RU2454785C1 - Regulated three-phase motor - Google Patents
Regulated three-phase motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454785C1 RU2454785C1 RU2011112594/07A RU2011112594A RU2454785C1 RU 2454785 C1 RU2454785 C1 RU 2454785C1 RU 2011112594/07 A RU2011112594/07 A RU 2011112594/07A RU 2011112594 A RU2011112594 A RU 2011112594A RU 2454785 C1 RU2454785 C1 RU 2454785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- windings
- poles
- pairs
- phase motor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и эксплуатации электродвигателей и может быть использовано в разных областях промышленности и техники там, где необходимо плавное механическое регулирование технологических процессов в широком диапазоне.The invention relates to the construction and operation of electric motors and can be used in various fields of industry and technology where smooth mechanical control of technological processes in a wide range is necessary.
Аналогом изобретения является патент RU 2150781 С1 «Способ регулирования скорости трехфазного двигателя переменного тока».An analogue of the invention is patent RU 2150781 C1 "Method for controlling the speed of a three-phase AC motor."
Способ позволяет дискретно регулировать скорость вращения двигателя путем изменения частоты питающего тока с применением очень сложного, многоэлементного электронного устройства, потенциально снижающего надежность двигателя, повышающего его стоимость.The method allows you to discretely control the rotation speed of the motor by changing the frequency of the supply current using a very complex, multi-element electronic device, potentially reducing the reliability of the engine, increasing its cost.
В предлагаемом двигателе скорость регулируется плавно в широком диапазоне, не содержит электронных устройств, кроме одного автотрансформатора, устройства простого и надежного.In the proposed engine, the speed is regulated smoothly in a wide range, does not contain electronic devices, except for one autotransformer, a simple and reliable device.
Сущность изобретения состоит в особом расположении фазных обмоток на полюсах статора и в особом порядке подключения их к трехфазной сети, в результате которых двигатель становится двухфазным, с плавным регулированием скорости вращения путем изменения напряжения одной из фаз.The invention consists in a special arrangement of phase windings at the poles of the stator and in a special order connecting them to a three-phase network, as a result of which the motor becomes two-phase, with smooth regulation of the speed of rotation by changing the voltage of one of the phases.
Сущность изобретения, устройство и работа двигателя поясняется фигурами 1÷4.The invention, device and engine operation is illustrated by figures 1 ÷ 4.
На фиг.1 изображены: графики синусоидальных колебаний токов фаз А, В, С;Figure 1 shows: graphs of sinusoidal oscillations of the currents of phases A, B, C;
график синусоидальных колебаний тока фазы С в противофазе: - С;graph of sinusoidal oscillations of the phase C current in antiphase: - C;
график синусоидальных колебаний суммарного тока фазы В+(-С).graph of sinusoidal oscillations of the total current of the phase B + (- C).
На фиг.2 изображено расположение фазных обмоток на полюсах статора и порядок подключения обмоток к сети, где:Figure 2 shows the location of the phase windings at the poles of the stator and the order of connecting the windings to the network, where:
1 - автотрансформатор.1 - autotransformer.
На фиг.3 изображены диаграммы вращающегося магнитного поля полюсов в моменты 1÷5, эквивалентные 90° электрических.Figure 3 shows a diagram of a rotating magnetic field of the poles at moments 1 ÷ 5, equivalent to 90 ° electrical.
На фиг.4 изображены графики скоростей вращения ротора двигателя при разных нагрузках в зависимости от напряжения фазы B+(-C).Figure 4 shows graphs of the rotor speeds of the engine rotor at different loads depending on the voltage of the phase B + (- C).
Из графиков фиг.1 следует: фаза В+(-С) отстает от фазы А на 90° электрических и амплитуда тока ее в 1,74 раза превосходит амплитуду тока фазы А;From the graphs of figure 1 it follows: phase B + (- C) lags behind phase A by 90 ° electrical and its amplitude is 1.74 times greater than the amplitude of the current of phase A;
фаза В отстает от фазы -С на 60° электрических;phase B lags behind phase -C by 60 ° electrical;
фаза В+(-С) отстает от фазы -С и опережает фазу В на 30° электрических соответственно.phase B + (- C) lags behind phase -C and is ahead of phase B by 30 ° electrical, respectively.
Из фиг.2 следует, что числа витков обмоток фазы В и фазы -С равны между собой и содержат по числа витков обмотки фазы А.From figure 2 it follows that the number of turns of the windings of phase B and phase-C are equal to each other and contain the number of turns of the winding phase A.
На диаграммах фиг.3 полюса фазы А расположены вертикально, полюса фазы В+(-С) - горизонтально. Смены магнитных полюсов N и S определяются правилом правой руки в соответствии с колебаниями амплитуд токов на фиг.1 относительно О в моменты времени 1÷5 и направлением витков обмоток фазы А и фазы В (для фазы В+(-С)).In the diagrams of Fig. 3, the poles of the phase A are arranged vertically, the poles of the phase B + (- C) - horizontally. Changes in the magnetic poles N and S are determined by the rule of the right hand in accordance with fluctuations in the amplitudes of the currents in Fig. 1 with respect to O at times 1 ÷ 5 and the direction of the turns of the windings of phase A and phase B (for phase B + (- C)).
Для возбуждения кругового вращающегося магнитного поля статора необходимо в равной мере уменьшать амплитуду токов фаз В и С до значения, при котором магнитные потоки полюсов фазы А и фазы В+(-С) будут равны между собой. Уменьшение производится с помощью автотрансформатора 1 на фиг.2, включающего в себя два автотрансформатора, управляемые одним приводом.To excite the stator's circular rotating magnetic field, it is necessary to equally reduce the amplitude of the currents of phases B and C to a value at which the magnetic fluxes of the poles of phase A and phase B + (- C) will be equal to each other. The reduction is performed using the autotransformer 1 in figure 2, which includes two autotransformers controlled by one drive.
Степень уменьшения амплитуд токов (напряжений) оценивается следующим расчетом.The degree of decrease in the amplitudes of currents (voltages) is estimated by the following calculation.
1. Магнитный поток обмоток фазы А при номинальном напряжении1. Magnetic flux of phase A windings at rated voltage
где ФА - магнитный поток;where Ф А - magnetic flux;
B - магнитная индукция;B - magnetic induction;
µ - магнитная проницаемость;µ is the magnetic permeability;
H - магнитная напряженность поля;H is the magnetic field strength;
i - амплитуда тока;i is the current amplitude;
U - напряжение;U is the voltage;
L - индуктивность обмотки;L is the inductance of the winding;
S - площадь полюса;S is the area of the pole;
l - высота обмотки;l is the height of the winding;
W - число витков обмотки;W is the number of turns of the winding;
f - частота тока;f is the current frequency;
K - коэффициент, включающий все постоянные величины.K is a coefficient including all constant values.
2. Магнитный поток обмоток фазы В (или -С) при номинальном напряжении2. Magnetic flux of phase B windings (or -C) at rated voltage
далее по п.1 further according to claim 1
Магнитный поток фазы B с числом витков числа витков обмоток фазы А возрос вдвое вследствие уменьшения индуктивного сопротивления обмоток в 4 раза и уменьшения числа витков в 2 раза.Phase B magnetic flux with number of turns the number of turns of phase A windings doubled due to a decrease in the inductance of the windings by 4 times and a decrease in the number of turns by 2 times.
Магнитный поток фазы B+(-С) удваивается с учетом поправочного коэффициента cos 30°=0,87The magnetic flux of phase B + (- С) is doubled taking into account the correction coefficient cos 30 ° = 0.87
3. Превышение магнитного потока обмоток фазы B+(-С) над магнитным потоком обмоток фазы А при номинальном напряжении3. The excess of the magnetic flux of the phase B + (- C) windings over the magnetic flux of the phase A windings at rated voltage
Следовательно, для уравнивания магнитных потоков полюсов фаз А и B+(-C) необходимо напряжение фаз B и C уменьшать в 3,48 раз по отношению к напряжению фазы А.Therefore, to equalize the magnetic fluxes of the poles of phases A and B + (- C), it is necessary to reduce the voltage of phases B and C by 3.48 times with respect to the voltage of phase A.
Регулирование скорости вращения ротора двигателя производится путем изменения величины напряжения на обмотках полюсов фазы B+(-C) с помощью автотрансформатора 1 фиг.2. При этом вращающийся магнитный поток становится эллиптическим, увеличивается скольжение ротора и скорость уменьшается, вплоть до 0.The control of the rotor speed of the motor rotor is made by changing the voltage on the windings of the poles of the phase B + (- C) using the autotransformer 1 of Fig.2. In this case, the rotating magnetic flux becomes elliptical, the sliding of the rotor increases and the speed decreases, up to 0.
Диапазон регулирования скорости ротора при разных нагрузках достигает двойного значения по сравнению с номинальной скоростью.The range of control of the rotor speed at different loads reaches a double value compared to the nominal speed.
Конструкция двигателя не отличается от классической, поэтому реализация изобретения не должна вызывать затруднений.The engine design does not differ from the classical one, therefore, the implementation of the invention should not cause difficulties.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112594/07A RU2454785C1 (en) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Regulated three-phase motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112594/07A RU2454785C1 (en) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Regulated three-phase motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2454785C1 true RU2454785C1 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=46682031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011112594/07A RU2454785C1 (en) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Regulated three-phase motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2454785C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU323833A1 (en) * | И. Н. Осколков , В. К. Луценко | DEVICE FOR CONTROLLING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR OF SOUND-REPRODUCING EQUIPMENT | ||
GB2196804A (en) * | 1986-10-01 | 1988-05-05 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to electric generating systems |
RU2035838C1 (en) * | 1992-09-21 | 1995-05-20 | Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана | A c electric motor drive |
RU2044400C1 (en) * | 1992-09-21 | 1995-09-20 | Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана | Alternating current electric drive |
RU91236U1 (en) * | 2009-06-16 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество "Электровыпрямитель" | DEVICE FOR CONTROLLING AN ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR ON A VEHICLE |
-
2011
- 2011-04-01 RU RU2011112594/07A patent/RU2454785C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU323833A1 (en) * | И. Н. Осколков , В. К. Луценко | DEVICE FOR CONTROLLING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR OF SOUND-REPRODUCING EQUIPMENT | ||
GB2196804A (en) * | 1986-10-01 | 1988-05-05 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to electric generating systems |
RU2035838C1 (en) * | 1992-09-21 | 1995-05-20 | Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана | A c electric motor drive |
RU2044400C1 (en) * | 1992-09-21 | 1995-09-20 | Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана | Alternating current electric drive |
RU91236U1 (en) * | 2009-06-16 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество "Электровыпрямитель" | DEVICE FOR CONTROLLING AN ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR ON A VEHICLE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9800194B2 (en) | Power supply unit and electric machine | |
JP4792066B2 (en) | AC excitation synchronous generator and AC excitation synchronous generation system | |
US20150008777A1 (en) | Synchronous electric machine | |
JP4629659B2 (en) | Synchronous electric machine having one stator and at least one rotor and related control device | |
CN106533310B (en) | A kind of direct current biasing sinusoidal current electric machine controller | |
JPWO2016027321A1 (en) | Power generation system | |
Saeed et al. | Design and analysis of dual rotor multi-tooth flux switching machine for wind power generation | |
Misir et al. | Calculation method of three-phase induction machines equipped with combined star-delta windings | |
JPH0865976A (en) | Brushless self-excited three-phase synchronous generator | |
CN103762806B (en) | A kind of suppressing method of shaded-pole single-phase ac asynchronous motor Vibration Torque | |
RU2407135C2 (en) | Contactless reducer electromagnetic machine | |
JP6323220B2 (en) | Synchronous motor drive device | |
CN110365133A (en) | Magneto alternator | |
RU2719685C1 (en) | Electric motor stator | |
CN108494198A (en) | A kind of simplex winding bearing-free switch reluctance motor and its control method | |
RU2454785C1 (en) | Regulated three-phase motor | |
WO2014132385A1 (en) | Rotating machine and rotating machine drive system | |
US9742328B2 (en) | Method for controlling an electric machine | |
RU2510877C1 (en) | Electric drive with synchronous reluctance machine | |
RU2437200C1 (en) | Non-contact reduction machine with axial excitation | |
Broadway et al. | Single-unit pam induction frequency convertors | |
JP5499246B1 (en) | Control device and control method for permanent magnet type synchronous generator | |
RU2501149C2 (en) | Three-phase asynchronous welding generator with three stator windings | |
RU2414792C1 (en) | Non-contact magnetic electric machine with modulated magnetomotive force of armature | |
RU2436221C1 (en) | Contactless magnetoelectric machine with axial excitation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170402 |