RU2485664C1 - Reversible one-phase bridge transistor converter - Google Patents

Reversible one-phase bridge transistor converter Download PDF

Info

Publication number
RU2485664C1
RU2485664C1 RU2012101057/07A RU2012101057A RU2485664C1 RU 2485664 C1 RU2485664 C1 RU 2485664C1 RU 2012101057/07 A RU2012101057/07 A RU 2012101057/07A RU 2012101057 A RU2012101057 A RU 2012101057A RU 2485664 C1 RU2485664 C1 RU 2485664C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
motor
block
transistors
phase
solid
Prior art date
Application number
RU2012101057/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Дядьков
Игорь Владимирович Ниценко
Мая Ивановна Стальная
Павел Сергеевич Черемисин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2012101057/07A priority Critical patent/RU2485664C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485664C1 publication Critical patent/RU2485664C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: device contains two reversible switch solid-state blocks interconnected by common points connected to the beginning and ending of DC motor winding and equipped with two electronic switches in each block. Common connection point of two switches in the first block is connected to the phase of the AC supply mains and common connection point of two switches in the second block is connected to a zero conductor of the AC one-phase supply mains. Solid-state transistors with symmetrical structure are used as electronic switches. Emitters of solid-state transistors in the first block are joined and connected to the phase of the AC one-phase supply mains and emitters of solid-state transistors in the second block are joined and connected to a zero conductor of the AC one-phase supply mains. Common connection point of collectors of solid-state transistors in the first and second blocks is connected to the beginning of DC motor winding and the other common connection point of collectors of solid-state transistors in the first and second blocks is connected to the ending of DC motor winding.
EFFECT: reversible start-up and reverse operation of DC motor; extended capabilities of DC motor; reversible start-up and reverse operation of DC motor from one circuit of bridge converter that simplifies both main circuit and control circuit; prevention of potential short-circuiting; reduction of dimensions and costs, increase of the device reliability.
6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к реверсивным полупроводниковым транзисторным выпрямительным устройствам и может быть использовано в регулируемом электроприводе постоянного тока для питания от реверсивного мостового преобразователя, подключенного к питающей сети однофазного переменного напряжения.The present invention relates to a reversible semiconductor transistor rectifier devices and can be used in a controlled DC electric drive for power from a reversible bridge converter connected to a single-phase AC voltage supply network.

Известен однофазный мостовой диодный преобразователь для питания двигателя постоянного тока, содержащий два полупроводниковых блока, связанных общими точками, подключенными к началу и концу якорной обмотки двигателя постоянного тока, и снабженных двумя электронными ключами в каждом блоке. В качестве электронных ключей использованы диоды. Общая точка соединения катода и анода диодов первого блока подключена к фазе питающей сети однофазного переменного напряжения. Общая точка соединения катода и анода диодов второго блока подключена к нулю питающей сети однофазного переменного напряжения. Одна общая точка объединения выводов катодов диодов первого и второго блоков подключена к одному выводу нагрузки или началу якорной обмотки двигателя постоянного тока. Другая общая точка объединения выводов анодов диодов первого и второго блоков подключена к другому выводу нагрузки или концу якорной обмотки двигателя постоянного тока (Немцов М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника / М.В.Немцов, М.Л.Немцова. - Академия, 2007. - С.338, рис 14.6).Known single-phase bridge diode converter for powering a DC motor, containing two semiconductor blocks connected by common points connected to the beginning and end of the armature winding of a DC motor, and equipped with two electronic keys in each block. As electronic keys used diodes. The common point of connection of the cathode and anode of the diodes of the first block is connected to the phase of the supply network of a single-phase alternating voltage. The common point of connection of the cathode and anode of the diodes of the second unit is connected to zero the supply network of a single-phase alternating voltage. One common point of combining the terminals of the cathodes of the diodes of the first and second blocks is connected to one terminal of the load or the beginning of the armature winding of the DC motor. Another common point of combining the terminals of the anodes of the diodes of the first and second blocks is connected to another terminal of the load or to the end of the armature winding of the DC motor (Nemtsov M.V., Nemtsova M.L. Electrical Engineering and Electronics / M.V. Nemtsov, M.L. Nemtsova . - Academy, 2007. - P.338, Fig. 14.6).

Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока, невозможность реверса, для осуществления которого необходима еще одна мостовая схема, а также низкие экономичность и надежность из-за большого количества элементов.The disadvantages of this device are the lack of the ability to control the speed of the DC motor, the inability to reverse, which requires another bridge circuit, as well as low profitability and reliability due to the large number of elements.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является тиристорный мостовой преобразователь, то есть однофазная мостовая схема, содержащая два реверсивных ключевых полупроводниковых блока, связанных между собой общими точками, подключенными к началу и концу якорной обмотки двигателя постоянного тока, и снабженных двумя электронными ключами в каждом блоке. Каждый блок соединен с питающей сетью однофазного переменного напряжения. В качестве электронных ключей использованы тиристоры. Общая точка соединения выводов катода и анода двух тиристоров в первом блоке подсоединена к фазе питающей сети переменного напряжения. Общая точка соединения выводов катода и анода двух тиристоров во втором блоке подсоединена к нулю питающей сети переменного напряжения. Общая точка соединения выводов катодов тиристоров первого и второго блоков соединена с одним выводом нагрузки или началом якорной обмотки двигателя постоянного тока, а общая точка соединения выводов анодов тиристоров первого и второго блоков соединена с другим выводом нагрузки или концом якорной обмотки двигателя постоянного тока. При этом для осуществления реверса необходима вторая однофазная мостовая схема (Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники. / Г.С.Зиновьев. - НГТУ, 2001. - С.66, рис.2.2.3а).The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a thyristor bridge converter, i.e. a single-phase bridge circuit containing two reversing key semiconductor blocks connected by common points connected to the beginning and end of the armature winding of a DC motor, and equipped with two electronic keys in each block. Each unit is connected to a single-phase AC voltage supply network. Thyristors are used as electronic keys. The common point of connection of the terminals of the cathode and anode of the two thyristors in the first block is connected to the phase of the AC mains. The common point of connection of the terminals of the cathode and anode of the two thyristors in the second block is connected to zero the AC mains. The common point of connection of the terminals of the thyristor cathodes of the first and second blocks is connected to one load terminal or the beginning of the armature winding of the DC motor, and the common point of the connection of the terminals of the thyristor anodes of the first and second blocks is connected to another load terminal or end of the armature winding of the DC motor. At the same time, a second single-phase bridge circuit is required for reversing (G. Zinoviev, Fundamentals of Power Electronics. / G.S. Zinoviev. - NSTU, 2001. - P.66, Fig. 2.2.3a).

Основными недостатками описанного тиристорного мостового преобразователя являются невозможность реверсивного запуска и работы двигателя постоянного тока в обратном направлении, что приводит к сужению функциональных возможностей, к необходимости использования для осуществления реверса еще одной однофазной мостовой схемы, что обусловливает увеличение числа тиристоров и при нечетком управлении мостами разной полярности, а именно при несвоевременном отключении одного моста и включении другого технологическое короткое замыкание между мостами, к сложности системы управления, а также к увеличению габаритов устройства, низкой экономичности и надежности из-за большого количества элементов.The main disadvantages of the described thyristor bridge converter are the impossibility of reversing the start and operation of the DC motor in the opposite direction, which leads to a reduction in functionality, to the need to use another single-phase bridge circuit to reverse, which leads to an increase in the number of thyristors and fuzzy control of bridges of different polarity , namely, with the untimely shutdown of one bridge and the inclusion of another technological short circuit between Do bridges, to the complexity of the control system, as well as to increase the dimensions of the device, low efficiency and reliability due to the large number of elements.

Предлагаемым изобретением решается проблема реверсивного запуска и работы двигателя постоянного тока в обратном направлении, расширения функциональных возможностей двигателя постоянного тока, осуществления реверсивного запуска и работы двигателя постоянного тока от одной схемы мостового преобразователя, что упрощает как силовую схему, так и систему управления, исключает возможность технологического короткого замыкания, а также снижает габариты и стоимость, повышает надежность.The present invention solves the problem of reversing the start and operation of the DC motor in the opposite direction, expanding the functionality of the DC motor, realizing the reverse start and operation of the DC motor from one circuit of the bridge converter, which simplifies both the power circuit and the control system, eliminates the possibility of technological short circuit, and also reduces the size and cost, increases reliability.

Для решения поставленной задачи в реверсивном однофазном мостовом транзисторном преобразователе, содержащем два реверсивных ключевых полупроводниковых блока, связанных между собой общими точками, подключенными к началу и концу якорной обмотки двигателя постоянного тока, и снабженных двумя электронными ключами в каждом блоке, причем общая точка соединения двух ключей в первом блоке подсоединена к фазе питающей сети однофазного переменного напряжения, а общая точка соединения двух ключей во втором блоке подсоединена к нулю питающей сети однофазного переменного напряжения, согласно изобретению в качестве электронных ключей использованы полупроводниковые транзисторы симметричной структуры, эмиттеры полупроводниковых транзисторов первого блока соединены и подключены к фазе питающей сети однофазного переменного напряжения, а эмиттеры полупроводниковых транзисторов второго блока соединены и подключены к нулю однофазной питающей сети переменного напряжения. Одна общая точка объединения коллекторов полупроводниковых транзисторов первого и второго блоков подключена к началу якорной обмотки двигателя постоянного тока, а другая общая точка объединения коллекторов полупроводниковых транзисторов первого и второго блоков подключена к концу якорной обмотки двигателя постоянного тока.To solve the problem in a reversible single-phase bridge transistor converter, containing two reversing key semiconductor blocks, interconnected by common points connected to the beginning and end of the armature winding of a DC motor, and equipped with two electronic keys in each block, and the common point of connection of two keys in the first block is connected to the phase of the supply network of a single-phase alternating voltage, and the common point of connection of two keys in the second block is connected to zero supply with five-phase AC voltage, according to the invention as electronic keys used semiconductor transistors symmetric structure, the emitters of semiconductor transistors of the first block are connected and are connected to phase supply single-phase AC voltage, and an emitter semiconductor transistors of the second unit are connected and are connected to the zero-phase mains alternating voltage network. One common point for combining the collectors of semiconductor transistors of the first and second blocks is connected to the beginning of the armature winding of the DC motor, and another common point for combining the collectors of semiconductor transistors of the first and second blocks is connected to the end of the armature winding of the DC motor.

Осуществление реверсивного запуска и работы двигателя постоянного тока в обратном направлении достигается путем использования возможности транзистора вследствие его симметричной структуры (p-n-p, n-p-n) пропускать ток в прямом и обратном направлении в ключевом режиме.The reverse start-up and operation of the DC motor in the opposite direction is achieved by using the transistor due to its symmetrical structure (p-n-p, n-p-n) to pass current in the forward and reverse directions in the key mode.

Расширение функциональных возможностей двигателя постоянного тока объясняется тем, что использование реверсивного однофазного мостового транзисторного преобразователя обусловливает осуществление не только регулирование скорости вращения вала двигателя постоянного тока, но и реверс.The expansion of the functionality of the DC motor due to the fact that the use of a reversible single-phase bridge transistor converter determines the implementation of not only the regulation of the rotational speed of the DC motor shaft, but also the reverse.

Упрощение силовой схемы и системы управления, исключение возможности технологического короткого замыкания достигаются за счет использования одного мостового реверсивного транзисторного преобразователя для осуществления реверса.Simplification of the power circuit and control system, eliminating the possibility of technological short circuits are achieved through the use of a single bridge reversible transistor converter for reversing.

Снижение габаритов, повышение экономичности и надежности устройства обеспечивается за счет исключения применения второго тиристорного мостового преобразователя при уменьшении числа элементов устройства.The reduction in size, improving the efficiency and reliability of the device is ensured by eliminating the use of a second thyristor bridge converter while reducing the number of elements of the device.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема реверсивного однофазного мостового транзисторного преобразователя при протекании токов, обеспечивающих движение вала двигателя постоянного тока в направлении «вперед»; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема реверсивного однофазного мостового транзисторного преобразователя при направлении токов, обеспечивающих движение вала двигателя постоянного тока в направлении «назад»; на фиг.3 - временная диаграмма работы пар транзисторов в реверсивном мостовом транзисторном преобразователе при направлении «вперед» и открытии пар транзисторов в течение всего полупериода выпрямленного напряжения; на фиг.4 - временная диаграмма работы пар транзисторов в реверсивном мостовом транзисторном преобразователе при направлении «вперед» и частичном открытии пар транзисторов в течение каждого полупериода выпрямленного напряжения; на фиг.5 - временная диаграмма работы пар транзисторов в реверсивном мостовом транзисторном преобразователе при направлении «назад» и открытии пар транзисторов в течение всего полупериода выпрямленного напряжения; на фиг.6 - временная диаграмма работы пар транзисторов в реверсивном мостовом транзисторном преобразователе при направлении «назад» и частичном открытии пар транзисторов в течение каждого полупериода выпрямленного напряжения.The invention is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a circuit diagram of a reversible single-phase bridge transistor converter when currents flow that provide the DC motor shaft to move in the forward direction; figure 2 is a circuit diagram of a reversible single-phase bridge transistor converter in the direction of the currents, ensuring the movement of the DC motor shaft in the "back" direction; figure 3 is a timing diagram of the operation of pairs of transistors in a reversible bridge transistor converter with the direction "forward" and the opening of pairs of transistors throughout the half-period of the rectified voltage; figure 4 is a timing diagram of the operation of pairs of transistors in a reversible bridge transistor converter in the forward direction and partial opening of transistor pairs during each half-period of the rectified voltage; figure 5 is a timing diagram of the operation of pairs of transistors in a reversible bridge transistor converter when the direction is "back" and the opening of pairs of transistors throughout the half-period of the rectified voltage; figure 6 is a timing diagram of the operation of pairs of transistors in a reversible bridge transistor converter with the direction "back" and the partial opening of the pairs of transistors during each half-period of the rectified voltage.

Кроме того, на чертеже используются следующие обозначения:In addition, the following notation is used in the drawing:

- Uc - источник переменного напряжения;- Uc - source of alternating voltage;

- Uдв - напряжение на двигателе;- U dv - voltage on the engine;

- Ф - фаза;- f - phase;

- O - нуль;- O is zero;

-t - текущее время;-t - current time;

- Iдв - ток, протекающий через двигатель;- I dv - current flowing through the motor;

- VT1-VT4 - транзисторы;- VT1-VT4 - transistors;

- C1 и C2 - концы якорной обмотки двигателя постоянного тока;- C1 and C2 - ends of the armature winding of a DC motor;

- сплошные стрелки - направления протекания тока в положительные полупериоды питающего переменного напряжения;- solid arrows - the direction of current flow into the positive half-periods of the supply alternating voltage;

- пунктирные стрелки - направления протекания тока в отрицательные полупериоды питающего переменного напряжения;- dashed arrows - the direction of current flow into the negative half-periods of the supply alternating voltage;

- штрихпунктирные стрелки - схематичные границы реверсивных ключевых полупроводниковых блоков.- dash-dotted arrows - schematic borders of reversing key semiconductor blocks.

Реверсивный однофазный мостовой транзисторный преобразователь содержит реверсивные ключевые полупроводниковые блоки 1 и 2, снабженные двумя электронными ключами в каждом блоке. В качестве электронных ключей использованы полупроводниковые транзисторы симметричной структуры (p-n-р или n-p-n). Так, полупроводниковый блок 1 содержит транзисторы 3 (VT1) и 4 (VT2), а полупроводниковый блок 2 содержит 5 (VT3) и 6 (VT4).The reversible single-phase bridge transistor converter contains reversing key semiconductor blocks 1 and 2, equipped with two electronic keys in each block. As electronic keys, semiconductor transistors of a symmetric structure (p-n-p or n-p-n) are used. So, the semiconductor block 1 contains transistors 3 (VT1) and 4 (VT2), and the semiconductor block 2 contains 5 (VT3) and 6 (VT4).

Коллектор транзистора 3 (VT1) полупроводникового блока 1 соединен с коллектором транзистора 5 (VT3) полупроводникового блока 2, и их общая точка объединения подключена к началу 7 (С1) якорной обмотки двигателя постоянного тока. Коллектор транзистора 4 (VT2) полупроводникового блока 1 соединен с коллектором транзистора 6 (VT4) полупроводникового блока 2, и их общая точка объединения подключена к концу 8 (С2) якорной обмотки двигателя постоянного тока. Таким образом, блоки 1 и 2 связаны между собой общими точками, подключенными к началу 7 (С1) и концу 8 (С2) якорной обмотки двигателя постоянного тока.The collector of the transistor 3 (VT1) of the semiconductor block 1 is connected to the collector of the transistor 5 (VT3) of the semiconductor block 2, and their common point of association is connected to the beginning 7 (C1) of the armature winding of the DC motor. The collector of the transistor 4 (VT2) of the semiconductor block 1 is connected to the collector of the transistor 6 (VT4) of the semiconductor block 2, and their common point of association is connected to the end 8 (C2) of the armature winding of the DC motor. Thus, blocks 1 and 2 are connected by common points connected to the beginning 7 (C1) and the end 8 (C2) of the anchor winding of the DC motor.

В полупроводниковом блоке 1 эмиттер транзистора 3 (VT1) соединен с эмиттером транзистора 4 (VT2), и их общая точка соединения подключена к фазе питающей сети однофазного переменного напряжения. В полупроводниковом блоке 2 эмиттер транзистора 6 (VT4) соединен с эмиттером транзистора 5 (VT3), и их общая точка соединения подключена к нулю питающей сети однофазного переменного напряжения (фиг.1, фиг.2).In the semiconductor unit 1, the emitter of transistor 3 (VT1) is connected to the emitter of transistor 4 (VT2), and their common connection point is connected to the phase of the supply network of a single-phase alternating voltage. In the semiconductor unit 2, the emitter of the transistor 6 (VT4) is connected to the emitter of the transistor 5 (VT3), and their common connection point is connected to zero the supply network of a single-phase alternating voltage (Fig. 1, Fig. 2).

С помощью реверсивного однофазного мостового транзисторного преобразователя возможно регулирование скорости вращения вала двигателя постоянного тока за счет частичного открывания транзисторов, а также осуществление реверсивного вращения двигателя постоянного тока путем использования возможности транзистора вследствие его симметричной структуры (р-n-р, n-p-n) пропускать ток как в прямом, так и в обратном направлении в ключевом режиме.Using a reversible single-phase bridge transistor converter, it is possible to control the rotation speed of the DC motor shaft by partially opening the transistors, as well as reversing the rotation of the DC motor by using the possibility of the transistor due to its symmetrical structure (pnp, npn) to pass current as in forward and backward in key mode.

Для осуществления вращения вала двигателя постоянного тока в направлении «вперед» необходимо подавать управляющие импульсы на транзисторы в соответствии с диаграммой, показанной на фиг.3.To rotate the DC motor shaft in the forward direction, it is necessary to apply control pulses to the transistors in accordance with the diagram shown in FIG. 3.

В положительный полупериод, в момент времени t1 переменного напряжения включаются и работают транзисторы 3 (VT1) и 6 (VT4).In the positive half-cycle, at time t1 of the alternating voltage, transistors 3 (VT1) and 6 (VT4) turn on and work.

В отрицательный полупериод, в момент времени t2 переменного напряжения, отключаются транзисторы 3 (VT1) и 6 (VT4), включаются и работают транзисторы 5 (VT3) и 4 (VT2).In the negative half-period, at time t2 of alternating voltage, transistors 3 (VT1) and 6 (VT4) are turned off, transistors 5 (VT3) and 4 (VT2) turn on and work.

В следующий положительный полупериод, в момент времени t3 переменного напряжения отключаются транзисторы 5 (VT3) и 4 (VT2), включаются и работают транзисторы 3 (VT1) и 6 (VT4).In the next positive half-cycle, at time t3 of the alternating voltage, transistors 5 (VT3) and 4 (VT2) are turned off, transistors 3 (VT1) and 6 (VT4) turn on and work.

Начиная с момента времени t3, цикл включения транзисторов повторяется, обеспечивая вращение вала двигателя постоянного тока в направление «вперед».Starting at time t3, the switching cycle of the transistors is repeated, providing rotation of the DC motor shaft in the forward direction.

Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока при направлении вращении вала «вперед» достигается неполным открытием пар транзисторов в течение всего полупериода согласно фиг.4.The regulation of the rotational speed of the DC motor with the direction of rotation of the shaft "forward" is achieved by the incomplete opening of the pairs of transistors during the entire half-cycle according to Fig.4.

В положительный полупериод, в момент времени t1 переменного напряжения включаются и работают транзисторы 3 (VT1) и 6 (VT4), в момент времени t2 производится отключение транзисторов 3 (VT1) и 6 (VT4).In the positive half-cycle, at time t1 of alternating voltage, transistors 3 (VT1) and 6 (VT4) turn on and work, at time t2, transistors 3 (VT1) and 6 (VT4) are turned off.

В отрицательный полупериод, в момент времени t3 переменного напряжения включаются и работают транзисторы 5 (VT3) и 4 (VT2), в момент времени t4 производится отключение транзисторов 5 (VT3) и 4 (VT2).In the negative half-period, at time t3 of alternating voltage, transistors 5 (VT3) and 4 (VT2) turn on and work, at time t4, transistors 5 (VT3) and 4 (VT2) are turned off.

Начиная со следующего положительного полупериода, в момент времени t5 цикл включения транзисторов повторяется, обеспечивая вращение вала двигателя постоянного тока.Starting from the next positive half-cycle, at time t5, the transistor switching cycle is repeated, providing rotation of the DC motor shaft.

Данная схема включения и последовательность управления транзисторами (фиг.3, фиг.4) позволяет регулировать скорость вращения вала двигателя постоянного тока при вращении «вперед».This switching circuit and the control sequence of transistors (Fig.3, Fig.4) allows you to adjust the speed of rotation of the DC motor shaft during rotation "forward".

Для осуществления вращения вала двигателя постоянного тока в направлении «назад» необходимо подавать управляющие импульсы на транзисторы в соответствии с диаграммой, показанной на фиг.5.To implement the rotation of the DC motor shaft in the "back" direction, it is necessary to apply control pulses to the transistors in accordance with the diagram shown in Fig.5.

В положительный полупериод, в момент времени t1 переменного напряжения включаются и работают транзисторы 4 (VT2) и 5 (VT3).In the positive half-cycle, at time t1 of the alternating voltage, transistors 4 (VT2) and 5 (VT3) turn on and work.

В отрицательный полупериод, в момент времени t2 переменного напряжения отключаются транзисторы 4 (VT2) и 5 (VT3), включаются и работают транзисторы 6 (VT4) и 3 (VT1).In the negative half-period, at time t2 of the alternating voltage, transistors 4 (VT2) and 5 (VT3) are turned off, transistors 6 (VT4) and 3 (VT1) are turned on and work.

В следующий положительный полупериод, в момент времени t3 переменного напряжения отключаются транзисторы 6 (VT4) и 3 (VT1) и включаются и работают транзисторы 4 (VT2) и 5 (VT3).In the next positive half-cycle, at time t3 of the alternating voltage, transistors 6 (VT4) and 3 (VT1) are turned off and transistors 4 (VT2) and 5 (VT3) turn on and work.

Начиная с момента времени t3, цикл включения транзисторов повторяется, обеспечивая вращение вала двигателя постоянного тока.Starting at time t3, the turn-on cycle of the transistors is repeated, providing rotation of the DC motor shaft.

Регулирование скорости вращения вала двигателя постоянного тока при направлении вращении вала «назад» достигается неполным открытием пар транзисторов в течение всего полупериода, согласно фиг.6.The regulation of the rotational speed of the DC motor shaft with the direction of rotation of the shaft "back" is achieved by incomplete opening of the pairs of transistors during the entire half-cycle, according to Fig.6.

В положительный полупериод, в момент времени t1 переменного напряжения включаются и работают транзисторы 4 (VT2) и 5 (VT3), в момент времени t2 производится отключение транзисторов 4 (VT2) и 5 (VT3).In the positive half-cycle, at time t1 of alternating voltage, transistors 4 (VT2) and 5 (VT3) turn on and work, at time t2, transistors 4 (VT2) and 5 (VT3) are turned off.

В отрицательный полупериод, в момент времени t3 переменного напряжения включаются и работают транзисторы 6 (VT4) и 3 (VT1), в момент времени t4 производится отключение транзисторов 6 (VT4) и 3 (VT1).In the negative half-period, at time t3 of alternating voltage, transistors 6 (VT4) and 3 (VT1) turn on and work, at time t4, transistors 6 (VT4) and 3 (VT1) are turned off.

Начиная со следующего положительного полупериода, в момент времени t5 цикл включения транзисторов повторяется, обеспечивая вращение вала двигателя постоянного тока.Starting from the next positive half-cycle, at time t5, the transistor switching cycle is repeated, providing rotation of the DC motor shaft.

Данная схема включения и последовательность управления транзисторами (фиг.5, фиг.6) позволяет регулировать скорость вращения вала двигателя постоянного тока при направлении «назад».This switching circuit and the control sequence of transistors (Fig.5, Fig.6) allows you to adjust the speed of rotation of the DC motor shaft in the direction of "back".

Таким образом, на основании вышеизложенного видно, что предлагаемое изобретение имеет преимущества по сравнению с известным тиристорным мостовым преобразователем из-за возможности осуществления стабильного реверса с равнозначным значением КПД в обоих направлениях и работы устройства как в прямом, так и обратном направлениях, повышенной надежности, экономичности и уменьшенных габаритов за счет снижения числа силовых элементов.Thus, based on the foregoing, it can be seen that the present invention has advantages over the known thyristor bridge converter due to the possibility of a stable reverse with an equivalent value of efficiency in both directions and the operation of the device in both forward and reverse directions, increased reliability, efficiency and reduced dimensions by reducing the number of power elements.

Claims (1)

Реверсивный однофазный мостовой транзисторный преобразователь, содержащий два реверсивных ключевых полупроводниковых блока, связанные между собой общими точками, подключенными к началу и концу якорной обмотки двигателя постоянного тока, и снабженные двумя электронными ключами в каждом блоке, причем общая точка соединения двух ключей в первом блоке подсоединена к фазе питающей сети однофазного переменного напряжения, а общая точка соединения двух ключей во втором блоке подсоединена к нулю питающей сети однофазного переменного напряжения, отличающийся тем, что в качестве электронных ключей использованы полупроводниковые транзисторы симметричной структуры, эмиттеры полупроводниковых транзисторов первого блока соединены и подключены к фазе питающей сети однофазного переменного напряжения, а эмиттеры полупроводниковых транзисторов второго блока соединены и подключены к нулю однофазной питающей сети переменного напряжения, одна общая точка объединения коллекторов полупроводниковых транзисторов первого и второго блоков подключена к началу якорной обмотки двигателя постоянного тока, а другая общая точка объединения коллекторов полупроводниковых транзисторов первого и второго блоков подключена к концу якорной обмотки двигателя постоянного тока. A reversible single-phase bridge transistor converter containing two reversing key semiconductor blocks, connected by common points connected to the beginning and end of the armature winding of a DC motor, and equipped with two electronic keys in each block, and the common connection point of two keys in the first block is connected to phase of the supply network of a single-phase alternating voltage, and the common point of connection of two keys in the second block is connected to zero the supply network of a single-phase alternating voltage characterized in that the semiconductor transistors of a symmetric structure are used as electronic keys, the emitters of the semiconductor transistors of the first block are connected and connected to the phase of the supply network of a single-phase alternating voltage, and the emitters of semiconductor transistors of the second block are connected and connected to zero of the single-phase alternating voltage supply, one the common point of the union of the collectors of semiconductor transistors of the first and second blocks is connected to the beginning of the armature winding of the motor a DC coupler, and another common point for combining the collectors of semiconductor transistors of the first and second blocks is connected to the end of the armature winding of the DC motor.
RU2012101057/07A 2012-01-11 2012-01-11 Reversible one-phase bridge transistor converter RU2485664C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101057/07A RU2485664C1 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Reversible one-phase bridge transistor converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101057/07A RU2485664C1 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Reversible one-phase bridge transistor converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2485664C1 true RU2485664C1 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101057/07A RU2485664C1 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Reversible one-phase bridge transistor converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485664C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185925U1 (en) * 2018-09-04 2018-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Reversible transistor bridge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU671010A1 (en) * 1978-02-21 1979-06-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Reversible pulse-width bridge dc converter
US4519024A (en) * 1983-09-02 1985-05-21 At&T Bell Laboratories Two-terminal transistor rectifier circuit arrangement
RU2138901C1 (en) * 1996-04-16 1999-09-27 Климаш Владимир Степанович Reversible converter
RU2173929C1 (en) * 2000-10-13 2001-09-20 Ульяновский государственный технический университет Method of control over complete sets of double-operation valves of reversible converters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU671010A1 (en) * 1978-02-21 1979-06-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Reversible pulse-width bridge dc converter
US4519024A (en) * 1983-09-02 1985-05-21 At&T Bell Laboratories Two-terminal transistor rectifier circuit arrangement
RU2138901C1 (en) * 1996-04-16 1999-09-27 Климаш Владимир Степанович Reversible converter
RU2173929C1 (en) * 2000-10-13 2001-09-20 Ульяновский государственный технический университет Method of control over complete sets of double-operation valves of reversible converters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗИНОВЬЕВ Г.С. Основы силовой электроники, НГТИ, 2001, с.66. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185925U1 (en) * 2018-09-04 2018-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Reversible transistor bridge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7193378B1 (en) Wye switch inverter for electric and hybrid vehicles
US9281776B2 (en) Power conversion apparatus including different voltage-type bridge circuits
WO2014156003A1 (en) Inverter device
JPWO2010010711A1 (en) Power converter
JP2009065105A (en) Feeder system and its driving method
WO2012167691A1 (en) Inverter device and solar grid-connected photovoltaic system using same
US20200119658A1 (en) Bridge circuit for inverter or rectifier
US20230114612A1 (en) Inverter and Inverter Apparatus
RU162848U1 (en) SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK
WO2007069314A1 (en) Power converting apparatus
RU2420857C1 (en) Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor
RU2485664C1 (en) Reversible one-phase bridge transistor converter
RU2403671C1 (en) Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter
JP6338145B2 (en) Semiconductor device and power conversion device using the same
US8242726B2 (en) Method and circuit arrangement for the feedback of commutation energy in three-phase current drive systems with a current intermediate circuit converter
RU2402864C1 (en) Adjustable transistor reducer of three-phase asynchronous motor supplied power to from single-phase mains
RU2344540C2 (en) One-phase-three-phase reversing switchboard
JP2595593B2 (en) Rectifier
JP2007244183A (en) Single phase double voltage rectifier circuit and inverter device
RU2622394C1 (en) Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor
RU127549U1 (en) SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR SWITCH LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK
RU2467466C1 (en) Transistor heteropolar frequency converter that controls speed of synchronous step motor
RU215764U1 (en) Reversible semiconductor device for capacitorless start of a single-phase two-winding asynchronous electric motor
RU121971U1 (en) REVERSE THREE-PHASE BRIDGE TRANSISTOR CONVERTER
CN221103205U (en) Driving circuit for low back electromotive force compressor and air conditioning system

Legal Events

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

Effective date: 20140112