RU2284628C2 - Power circuit for reluctance inductor motor phase winding - Google Patents

Power circuit for reluctance inductor motor phase winding Download PDF

Info

Publication number
RU2284628C2
RU2284628C2 RU2004137244/09A RU2004137244A RU2284628C2 RU 2284628 C2 RU2284628 C2 RU 2284628C2 RU 2004137244/09 A RU2004137244/09 A RU 2004137244/09A RU 2004137244 A RU2004137244 A RU 2004137244A RU 2284628 C2 RU2284628 C2 RU 2284628C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase winding
diode
capacitor
motor
electronic switch
Prior art date
Application number
RU2004137244/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004137244A (en
Inventor
Сергей Александрович Крамсков (RU)
Сергей Александрович Крамсков
Геннадий Николаевич Кононов (RU)
Геннадий Николаевич Кононов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ")
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 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ")
Priority to RU2004137244/09A priority Critical patent/RU2284628C2/en
Publication of RU2004137244A publication Critical patent/RU2004137244A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2284628C2 publication Critical patent/RU2284628C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering; variable-speed drive systems using reluctance inductor motors.
SUBSTANCE: proposed power circuit for phase winding of reluctance inductor motor has power supply, motor phase winding, electronic switch, capacitor, and diode, as well as choke coil connected directly to positive lead of power supply and through series-interconnected electronic switch, diode, and phase winding, to negative lead. Capacitor is connected to common point of connection of electronic switch to diode anode and power supply negative lead.
EFFECT: reduced number of phase winding leads, extended range of motor speed control.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах регулируемого электропривода с реактивными индукторными двигателями (РИД).The invention relates to electrical engineering and can be used in controlled electric drive systems with reactive induction motors (RID).

Известна схема питания РИД, фазная обмотка которого разделена на две бифилярно намотанные части [TJE Miller Switched Reluctance Motors and Their Control. Magna physics publishing and Clarengon press. Oxford. 1993. Page 205, на с.88, фигура 6.4 d]. Первая часть обмотки подключена к источнику питания через управляемый ключ, а вторая через диод. Недостатком схемы является наличие дополнительных выводов фазной обмотки, что усложняет конструкцию двигателя.There is a known RID power supply circuit, the phase winding of which is divided into two bifilar wound parts [TJE Miller Switched Reluctance Motors and Their Control. Magna physics publishing and Clarengon press. Oxford 1993. Page 205, on p.88, figure 6.4 d]. The first part of the winding is connected to the power source through a controlled key, and the second through a diode. The disadvantage of the circuit is the presence of additional conclusions of the phase winding, which complicates the design of the motor.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является схема, содержащая источник постоянного или пульсирующего напряжения, к выводам которого подключена фазная обмотка электродвигателя, разделенная на две части, соединенные между собой через конденсатор, одна часть обмотки через последовательно включенный диод подключена к источнику питания, а вторая часть обмотки через последовательно включенный полупроводниковый ключ подсоединена к тому же источнику [Патент РФ № 2119227, МПК 6 Н 02 К 29/06, Н 02 Р].Closest to the proposed technical solution is a circuit containing a constant or ripple voltage source, to the terminals of which a phase winding of an electric motor is connected, divided into two parts connected to each other through a capacitor, one part of the winding through a series-connected diode is connected to a power source, and the second part windings through a series-connected semiconductor switch are connected to the same source [RF Patent No. 2119227, IPC 6 N 02 K 29/06, N 02 P].

Недостатком схемы является наличие дополнительных выводов фазной обмотки что усложняет конструкцию двигателя. Кроме того, части фазной обмотки находятся в неравных условиях по питанию: энергия, поступающая в одну часть обмотки, дозируется ключом, а другая часть обмотки при замыкании ключа включается в контур, обладающий резонансными свойствами, и при отклонении частоты коммутации ключа от резонансной, энергия в контуре уменьшается, что приводит ухудшению параметров двигателя. Поэтому схема применяется, когда диапазон регулирования частоты вращения двигателя невелик.The disadvantage of the circuit is the presence of additional conclusions of the phase winding, which complicates the design of the motor. In addition, parts of the phase winding are in unequal supply conditions: the energy supplied to one part of the winding is dosed by the key, and the other part of the winding, when the key is closed, is included in the circuit with resonant properties, and when the switching frequency of the key deviates from the resonant, the energy in the circuit decreases, which leads to a deterioration of the engine parameters. Therefore, the scheme is applied when the range of regulation of the engine speed is small.

Задачей изобретения является уменьшение количества выводов фазной обмотки и расширение диапазона регулирования частоты вращения двигателя.The objective of the invention is to reduce the number of conclusions of the phase winding and the expansion of the range of regulation of the frequency of rotation of the motor.

Поставленная задача достигается тем, что схема питания фазной обмотки реактивного индукторного двигателя, содержащая источник питания, фазную обмотку двигателя, электронный ключ, конденсатор и диод дополнительно снабжена дросселем, который подключен к положительному выводу источника питания непосредственно, а к отрицательному выводу через последовательно соединенные электронный ключ, диод и фазную обмотку, а конденсатор подключен к точке соединения электронного ключа с анодом диода и отрицательным выводом источника питания.The problem is achieved in that the power circuit of the phase winding of the jet induction motor, containing the power source, the phase winding of the motor, an electronic switch, a capacitor and a diode is additionally equipped with a choke, which is connected directly to the positive terminal of the power source and to the negative terminal through an electronic switch connected in series , diode and phase winding, and the capacitor is connected to the junction point of the electronic key with the anode of the diode and the negative output of the power source.

Положительный эффект изобретения проявляется в том, что уменьшается число выводов фазной обмотки и расширяется диапазон регулирования частоты вращения двигателя.The positive effect of the invention is manifested in the fact that the number of terminals of the phase winding is reduced and the range of regulation of the engine speed is expanded.

На фиг.1 показана схема питания фазной обмотки РИД. На фиг.2 приведены осциллограммы тока I(t) в обмотке двигателя и напряжения U(t) на конденсаторе.Figure 1 shows the power circuit of the phase winding RID. Figure 2 shows the waveforms of the current I (t) in the motor winding and voltage U (t) on the capacitor.

Схема содержит источник питания 1, дроссель 2, подключенный к положительному выводу источника питания непосредственно, а к отрицательному через последовательно соединенные электронный ключ 3, диод 4, фазную обмотку 5, а конденсатор 6 подключен к точке соединения электронного ключа 3 с анодом диода 4 и отрицательным зажимом источника питания.The circuit contains a power source 1, a choke 2, connected directly to the positive terminal of the power source, and to the negative via a series-connected electronic switch 3, diode 4, phase winding 5, and a capacitor 6 connected to the junction point of the electronic switch 3 with the anode of diode 4 and negative power supply clamp.

Схема работает следующим образом. При замыкании ключа 3 конденсатор 6 заряжается от источника питания 1 через токоограничительный дроссель 2 и ключ 3. Напряжение заряженного конденсатора прикладывается к фазной обмотке 5 через диод 4,что приводит к нарастанию тока в обмотке 5. Осциллограммы тока I(t) в обмотке 5 и напряжения U(t) на конденсаторе 6 показаны на фиг.2. В момент, когда конденсатор зарядится до заданного напряжения, ключ 3 размыкается и в контуре, образованном конденсатором 6, диодом 4, и обмоткой двигателя 5 возникает колебательный процесс, в течение которого в обмотке 5 формируется однополярный импульс тока, а конденсатор 6 перезаряжается, изменяя полярность напряжения на обкладках. (см. фиг.2,а) В этом состоянии схема будет находиться до момента повторного замыкания ключа 3, так как диод 4 препятствует обратному перезаряду конденсатора 6. Максимальная частота вращения двигателя определяется частотой собственных колебаний контура, состоящего из конденсатора 6 и обмотки двигателя 5. При уменьшении частоты вращения от максимального значения до нуля амплитуда тока в обмотке поддерживается путем замыкания ключа 3 для подзаряда конденсатора 4. Процесс формирования тока в обмотке 5 путем подзаряда конденсатора при снижении частоты вращения показан на фиг.2,б.The scheme works as follows. When the key 3 is closed, the capacitor 6 is charged from the power source 1 through the current limiting inductor 2 and the key 3. The voltage of the charged capacitor is applied to the phase winding 5 through the diode 4, which leads to an increase in the current in the winding 5. The waveforms of the current I (t) in the winding 5 and the voltage U (t) on the capacitor 6 is shown in Fig.2. At the moment when the capacitor is charged to a predetermined voltage, the key 3 opens and in the circuit formed by the capacitor 6, diode 4, and the motor winding 5, an oscillatory process occurs during which a unipolar current pulse is generated in the winding 5, and the capacitor 6 is recharged, changing polarity voltage on the plates. (see figure 2, a) In this state, the circuit will remain until the key 3 is re-closed, since the diode 4 prevents the reverse charge of the capacitor 6. The maximum engine speed is determined by the natural frequency of the circuit consisting of a capacitor 6 and the motor winding 5 . When reducing the speed from the maximum value to zero, the amplitude of the current in the winding is maintained by closing the key 3 to recharge the capacitor 4. The process of generating current in the winding 5 by recharging the capacitor with decreasing h The rotation frequency is shown in FIG. 2, b.

Таким образом, схема питания фазной обмотки РИД позволяет регулировать частоту вращения двигателя от нуля до максимального значения, определяемого параметрами схемы, без ухудшения параметров двигателя.Thus, the power supply of the RID phase winding allows you to adjust the engine speed from zero to the maximum value determined by the circuit parameters, without degrading the motor parameters.

Claims (1)

Схема питания фазной обмотки реактивного индукторного двигателя, содержащая источник питания, фазную обмотку двигателя, электронный ключ, конденсатор и диод, отличающаяся тем, что схема дополнительно снабжена дросселем, подключенным к положительному выводу источника питания непосредственно, а к отрицательному выводу через последовательно соединенные электронный ключ, диод и фазную обмотку, а конденсатор подключен к точке соединения электронного ключа с анодом диода и отрицательному выводу источника питания.The power circuit of the phase winding of a jet induction motor, comprising a power source, a phase winding of the motor, an electronic switch, a capacitor and a diode, characterized in that the circuit is additionally equipped with a choke connected directly to the positive terminal of the power source and to the negative terminal through an electronic switch connected in series, the diode and the phase winding, and the capacitor is connected to the junction point of the electronic key with the anode of the diode and the negative terminal of the power source.
RU2004137244/09A 2004-12-20 2004-12-20 Power circuit for reluctance inductor motor phase winding RU2284628C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004137244/09A RU2284628C2 (en) 2004-12-20 2004-12-20 Power circuit for reluctance inductor motor phase winding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004137244/09A RU2284628C2 (en) 2004-12-20 2004-12-20 Power circuit for reluctance inductor motor phase winding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004137244A RU2004137244A (en) 2006-05-27
RU2284628C2 true RU2284628C2 (en) 2006-09-27

Family

ID=36711256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004137244/09A RU2284628C2 (en) 2004-12-20 2004-12-20 Power circuit for reluctance inductor motor phase winding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2284628C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459341C1 (en) * 2011-05-16 2012-08-20 Александр Дмитриевич Петрушин Single-key electric drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459341C1 (en) * 2011-05-16 2012-08-20 Александр Дмитриевич Петрушин Single-key electric drive

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004137244A (en) 2006-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6384579B2 (en) Capacitor charging method and charging apparatus
US6137256A (en) Soft turn-off controller for switched reluctance machines
US20090201620A1 (en) Electromagnetic field energy recycling
US20120020126A1 (en) Control device of transformer coupling type booster
JP2003164165A (en) Circuit device
RU99114456A (en) ELECTRICAL SYSTEM FOR TURBINE / AC GENERATOR ON A COMMON SHAFT
US6504346B2 (en) Rotary electric machine for vehicle
US20230249564A1 (en) Charging device and vehicle
Vujičić et al. Simple sensorless control for high-speed operation of switched reluctance generator
Rim et al. A choppingless converter for switched reluctance motor with unity power factor and sinusoidal input current
RU2284628C2 (en) Power circuit for reluctance inductor motor phase winding
Barnes et al. Forward converters for dual voltage switched reluctance motor drives
Thong et al. Two phase switched reluctance drive with voltage doubler and low dc link capacitance
Ye Advanced control methods for torque ripple reduction and performance improvement in switched reluctance motor drives
Amudhavalli et al. Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter
KR102246884B1 (en) Power conversion circuit
De Andrade et al. A soft-switched current-controlled converter for induction machine drives
SI21632A2 (en) Switching dc power rectifier inverter for adapting voltage levels in a hybrid drive of an electronically commutated engine and internal combustion engines
Ma et al. A new five-level power converter for switched reluctance motor drive
JP2002095175A (en) Alternating current generator for vehicle
CN114400830B (en) Double-flyback switch reluctance pulse power generation system with double-winding structure
Chang et al. An experimental switched-reluctance generator based distributed power system
US9800186B2 (en) Magnetoelectric device capable of storing usable electrical energy
RU2364745C1 (en) Method for modernisation of capacitor discharge ignition with continuous energy accumulation
RU2806899C1 (en) Machine-electronic generating system with voltage and frequency stabilization

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061221