RU2119227C1

RU2119227C1 - Single switch electric drive

Info

Publication number: RU2119227C1
Application number: RU95115089A
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Петрушин; Виктор Игорьевич Дейниченко
Original assignee: Александр Дмитриевич Петрушин
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1998-09-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; controlled electric drives. SUBSTANCE: single switch electric drive had one source of direct current or pulsating voltage, two capacitors, semiconductor switch operating from controls system, diode, and electric motor winding divided into two parts. Device is designed for use in industry, agriculture and transport for driving mechanisms which require speed control. EFFECT: reduced number of supply sources in control circuit. 1 dwg

Description

Изобретение относится к управляемым электроприводам и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте для привода механизмов, требующих регулирование скорости. The invention relates to controlled electric drives and can be used in industry, agriculture and transport to drive mechanisms that require speed control.

Известен электропривод, получивший наиболее широкое распространение (Штелтинг Г. , Байссе А. Электрические микромашины: Пер. с нем.: - М.: Энергоатомиздат, 1991, с. 203, рис. 7.14), у которого схема управления электродвигателем, содержит два транзисторных ключа и два возвратных диода для питания обмотки двигателя по требуемому закону управления. Однако схема содержит два ключевых элемента на фазу двигателя. Known electric drive, which has received the widest distribution (Stelting G., Beiss A. Electric micromachines: Translated from German: - M .: Energoatomizdat, 1991, p. 203, Fig. 7.14), in which the motor control circuit contains two transistor a key and two return diodes for powering the motor winding according to the required control law. However, the circuit contains two key elements per phase of the engine.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому электроприводу (прототипом) является электропривод (Леонхард В. Регулируемые электроприводы переменного тока. ТИИЭР, 1988, т. 76, N 4, с. 171 - 191), у которого одноключевая схема управления электродвигателем содержит два источника питания. The closest in its technical essence to the claimed electric drive (prototype) is an electric drive (Leonhard V. Adjustable AC electric drives. TIIER, 1988, v. 76, No. 4, pp. 171 - 191), in which the single-key motor control circuit contains two sources nutrition.

Целью изобретения является сокращение числа источников питания в схеме управления электродвигателем. The aim of the invention is to reduce the number of power supplies in the motor control circuit.

Указанная цель достигается тем, что обмотка электродвигателя разделена на две части с числами витков W1 и W2, соединенные между собой через конденсатор. Одна часть обмотки через последовательно включенный диод подсоединена к источнику, а другая часть обмотки через последовательно включенный полупроводниковый ключ подсоединена к тому же источнику. This goal is achieved by the fact that the motor winding is divided into two parts with the numbers of turns W1 and W2 connected to each other through a capacitor. One part of the winding through a series-connected diode is connected to the source, and the other part of the winding through a series-connected semiconductor switch is connected to the same source.

Синхронный электропривод (см. чертеж) содержит источник постоянного или пульсирующего напряжения ИПН, конденсатор C1 и C2, полупроводниковый ключ ПК, работающий от системы управления СУ, диод VD, полуобмотки электродвигателя W1 и W2. A synchronous electric drive (see drawing) contains a source of constant or ripple voltage of an IDI, a capacitor C1 and C2, a semiconductor switch PC, operating from a control system SU, a diode VD, and a half-winding of an electric motor W1 and W2.

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

В исходном состоянии, когда ПК разомкнут, конденсатор C2 заряжен полярностью, показанной на фиг. 1. Ток в обмотках не протекает. При замыкании ключа ПК начинает нарастать ток в полуобмотке W2, равный сумме токов, протекающих по цепи ИПН-W2-ПК-ИПН и по цепи C1-W2-ПК-С1. В это же время, в полуобмотке W1 протекает ток разряда конденсатора по цепи W1-C2-ПК-W1. При размыкании ключа ПК, энергия, накопленная в индуктивности W2, заряжает конденсатор C2 по цепи W2-C2-VD-W2, а энергия, накопленная в индуктивности W1 возвращается в источник и в C1 через диод VD. Далее цикл повторяется. In the initial state, when the PC is open, the capacitor C2 is charged with the polarity shown in FIG. 1. No current flows in the windings. When the PC key is closed, the current begins to increase in the semi-winding W2, equal to the sum of the currents flowing through the IPN-W2-PK-IPN circuit and along the C1-W2-PK-C1 circuit. At the same time, a capacitor discharge current flows in the semi-winding W1 along the circuit W1-C2-PC-W1. When the PC key is opened, the energy stored in the inductance W2 charges the capacitor C2 through the circuit W2-C2-VD-W2, and the energy stored in the inductance W1 is returned to the source and to C1 through the VD diode. Next, the cycle repeats.

Амплитуда тока в обмотке двигателя зависит от времени открытого состояния ключа ПК и может быть ограничена либо датчиком времени, либо датчиком тока, входящими в состав СУ. The amplitude of the current in the motor winding depends on the open time of the PC key and can be limited either by a time sensor or by a current sensor, which are part of the control system.

Если ИПН допускает протекание тока в прямом и в обратном направлениях, то конденсатор C1 не требуется, т.к. его функцию выполняет ИПН. If the SPD allows current to flow in the forward and reverse directions, then capacitor C1 is not required, because its function is performed by the IIT.

На фиг. 1 показана одна фаза, число фаз может быть n, где n = 1, 2, ... . Ротор показан без обмотки (реактивный синхронный), тип ротора может быть любой: с электромагнитным возбуждением, с возбуждением от постоянных магнитов и т.п. In FIG. 1 shows one phase, the number of phases can be n, where n = 1, 2, .... The rotor is shown without winding (reactive synchronous), the type of rotor can be any: with electromagnetic excitation, with excitation from permanent magnets, etc.

По сравнению с прототипом заявляемый электропривод имеет только один источник. Compared with the prototype of the inventive electric drive has only one source.

Claims

An electric drive containing a constant or ripple voltage source, characterized in that the motor winding is divided into two parts interconnected via a capacitor, one part of the winding is connected to the source through a series-connected diode, and the second part of the winding is connected to the same through a series-connected semiconductor switch source, the source allows the flow of current in the forward and reverse directions.