RU215764U1 - Reversible semiconductor device for capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor - Google Patents
Reversible semiconductor device for capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU215764U1 RU215764U1 RU2022125273U RU2022125273U RU215764U1 RU 215764 U1 RU215764 U1 RU 215764U1 RU 2022125273 U RU2022125273 U RU 2022125273U RU 2022125273 U RU2022125273 U RU 2022125273U RU 215764 U1 RU215764 U1 RU 215764U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- semiconductor switches
- winding
- supply network
- thyristor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000002441 reversible Effects 0.000 title claims description 8
- 235000019755 Starter Diet Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к полупроводниковым устройствам, а именно к устройствам запуска, ведомым однофазной сетью переменного тока, и может быть использована в электроприводе переменного тока для запуска от однофазной сети однофазных двухобмоточных асинхронных двигателей. Техническим результатом является повышение надежности и экономичности потребления энергии, а также уменьшение габаритов устройства. Устройство содержит однофазный автономный инвертор-преобразователь частоты, подсоединенный к питающей сети постоянного тока, выполненный на двух парах полупроводниковых ключей. К средним точкам последовательно соединенных полупроводниковых ключей в инверторе-преобразователе частоты подключена первая обмотка статора. Эмиттеры двух полупроводниковых ключей однофазного автономного инвертора преобразователя частоты, в качестве которых использованы n-p-n транзисторы, объединены и подсоединены к минусу питающей сети постоянного тока. Коллекторы этих двух полупроводниковых ключей подключены к средней точке последовательно соединенных полупроводниковых ключей и к первой обмотке статора. В качестве двух полупроводниковых ключей другой пары однофазного автономного инвертора-преобразователя частоты использованы тиристоры со встречно включенными диодами, причем в каждом из данных полупроводниковых ключей анод тиристора и катод диода объединены и подсоединены к плюсу питающей сети постоянного тока, а катод тиристора и анод диода объединены и подключены к средней точке последовательно соединенных полупроводниковых ключей и к обмотке статора. Вторая обмотка статора подключена напрямую к питающей сети переменного тока, причем первый вывод подключен к фазе питающей сети, а второй вывод подключен к нулю питающей сети. 5 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к полупроводниковым устройствам, а именно к устройствам запуска, ведомым однофазной сетью переменного тока, и может быть использована в электроприводе переменного тока для запуска от однофазной сети однофазных двухобмоточных асинхронных двигателей, не требующих регулирования скорости вращения.The proposed utility model relates to semiconductor devices, namely to starters driven by a single-phase AC network, and can be used in an AC drive to start single-phase two-winding asynchronous motors from a single-phase network that do not require rotation speed control.
Известно устройство запуска однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя от однофазной сети с использованием конденсаторного сдвига в статорной цепи, осуществляющее питание от однофазной сети асинхронного двигателя, в котором для получения вращающегося поля статора одна обмотка двигателя подключена к однофазной сети через конденсаторы, а другая обмотка - напрямую к сети (Копылов И.П. Электрические машины. Учебник для вузов / И.П. Копылов. - М.: Высшая школа, 2006. - С. 343, рис. 3.96).A device for starting a single-phase two-winding induction motor from a single-phase network using a capacitor shift in the stator circuit is known, which supplies power from a single-phase network of an asynchronous motor, in which, to obtain a rotating stator field, one motor winding is connected to a single-phase network through capacitors, and the other winding is directly connected to the network (Kopylov I.P. Electrical machines. Textbook for universities / I.P. Kopylov. - M .: Higher School, 2006. - P. 343, Fig. 3.96).
Недостатками описанного устройства запуска однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя от однофазной сети с использованием конденсаторного сдвига в статорной цепи являются низкая надежность и повышенные габариты вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости.The disadvantages of the described device for starting a single-phase two-winding asynchronous motor from a single-phase network using a capacitor shift in the stator circuit are low reliability and increased dimensions due to the need to use large paper capacitors.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является полупроводниковое устройство регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока, содержащее два однофазных автономных инвертора-преобразователя частоты, подсоединенных к питающей сети постоянного тока, а также две обмотки статора. Каждый из однофазных автономных инверторов-преобразователей частоты выполнен на двух парах полупроводниковых ключей. К средним точкам последовательно соединенных полупроводниковых ключей в каждом инверторе-преобразователе частоты подключены обмотки статора. Эмиттеры пары двух полупроводниковых ключей каждого однофазного автономного инвертора-преобразователя частоты, в качестве которых использованы n-p-n транзисторы, объединены и подсоединены к минусу питающей сети постоянного тока. Коллекторы этих двух полупроводниковых ключей, в качестве которых использованы n-p-n транзисторы, подключены к средней точке последовательно соединенных полупроводниковых ключей и к обмотке статора. В качестве двух полупроводниковых ключей другой пары каждого однофазного автономного инвертора-преобразователя частоты использованы тиристоры со встречно включенными диодами, причем в каждом из данных полупроводниковых ключей анод тиристора и катод диода объединены и подсоединены к плюсу питающей сети постоянного тока, а катод тиристора и анод диода объединены и подключены к средней точке последовательно соединенных полупроводниковых ключей и к обмотке статора (патент RU №2613345, МПК Н02Р 21/12 (2006.01), дата публикации 16.03.2017 г.).The closest to the proposed utility model in terms of technical essence and the achieved result (prototype) is a semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link, containing two single-phase autonomous inverter-frequency converters connected to a DC supply network, as well as two stator windings. Each of the single-phase autonomous inverter-frequency converters is made on two pairs of semiconductor switches. The stator windings are connected to the midpoints of series-connected semiconductor switches in each inverter-frequency converter. The emitters of a pair of two semiconductor switches of each single-phase autonomous frequency inverter-converter, which are n-p-n transistors, are combined and connected to the minus of the DC supply network. The collectors of these two semiconductor switches, which are n-p-n transistors, are connected to the midpoint of series-connected semiconductor switches and to the stator winding. As two semiconductor switches of another pair of each single-phase autonomous frequency inverter-converter, thyristors with back-to-back diodes are used, and in each of these semiconductor switches, the anode of the thyristor and the cathode of the diode are combined and connected to the plus of the DC supply network, and the thyristor cathode and the anode of the diode are combined and connected to the midpoint of series-connected semiconductor switches and to the stator winding (patent RU No. 2613345, IPC H02R 21/12 (2006.01), publication date 03/16/2017).
Недостатками данного полупроводникового устройства регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока являются пониженная надежность и экономичность, повышенные габариты и стоимость вследствие использования двух однофазных автономных инверторов-преобразователей частоты.The disadvantages of this semiconductor speed control device of a single-phase two-winding asynchronous motor with a pronounced DC link are reduced reliability and efficiency, increased size and cost due to the use of two single-phase autonomous frequency inverters.
Предлагаемой полезной моделью решается задача уменьшения габаритов и повышения надежности устройства за счет использования только одного однофазного автономного инвертора-преобразователя частоты, а также повышения экономичности за счет уменьшения потребления энергии полупроводниковыми ключами.The proposed utility model solves the problem of reducing the size and increasing the reliability of the device by using only one single-phase autonomous inverter-frequency converter, as well as increasing efficiency by reducing energy consumption by semiconductor switches.
Решение поставленной задачи достигается тем, что реверсивное полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя, содержащее однофазный автономный инвертор-преобразователь частоты, подсоединенный к питающей сети постоянного тока, выполненный на двух парах полупроводниковых ключей, при этом к средним точкам последовательно соединенных полупроводниковых ключей в инверторе-преобразователе частоты подключена первая обмотка статора, эмиттеры двух полупроводниковых ключей однофазного автономного инвертора-преобразователя частоты, в качестве которых использованы n-p-n транзисторы, объединены и подсоединены к минусу питающей сети постоянного тока, а коллекторы этих двух полупроводниковых ключей подключены к средней точке последовательно соединенных полупроводниковых ключей и к первой обмотке статора, в качестве двух полупроводниковых ключей другой пары однофазного автономного инвертора-преобразователя частоты использованы тиристоры со встречно включенными диодами, причем в каждом из данных полупроводниковых ключей анод тиристора и катод диода объединены и подсоединены к плюсу питающей сети постоянного тока, а катод тиристора и анод диода объединены и подключены к средней точке последовательно соединенных полупроводникового ключа и обмотки статора, согласно полезной модели устройство выполнено на одном однофазном автономном инверторе-преобразователе частоты, причем вторая обмотка статора подключена напрямую к питающей сети переменного тока, первый вывод второй обмотки статора подключен к фазе питающей сети, а второй вывод подключен к нулю питающей сети.The solution of this problem is achieved by the fact that the reversible semiconductor device for capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor, containing a single-phase autonomous frequency inverter connected to the DC supply network, is made on two pairs of semiconductor switches, while to the midpoints of series-connected semiconductor switches in the inverter - the frequency converter is connected to the first stator winding, the emitters of two semiconductor switches of a single-phase autonomous inverter-frequency converter, which are used as n-p-n transistors, are combined and connected to the minus of the DC supply network, and the collectors of these two semiconductor switches are connected to the midpoint of series-connected semiconductor switches and to the first stator winding, thyristors are used as two semiconductor switches of another pair of single-phase autonomous inverter-frequency converter with back-to-back diodes, and in each of these semiconductor switches, the anode of the thyristor and the cathode of the diode are combined and connected to the plus of the DC supply network, and the thyristor cathode and the anode of the diode are combined and connected to the midpoint of the series-connected semiconductor switch and the stator winding, according to the utility model the device is made on one single-phase autonomous inverter-frequency converter, and the second stator winding is connected directly to the AC supply network, the first output of the second stator winding is connected to the supply network phase, and the second output is connected to the supply network zero.
Повышение надежности и экономичности, а также уменьшение габаритов реверсивного полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя обусловлено уменьшением числа однофазных автономных инверторов-преобразователей частоты.Increasing the reliability and efficiency, as well as reducing the size of a reversible semiconductor device for a capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor is due to a decrease in the number of single-phase autonomous inverter-frequency converters.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема реверсивного полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя, на фиг. 2 показана векторная диаграмма вращающегося поля статора двигателя, состоящего из шести фиксированных положений вектора магнитной индукции поля статора, при вращении по часовой стрелке; на фиг. 3 - пофазное изменение магнитного потока, а также направление протекающего тока по обмоткам статора электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фиг. 2; на фиг. 4 показана векторная диаграмма вращающегося поля статора двигателя, состоящего из шести фиксированных положений вектора магнитной индукции поля статора, при вращении против часовой стрелки; на фиг. 5 - пофазное изменение магнитного потока, а также направление протекающего тока по обмоткам статора электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фиг. 4.The proposed utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a circuit diagram of a reversible semiconductor device for a capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor, in Fig. 2 shows a vector diagram of the rotating field of the motor stator, consisting of six fixed positions of the magnetic induction vector of the stator field, when rotating clockwise; in fig. 3 - phase-by-phase change in the magnetic flux, as well as the direction of the flowing current through the stator windings of the electric motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 2; in fig. 4 shows a vector diagram of the rotating field of the motor stator, consisting of six fixed positions of the magnetic induction vector of the stator field, when rotating counterclockwise; in fig. 5 - phase-by-phase change in the magnetic flux, as well as the direction of the flowing current through the stator windings of the electric motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 4.
Кроме того, на чертеже дополнительно изображено следующее:In addition, the drawing additionally shows the following:
- Ф - фаза;- F - phase;
- 0 - ноль;- 0 - zero;
- + - плюс питающей сети постоянного тока;- + - plus of the DC supply network;
- - - минус питающей сети постоянного тока;- - - minus of the DC supply network;
- А - первая обмотка статора;- A - the first stator winding;
- М - вторая обмотка статора;- M - the second winding of the stator;
- VD1-VD4 - полупроводниковые диоды;- VD1-VD4 - semiconductor diodes;
- VS1-VS4 - тиристоры;- VS1-VS4 - thyristors;
- VT1-VT4 - транзисторы;- VT1-VT4 - transistors;
- t1-t6 - моменты времени коммутации полупроводниковых ключей;- t1-t6 - switching times of semiconductor switches;
- I, II, III, IV, V, VI - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока вращающегося поля статора электродвигателя;- I, II, III, IV, V, VI - consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the rotating field of the electric motor stator;
- дугообразные линии со стрелкой - направления вращения магнитного поля статора;- arcuate lines with an arrow - directions of rotation of the stator magnetic field;
- прямые линии со стрелками - направления магнитного потока и тока в обмотках статора.- straight lines with arrows - directions of magnetic flux and current in the stator windings.
Реверсивное полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя содержит однофазный автономный инвертор-преобразователь частоты, подсоединенный к питающей сети постоянного тока, который выполнен на двух парах полупроводниковых ключей.The reversible semiconductor device for capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor contains a single-phase autonomous frequency inverter connected to a DC supply network, which is made on two pairs of semiconductor switches.
Однофазный автономный инвертор-преобразователь частоты 1 выполнен на паре полупроводниковых ключей, в качестве которых использованы n-p-n транзистор 2 (VT1) и n-p-n транзистор 3 (VT2), и на паре полупроводниковых ключей, в качестве которых использованы тиристор 4 (VS1) со встречно включенным диодом 5 (VD2) и тиристор 6 (VS2) со встречно включенным диодом 7 (VD1). Эмиттер транзистора 2 (VT1) и эмиттер транзистора 3 (VT2) объединены и подсоединены к минусу питающей сети постоянного тока. Анод тиристора 6 (VS2) и катод диода 7 (VD1) объединены и подсоединены к плюсу питающей сети постоянного тока. Коллектор транзистора 2 (VT1) объединен с катодом тиристора 6 (VS2) и анодом диода 7 (VD1), которые, в свою очередь, объединены, и все они соединены с первым выводом 8 первой обмотки 9 (А) статора электродвигателя. Таким образом, первый вывод 8 первой обмотки 9 (А) статора электродвигателя связан со средней точкой последовательно соединенных полупроводникового ключа, в качестве которого использован транзистор 2 (VT1), и полупроводникового ключа, в качестве которого использованы тиристор 6 (VS2) со встречно включенным диодом 7 (VD1). Анод тиристора 4 (VS1) и катод диода 5 (VD2) объединены и подсоединены к плюсу питающей сети постоянного тока. Коллектор транзистора 3 (VT2) объединен с катодом тиристора 4 (VS1) и анодом диода 5 (VD2), которые, в свою очередь, объединены, и все они соединены со вторым выводом 10 первой обмотки 9 (А) статора электродвигателя. Таким образом, второй вывод 10 первой обмотки 9 (А) статора электродвигателя связан со средней точкой последовательно соединенных полупроводникового ключа, в качестве которого использован транзистор 3 (VT2), и полупроводникового ключа, в качестве которого использованы тиристор 4 (VS1) со встречно включенным диодом 5 (VD2).A single-phase autonomous frequency inverter-
Вторая обмотка статора 11 (М) подключена напрямую в сеть, причем первый вывод 12 подключен к фазе питающей сети, а второй вывод 13 подключен к нулю питающей сети.The second winding of the stator 11 (M) is connected directly to the network, and the
Работа реверсивного полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя осуществляется следующим образом. Для обеспечения вращения вектора магнитной индукции вращающегося поля статора двигателя по часовой стрелке, в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг. 2, с учетом постоянного протекания переменного тока по второй обмотке статора, необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 2 (VT1), 3 (VT2) и на управляющие электроды тиристоров 4 (VS1), 6 (VS2) в следующем порядке (фиг. 3).The operation of a reversible semiconductor device for a capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor is carried out as follows. To ensure the rotation of the magnetic induction vector of the rotating field of the motor stator clockwise, in accordance with the vector diagram shown in Fig. 2, taking into account the constant flow of alternating current through the second stator winding, it is necessary to apply control pulses to the bases of transistors 2 (VT1), 3 (VT2) and to the control electrodes of thyristors 4 (VS1), 6 (VS2) in the following order (Fig. 3 ).
1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 3 (VT2) и управляющий электрод тиристора 6 (VS2), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется первое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).1. In the time interval t1, a control pulse is supplied to the base of the transistor 3 (VT2) and the control electrode of the thyristor 6 (VS2), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the first position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
По окончании промежутка времени t1 снимается управляющее напряжение с базы транзистора 3 (VT2) и протекание тока по первой обмотке 9 (А) статора прекращается, а возникающая при этом ЭДС самоиндукции замыкается через диод 5 (VD2) и тиристор 6 (VS2) на первую обмотку 9 (А) до полного прекращения тока через тиристор 6 (VS2), в результате чего тиристор 6 (VS2) закрывается.At the end of the time interval t1, the control voltage is removed from the base of the transistor 3 (VT2) and the current flow through the first winding 9 (A) of the stator stops, and the resulting self-induction EMF closes through the diode 5 (VD2) and the thyristor 6 (VS2) to the first winding 9 (A) until the current through the thyristor 6 (VS2) is completely stopped, as a result of which the thyristor 6 (VS2) closes.
2. В промежуток времени t2 ток проходит только по обмотке 11 (М) электродвигателя - образуется второе положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).2. In the time interval t2, the current passes only through the winding 11 (M) of the electric motor - the second position of the magnetic induction vector of the stator field is formed (Fig. 2).
3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 2 (VT1) и управляющий электрод тиристора 4 (VS1), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется третье положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).3. In the time interval t3, a control pulse is supplied to the base of the transistor 2 (VT1) and the control electrode of the thyristor 4 (VS1), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the third position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
4. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 2 (VT1) и управляющий электрод тиристора 4 (VS1), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется четвертое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).4. In the time interval t3, a control pulse is supplied to the base of the transistor 2 (VT1) and the control electrode of the thyristor 4 (VS1), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the fourth position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
По окончании промежутка времени t4 снимается управляющее напряжение с базы транзистора 2 (VT1) и протекание тока по первой обмотке 9 (А) статора прекращается, а возникающая при этом ЭДС самоиндукции замыкается через диод 7 (VD1) и тиристор 4 (VS1) на первую обмотку 9 (А) до полного прекращения тока через тиристор 4 (VS1), в результате чего тиристор 4 (VS1) закрывается.At the end of the time interval t4, the control voltage is removed from the base of the transistor 2 (VT1) and the current flow through the first winding 9 (A) of the stator stops, and the resulting self-induction EMF closes through the diode 7 (VD1) and the thyristor 4 (VS1) to the first winding 9 (A) until the current through the thyristor 4 (VS1) is completely stopped, as a result of which the thyristor 4 (VS1) closes.
5. В промежуток времени t5 ток проходит только по обмотке 11 (М) электродвигателя - образуется пятое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).5. In the time interval t5, the current passes only through the winding 11 (M) of the electric motor - the fifth position of the magnetic induction vector of the stator field is formed (Fig. 2).
6. В промежуток времени t6 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 3 (VT2) и управляющий электрод тиристора 6 (VS2), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется шестое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).6. In the time interval t6, a control pulse is supplied to the base of the transistor 3 (VT2) and the control electrode of the thyristor 6 (VS2), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the sixth position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с момента времени t1, обеспечивая вращение поля статора по часовой стрелке.Further, the process of turning on transistors and thyristors is repeated, starting from time t1, ensuring the rotation of the stator field clockwise.
Поле статора получается вращающимся, эллиптическим, пространственным, изменяющимся во времени. Изменяя степень открытия транзисторных ключей, можно изменять напряжение, подводимое к статорным обмоткам электродвигателя.The stator field turns out to be rotating, elliptical, spatial, changing in time. By changing the degree of opening of the transistor switches, it is possible to change the voltage supplied to the stator windings of the electric motor.
Для обеспечения вращения вектора магнитной индукции вращающегося поля статора двигателя против часовой стрелки, в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг. 4, с учетом постоянного протекания переменного тока по второй обмотке статора, необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 2 (VT1), 3 (VT2) и на управляющие электроды тиристоров 4 (VS1), 6 (VS2) в следующем порядке (фиг. 5):To ensure the rotation of the magnetic induction vector of the rotating field of the motor stator counterclockwise, in accordance with the vector diagram shown in Fig. 4, taking into account the constant flow of alternating current through the second stator winding, it is necessary to apply control pulses to the bases of transistors 2 (VT1), 3 (VT2) and to the control electrodes of thyristors 4 (VS1), 6 (VS2) in the following order (Fig. 5 ):
1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 2 (VT1) и управляющий электрод тиристора 4 (VS1), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется первое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).1. In the time interval t1, a control pulse is supplied to the base of the transistor 2 (VT1) and the control electrode of the thyristor 4 (VS1), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the first position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
По окончании промежутка времени t1 снимается управляющее напряжение с базы транзистора 2 (VT1) и протекание тока по первой обмотке 9 (А) статора прекращается, а возникающая при этом ЭДС самоиндукции замыкается через диод 7 (VD1) и тиристор 4 (VS1) на первую обмотку 9 (А) до полного прекращения тока через тиристор 4 (VS1), в результате чего тиристор 4 (VS1) закрывается.At the end of the time interval t1, the control voltage is removed from the base of the transistor 2 (VT1) and the current flow through the first winding 9 (A) of the stator stops, and the resulting self-induction EMF closes through the diode 7 (VD1) and the thyristor 4 (VS1) to the first winding 9 (A) until the current through the thyristor 4 (VS1) is completely stopped, as a result of which the thyristor 4 (VS1) closes.
2. В промежуток времени t2 ток проходит только по обмотке 11 (М) электродвигателя - образуется второе положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).2. In the time interval t2, the current passes only through the winding 11 (M) of the electric motor - the second position of the magnetic induction vector of the stator field is formed (Fig. 2).
3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 3 (VT2) и управляющий электрод тиристора 6 (VS2), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется третье положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).3. In the time interval t3, a control pulse is supplied to the base of the transistor 3 (VT2) and the control electrode of the thyristor 6 (VS2), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the third position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 3 (VT2) и управляющий электрод тиристора 6 (VS2), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется четвертое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).4. In the time interval t4, a control pulse is supplied to the base of the transistor 3 (VT2) and the control electrode of the thyristor 6 (VS2), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the fourth position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
По окончании промежутка времени t4 снимается управляющее напряжение с базы транзистора 3 (VT2) и протекание тока по первой обмотке 9 (А) статора прекращается, а возникающая при этом ЭДС самоиндукции замыкается через диод 5 (VD2) и тиристор 6 (VS2) на первую обмотку 9 (А) до полного прекращения тока через тиристор 6 (VS2), в результате чего тиристор 6 (VS2) закрывается.At the end of the time interval t4, the control voltage is removed from the base of the transistor 3 (VT2) and the current flow through the first winding 9 (A) of the stator stops, and the resulting self-induction EMF closes through the diode 5 (VD2) and the thyristor 6 (VS2) to the first winding 9 (A) until the current through the thyristor 6 (VS2) is completely stopped, as a result of which the thyristor 6 (VS2) closes.
5. В промежуток времени t5 ток проходит только по обмотке 11 (М) электродвигателя - образуется пятое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).5. In the time interval t5, the current passes only through the winding 11 (M) of the electric motor - the fifth position of the magnetic induction vector of the stator field is formed (Fig. 2).
6. В промежуток времени t6 обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 2 (VT1) и управляющий электрод тиристора 4 (VS1), ток проходит по обмоткам 9 (А) и 11 (М) электродвигателя - образуется шестое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг. 2).6. In the time interval t6, a control pulse is supplied to the base of the transistor 2 (VT1) and the control electrode of the thyristor 4 (VS1), the current passes through the windings 9 (A) and 11 (M) of the electric motor - the sixth position of the magnetic induction vector of the stator field is formed ( Fig. 2).
Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с момента времени t1, обеспечивая вращение поля статора против часовой стрелки.Further, the process of turning on transistors and thyristors is repeated, starting from time t1, ensuring the rotation of the stator field counterclockwise.
Поле статора получается вращающимся, эллиптическим, пространственным, изменяющимся во времени. Изменяя степень открытия транзисторных ключей, можно изменять напряжение, подводимое к статорным обмоткам электродвигателя.The stator field turns out to be rotating, elliptical, spatial, changing in time. By changing the degree of opening of the transistor switches, it is possible to change the voltage supplied to the stator windings of the electric motor.
Таким образом, реверсивное полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя позволяет осуществить как пуск, работу, так и реверс двигателя.Thus, a reversible semiconductor device for capacitor-free start-up of a single-phase two-winding asynchronous electric motor allows both starting, operation and reversing of the motor.
На основании изложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными из-за более высоких показателей надежности и экономичности, а также малых габаритов.Based on the foregoing, it can be concluded that the proposed utility model has advantages over the known ones due to higher reliability and efficiency, as well as small dimensions.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU215764U1 true RU215764U1 (en) | 2022-12-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223357U1 (en) * | 2023-10-17 | 2024-02-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor device for starting a single-phase two-winding asynchronous motor with a squirrel cage rotor |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4409532A (en) * | 1981-11-06 | 1983-10-11 | General Electric Company | Start control arrangement for split phase induction motor |
| KR100961934B1 (en) * | 2009-11-23 | 2010-06-10 | 장금식 | Start relay for single phase induction motor |
| RU2403670C1 (en) * | 2009-08-14 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Network driven adjustable transistor reducer with explicit direct current link |
| RU157687U1 (en) * | 2015-04-29 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | REVERSE CONDENSOR-FREE DEVICE STARTING A SINGLE-PHASE TWO-WAY ASYNCHRONOUS MOTOR |
| RU2613345C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-03-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor device of regulating speed of single-phase double-wound asynchronous electromotor with mentioned dc link |
| RU207552U1 (en) * | 2021-05-18 | 2021-11-01 | Сергей Юрьевич Еремочкин | Semiconductor device for capacitor-free starting of a single-phase two-winding asynchronous motor |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4409532A (en) * | 1981-11-06 | 1983-10-11 | General Electric Company | Start control arrangement for split phase induction motor |
| RU2403670C1 (en) * | 2009-08-14 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Network driven adjustable transistor reducer with explicit direct current link |
| KR100961934B1 (en) * | 2009-11-23 | 2010-06-10 | 장금식 | Start relay for single phase induction motor |
| RU157687U1 (en) * | 2015-04-29 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | REVERSE CONDENSOR-FREE DEVICE STARTING A SINGLE-PHASE TWO-WAY ASYNCHRONOUS MOTOR |
| RU2613345C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-03-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor device of regulating speed of single-phase double-wound asynchronous electromotor with mentioned dc link |
| RU207552U1 (en) * | 2021-05-18 | 2021-11-01 | Сергей Юрьевич Еремочкин | Semiconductor device for capacitor-free starting of a single-phase two-winding asynchronous motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223357U1 (en) * | 2023-10-17 | 2024-02-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor device for starting a single-phase two-winding asynchronous motor with a squirrel cage rotor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pollock et al. | A unipolar converter for a switched reluctance motor | |
| JPS60131096A (en) | 2-phase 90 degree motor | |
| RU193358U1 (en) | Reversible switching device for starting a three-phase asynchronous squirrel-cage motor from a single-phase network | |
| RU2420857C1 (en) | Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor | |
| RU162848U1 (en) | SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK | |
| RU215764U1 (en) | Reversible semiconductor device for capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor | |
| RU2662233C1 (en) | Induction electrical machine | |
| Elamin et al. | Performance improvement of the delta-connected SRM driven by a standard three phase inverter | |
| RU157687U1 (en) | REVERSE CONDENSOR-FREE DEVICE STARTING A SINGLE-PHASE TWO-WAY ASYNCHRONOUS MOTOR | |
| RU2403670C1 (en) | Network driven adjustable transistor reducer with explicit direct current link | |
| RU197318U1 (en) | Reversing device for starting a three-phase asynchronous squirrel-cage motor from a single-phase network | |
| RU207552U1 (en) | Semiconductor device for capacitor-free starting of a single-phase two-winding asynchronous motor | |
| RU200924U1 (en) | Universal semiconductor switch for starting and speed control of low power three-phase electric motor | |
| RU223290U1 (en) | Triac frequency converter for single-phase two-winding asynchronous electric motor | |
| RU2344540C2 (en) | One-phase-three-phase reversing switchboard | |
| RU95198U1 (en) | ADJUSTABLE SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER COMMUNICATED BY THE NETWORK | |
| RU2767754C1 (en) | Reversible device for speed control of single-phase asynchronous electric motor | |
| RU221498U1 (en) | Device for capacitorless starting of a single-phase two-winding asynchronous electric motor from a single-phase network | |
| RU197064U1 (en) | Semiconductor power device for a low-power three-phase asynchronous electric motor from a single-phase network | |
| RU223357U1 (en) | Semiconductor device for starting a single-phase two-winding asynchronous motor with a squirrel cage rotor | |
| RU222375U1 (en) | Speed control device for single-phase two-winding asynchronous electric motor | |
| RU223291U1 (en) | Semiconductor device for powering a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase alternating current network | |
| RU2485664C1 (en) | Reversible one-phase bridge transistor converter | |
| RU221296U1 (en) | Compact reversible device for starting a three-phase electric motor from a single-phase network | |
| RU200744U1 (en) | Compact device for starting a three-phase motor from a single-phase network |