according to this invention additional valves have been introduced, the anode of each of which is connected to the connection point of the winding of one phase with a controlled key connected to the negative terminal of the pi source anija and the cathode to the junction of the winding of the other phase with a key connected to the positive terminal of the power source.

Данное техническое решение позволяет при отключении тока в обмотке передавать часть магнитной энергии в обмотку другой фазы, включаемой в этот момент. Оставшаяся часть энергии, которую в данный момент времени включаемая фаза не способна принять, возвращается в источник питания через обратные диоды, как и прототипе. В результате того, что часть энергии передается в фазу не через ключи, а через дополнительно введенные вентили, уменьшается токовая нагрузка ключей, повышается надежность их работы и уменьшаются потери. This technical solution allows, when the current in the winding is switched off, to transfer part of the magnetic energy to the winding of another phase, which is turned on at that moment. The remaining part of the energy that the switched-on phase is not able to receive at the given moment is returned to the power source through reverse diodes, as well as the prototype. As a result of the fact that part of the energy is transferred to the phase not through the keys, but through additionally introduced valves, the current load of the keys is reduced, the reliability of their operation is increased and losses are reduced.

В схеме мостового инвертора дополнительные вентили могут быть выполнены управляемыми. Это дает возможность формировать необходимые характеристики, используя эффект передачи энергии между фазами. In the bridge inverter circuit, additional valves can be controlled. This makes it possible to form the necessary characteristics using the effect of energy transfer between phases.

На чертеже изображен трехфазный инвертор. The drawing shows a three-phase inverter.

Трехфазный мостовой инвертор содержит фазные обмотки 1, 2, 3, являющиеся нагрузкой инвертора, верхние управляемые ключи 4, 5, 6, одним выводом подсоединенные к положительному зажиму источника питания 7, другим к выводам фазных обмоток 8, 9 и 10 соответственно, нижние управляемые ключи 11, 12, 13, одним выводом подсоединенные к отрицательному зажиму источника питания 14, другим к выводам фазных обмоток 15, 16 и 17 соответственно, верхние обратные диоды 18, 19, 20, катодами подсоединенные к точке 7, анодами к точкам 15, 16 и 17 соответственно, нижние обратные диоды 21, 22, 23, анодами подсоединенные к точке 14, катодами к точкам 8, 9 и 10 соответственно, и вновь введенные вентили 24, 25, 26, анодами подсоединенные соответственно к выводам 15, 16, 17 фазных обмоток, катодами к выводам 9, 10, 8 обмоток других фаз соответственно. The three-phase bridge inverter contains phase windings 1, 2, 3, which are the load of the inverter, the upper controlled keys 4, 5, 6, connected to the positive terminal of the power supply 7 by one terminal, the other to the terminals of the phase windings 8, 9 and 10, respectively, lower controlled keys 11, 12, 13, with one terminal connected to the negative terminal of the power supply 14, with the other terminals of the phase windings 15, 16 and 17, respectively, the upper reverse diodes 18, 19, 20, cathodes connected to point 7, anodes to points 15, 16 and 17, respectively, the lower reverse diodes 21, 22, 23, anodes connected to point 14, cathodes to points 8, 9 and 10, respectively, and newly introduced valves 24, 25, 26, anodes connected respectively to terminals 15, 16, 17 of the phase windings, cathodes to terminals 9, 10, 8 windings of other phases, respectively.

Вентили 24, 25, 26 могут быть выполнены управляемыми. Gates 24, 25, 26 can be made controllable.

Инвертор работает следующим образом. При одновременном включении ключей 4 и 11 протекает ток в обмотке 1, при выключении ключа 11 ток замыкается по цепи, образованной ключом 4 и обратным диодом 18. При выключении ключа 4 ток замыкается через обратные диоды 21 и 18 и источник питания. При включении в этот момент ключей 5 и 12 другой фазы в обмотке 2 ток начинает нарастать по двум цепям от источника питания через ключи 5 и 12 и под действием ЭДС фазной обмотки 1 через вентиль 24, обмотку 2, ключ 12, обратный диод 21. Таким образом, часть энергии, запасенная обмоткой 1, передается через вентиль 24 в обмотку 2, минуя приборы 18 и 5. The inverter operates as follows. When the keys 4 and 11 are simultaneously turned on, current flows in the winding 1, when the key 11 is turned off, the current is closed by the circuit formed by the key 4 and the reverse diode 18. When the key 4 is turned off, the current is closed via the return diodes 21 and 18 and the power source. When you turn on the keys 5 and 12 of a different phase in the winding 2, the current begins to increase in two circuits from the power source through the keys 5 and 12 and under the influence of the EMF of the phase winding 1 through valve 24, winding 2, key 12, reverse diode 21. Thus Thus, part of the energy stored by the winding 1 is transmitted through the valve 24 to the winding 2, bypassing the devices 18 and 5.

Работа остальных фаз инвертора осуществляется аналогично. The operation of the remaining phases of the inverter is carried out similarly.

Благодаря такому техническому решению уменьшается токовая нагрузка ключей, что повышает энергетические показатели электропривода в целом. Thanks to this technical solution, the current load of the keys is reduced, which increases the energy performance of the electric drive as a whole.

Claims

1. INVERTER FOR POWER SUPPLY OF M-PHASE REACTIVE INDUCTOR MOTOR, containing in each phase two controlled keys connected in series with the phase winding of the motor and connected to the positive and negative terminals of the power supply, two reverse diodes, shunting the phase winding and the corresponding controlled keys, characterized in that that the circuit is equipped with m additional valves, the anode of each of which is connected to the connection point of the winding of one phase with a key connected to the negative terminal of the power source, and method to the connection point of the winding of another phase with a key connected to the positive terminal of the power source.

2. The inverter according to claim 1, characterized in that the additional valves are made controllable.