RU2418356C1 - Electric drive with three-phase asynchronous motor - Google Patents

Electric drive with three-phase asynchronous motor Download PDF

Info

Publication number
RU2418356C1
RU2418356C1 RU2010114694/07A RU2010114694A RU2418356C1 RU 2418356 C1 RU2418356 C1 RU 2418356C1 RU 2010114694/07 A RU2010114694/07 A RU 2010114694/07A RU 2010114694 A RU2010114694 A RU 2010114694A RU 2418356 C1 RU2418356 C1 RU 2418356C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rectifier bridge
stator windings
asynchronous motor
electric drive
voltage
Prior art date
Application number
RU2010114694/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Доманов (RU)
Виктор Иванович Доманов
Андрей Викторович Доманов (RU)
Андрей Викторович Доманов
Игорь Юрьевич Муллин (RU)
Игорь Юрьевич Муллин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2010114694/07A priority Critical patent/RU2418356C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2418356C1 publication Critical patent/RU2418356C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: electric drive includes three-phase rectifier bridge to which ends of stator windings of asynchronous motor are connected. Polar outputs of rectifier bridge are connected through transistors to neutral wire of supply voltage. Connection points of stator windings to the bridge are also connected to neutral wire through RC-chains.
EFFECT: decrease of voltage on switches and switching overvoltages occurring during the operation; providing possibility of implementing dynamic braking mode.
3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, получающей применение в асинхронном электроприводе.The invention relates to electrical engineering, which is used in an asynchronous electric drive.

Известно, что прямой пуск асинхронного двигателя (АД) сопровождается броском тока в статорных обмотках, который многократно превышает номинальное значение. Это создает значительные трудности в эксплуатации АД. Наиболее простой в реализации способ ограничения тока предполагает ограничение скорости нарастания напряжения статорных обмоток во время разгона двигателя (см. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1981). Несмотря на уменьшение электромагнитного момента и быстродействия привода данный способ удовлетворяет требованиям механизмов, имеющих вентиляторную механическую характеристику с малой величиной пускового момента. Реализация плавного пуска осуществляется чаще всего с помощью тиристорного регулятора напряжения, выполняемого на трех (по числу фаз питающего напряжения) парах встречно-параллельно включенных тиристоров. Недостатком данного решения является то, что при фазовом управлении высок уровень высших гармоник, и тиристор выключается естественным образом.It is known that the direct start of an induction motor (HELL) is accompanied by an inrush current in the stator windings, which is many times higher than the nominal value. This creates significant difficulties in the operation of blood pressure. The easiest way to implement the current limitation involves limiting the rate of rise of voltage of the stator windings during acceleration of the motor (see Petrov L.P. Control of starting and braking of asynchronous motors. M: Energoatomizdat, 1981). Despite the decrease in the electromagnetic moment and the speed of the drive, this method satisfies the requirements of mechanisms having a fan mechanical characteristic with a small starting torque. Implementation of soft start is most often carried out using a thyristor voltage regulator, performed on three (in terms of the number of phases of the supply voltage) pairs of in-parallel connected thyristors. The disadvantage of this solution is that during phase control the level of higher harmonics is high, and the thyristor turns off naturally.

Известно техническое решение (см. А.с. 817677 (СССР). Импульсный стабилизатор напряжения. / Авт. изобр.: М.Е.Куцко, В.Н.Груздев, О.А.Томигас. - Опубл. в БИ, 1981, №12), в котором предлагается секционировать первичную обмотку и управлять каждой по отдельности. Недостатком данного решения является сложность изготовления такой обмотки и увеличение количества транзисторов.A technical solution is known (see A.S. 817677 (USSR). Switching voltage stabilizer. / Autobiography: M.E. Kutsko, V.N. Gruzdev, O.A. Tomigas. - Published in BI, 1981 , No. 12), in which it is proposed to partition the primary winding and control each individually. The disadvantage of this solution is the difficulty of manufacturing such a winding and an increase in the number of transistors.

Известно техническое решение (см. патент 2294592 (RU). Устройство для плавного пуска асинхронного двигателя. / Авт. изобр.: Д.С.Сидоров, С.Н.Сидоров. - Опубликовано 27.02.2007), в котором предлагается ввести в схему трехфазный вольтодобавочный трансформатор, который управляется специальной электронной схемой. Недостатком данного технического решения является введение в схему трансформатора, диодного моста и дополнительного транзистора, что существенно усложняет схему.A technical solution is known (see patent 2294592 (RU). A device for smooth starting of an asynchronous motor. / Auto-image: DS Sidorov, SN Sidorov. - Published on February 27, 2007), which proposes to introduce into the circuit three-phase booster transformer, which is controlled by a special electronic circuit. The disadvantage of this technical solution is the introduction of a transformer, a diode bridge and an additional transistor into the circuit, which significantly complicates the circuit.

Наиболее близким техническим решением является схема, в которой последовательно с обмотками двигателя включен трехфазный диодный мост, полярные выходы которого замыкаются с помощью транзистора, работающего в широтно-импульсном режиме (ШИМ). Этот транзистор замыкает цепь постоянного тока на выходе трехфазного моста (см. Шуваев Ю.Н., Виленкин А.Г. Импульсный стабилизатор напряжения. - Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. / Под ред. И.Ф.Николаевского. - М.: Связь, 1974, вып.13, с.26-36). Недостатком схемы является высокое напряжение на ключе и коммутационное перенапряжение, возникающее в процессе работы.The closest technical solution is a circuit in which a three-phase diode bridge is connected in series with the motor windings, the polar outputs of which are closed by a transistor operating in pulse-width mode (PWM). This transistor closes the DC circuit at the output of a three-phase bridge (see. Shuvaev Yu.N., Vilenkin A.G. Switching voltage stabilizer. - Semiconductor devices in the telecommunication technique. / Ed. By I.F. Nikolayevsky. - M .: Communication , 1974, issue 13, p. 26-36). The disadvantage of this circuit is the high voltage on the key and switching overvoltage that occurs during operation.

Общим признаком прототипа и предлагаемого решения является наличие в силовых цепях схемы трехфазного моста, к которому подключены выводы обмоток двигателя, выполняющие соединение «звезда».A common feature of the prototype and the proposed solution is the presence of a three-phase bridge circuit in the power circuits, to which the terminals of the motor windings that connect the star are connected.

Техническим результатом предлагаемого устройства является снижение напряжения на транзисторах и коммутационных перенапряжений, возникающих в процессе работы, кроме этого обеспечивается возможность реализации режима динамического торможения. Для этого регулятор предлагается выполнить в виде трехфазного выпрямительного моста, к которому подключены концы обмоток статора АД, выполняющие соединение «звезда». Полярные выходы трехфазного выпрямительного моста через транзисторы подключены к нулевому проводу питающего напряжения. Точки подключения обмоток статора к трехфазному выпрямительному мосту подключены также к нулевому проводу через RC-цепи.The technical result of the proposed device is to reduce the voltage on the transistors and switching overvoltages that occur during operation, in addition, it is possible to implement the dynamic braking mode. To this end, the regulator is proposed to be made in the form of a three-phase rectifier bridge, to which the ends of the stator windings of the AD connected to the star connection are connected. The polar outputs of the three-phase rectifier bridge through transistors are connected to the neutral wire of the supply voltage. The connection points of the stator windings to the three-phase rectifier bridge are also connected to the neutral wire via RC circuits.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема асинхронного электропривода, оснащенного предлагаемым устройством, на фиг.2 показаны диаграммы сигналов на транзисторах.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of an asynchronous electric drive equipped with the proposed device, figure 2 shows a diagram of the signals on transistors.

Входное переменное напряжение поступает через обмотки статора двигателя (1) АД на трехфазный выпрямительный мост (2), полярные выходы которого через транзисторы Т1 и Т2, работающие в ШИМ-режиме, подключены к нулевому проводу питающего напряжения. Точки подключения обмоток статора к трехфазному выпрямительному мосту подключены также к нулевому проводу через RС-цепи (3). Предлагаемое устройство уменьшает бросок тока за счет плавного наращивания напряжения статорных обмоток по любому возможному закону его изменения во времени.The input alternating voltage is supplied through the stator windings of the motor (1) HELL to a three-phase rectifier bridge (2), the polar outputs of which through transistors T1 and T2 operating in the PWM mode are connected to the zero wire of the supply voltage. The connection points of the stator windings to the three-phase rectifier bridge are also connected to the neutral wire through RC circuits (3). The proposed device reduces the inrush due to a smooth increase in the voltage of the stator windings according to any possible law of its change in time.

Устройство работает следующим образом. При подключении обмотки статора двигателя (1) к питающему напряжению на выходных точках трехфазного выпрямительного моста (2) появляется постоянное напряжение, прикладываемое к двум транзисторам (Т1 и Т2), которые управляются ШИМ сигналами U1 и U2.The device operates as follows. When the stator winding of the motor (1) is connected to the supply voltage at the output points of the three-phase rectifier bridge (2), a constant voltage appears, applied to two transistors (T1 and T2), which are controlled by the PWM signals U1 and U2.

При синхронных и равных по длительности сигналах ШИМ осуществляется плавный пуск (фиг.2,а).When synchronous and equal in duration to the PWM signals, a soft start is performed (Fig. 2, a).

При синхронных и не равных по длительности сигналах осуществляется динамическое торможение (фиг.2,б).When synchronous and not equal in duration signals, dynamic braking is performed (Fig.2, b).

RC-цепи (3) служат для снижения коммутационных перенапряжений.RC circuits (3) are used to reduce switching overvoltages.

Достигаемый технико-экономический эффект обусловлен снижением напряжения на транзисторах и коммутационных перенапряжений, возникающих в процессе работы, а также обеспечивает возможность реализации режима динамического торможения.The achieved technical and economic effect is due to the reduction of voltage on transistors and switching overvoltages that occur during operation, and also provides the possibility of implementing a dynamic braking mode.

Claims (1)

Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем, содержащий трехфазный выпрямительный мост, к которому подключены концы обмоток статора асинхронного двигателя, отличающийся тем, что полярные выходы трехфазного выпрямительного моста через транзисторы подключены к нулевому проводу питающего напряжения, точки подключения обмоток статора к трехфазному выпрямительному мосту подключены также к нулевому проводу через RC-цепи. An electric drive with a three-phase asynchronous motor, comprising a three-phase rectifier bridge, to which the ends of the stator windings of the asynchronous motor are connected, characterized in that the polar outputs of the three-phase rectifier bridge through transistors are connected to the neutral wire of the supply voltage, the connection points of the stator windings to the three-phase rectifier bridge are also connected to the zero wire through the RC circuit.
RU2010114694/07A 2010-04-13 2010-04-13 Electric drive with three-phase asynchronous motor RU2418356C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114694/07A RU2418356C1 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Electric drive with three-phase asynchronous motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114694/07A RU2418356C1 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Electric drive with three-phase asynchronous motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2418356C1 true RU2418356C1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44732815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114694/07A RU2418356C1 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Electric drive with three-phase asynchronous motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418356C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464695C1 (en) * 2011-02-15 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Electric drive with three-phase asynchronous motor
RU2663879C1 (en) * 2017-07-21 2018-08-13 Дмитрий Геннадьевич Мурзаков Electric drive with the asynchronous motor of a load lifting and lowering mechanism
RU2695795C1 (en) * 2018-10-17 2019-07-30 Дмитрий Иванович Панфилов Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464695C1 (en) * 2011-02-15 2012-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Electric drive with three-phase asynchronous motor
RU2663879C1 (en) * 2017-07-21 2018-08-13 Дмитрий Геннадьевич Мурзаков Electric drive with the asynchronous motor of a load lifting and lowering mechanism
RU2695795C1 (en) * 2018-10-17 2019-07-30 Дмитрий Иванович Панфилов Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6101809B2 (en) Energy conversion system
CN107534408B (en) Control device for AC rotating machine
US20140103650A1 (en) Dual-dc bus starter/generator
RU2418356C1 (en) Electric drive with three-phase asynchronous motor
US10193485B2 (en) Method and apparatus for control of switched reluctance motors
RU2294592C1 (en) Device for smooth launch of asynchronous engine
EP2940846B1 (en) A method of initiating a regenerative converter and a regenerative converter
Amudhavalli et al. Improved Z source inverter for speed control of an induction motor
RU2464695C1 (en) Electric drive with three-phase asynchronous motor
Wadibhasme et al. Review of various methods in improvement in speed, power & efficiency of induction motor
RU2666363C1 (en) Traction converter of electric voltage of alternate current for the modes of traction and recovery brake
JP2017135918A (en) Inverter device, dynamo-electric motor driving device, and dynamo-electric motor driving system
Amudhavalli et al. Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter
RU2584817C1 (en) Method of controlling start-up of asynchronous electric motor of submersible pump
RU143222U1 (en) MULTI-MOTOR AUXILIARY DC ELECTRIC MOTOR ACTUATOR
RU2657010C1 (en) Asynchronous electric drive
RU130762U1 (en) TALI ELECTRIC DRIVE
RU2342766C1 (en) Synchronous induction motor
RU2702761C2 (en) Low-vibration frequency-controlled electric drive and method of controlling said electric drive
RU2663879C1 (en) Electric drive with the asynchronous motor of a load lifting and lowering mechanism
RU2271600C1 (en) Synchronous motor
Muthulakshmi et al. A new modified switched reluctance motor drive using passive network for torque ripple minimization
US11711041B2 (en) Motor drive system comprising power network between inverter and motor
RU2423775C1 (en) Asynchronous ac converter-fed motor
RU2575523C1 (en) Control over lift induction motor starting

Legal Events

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

Effective date: 20120414