RU2622394C1 - Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor - Google Patents

Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor Download PDF

Info

Publication number
RU2622394C1
RU2622394C1 RU2015154193A RU2015154193A RU2622394C1 RU 2622394 C1 RU2622394 C1 RU 2622394C1 RU 2015154193 A RU2015154193 A RU 2015154193A RU 2015154193 A RU2015154193 A RU 2015154193A RU 2622394 C1 RU2622394 C1 RU 2622394C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
semiconductor
switch
stator
collector
Prior art date
Application number
RU2015154193A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мая Ивановна Стальная
Сергей Юрьевич Еремочкин
Дмитрий Анатольевич Королёв
Анастасия Андреевна Титова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2015154193A priority Critical patent/RU2622394C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622394C1 publication Critical patent/RU2622394C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/451Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: reversive semiconductor device for speed control of a three-phase induction motor contains two semiconductor valve groups. The first valve group is designed as a diode rectifier bridge which first AC voltage input is connected to the supply main phase while the second AC voltage input is connected to the supply main zero. The second valve group uses twelve semiconductor switches, six of which, the second, fourth, sixth, tenth and twelfth, are made on the basis of n-p-n transistors. The output of the first switch is combined with the collector of the second switch and with the start of the first winding of the motor stator. The output of the third switch is integrated with the collector of the fourth switch and with the end of the first winding of the motor stator. The output of the fifth switch is combined with the collector of the sixth switch and with the starts of the second winding of the motor stator. The output of the seventh switch is integrated with the collector of the eighth switch and with the end of the second winding of the motor stator. The output of the ninth switch is integrated with the collector of the tenth switch and with the starts of the third winding of the motor stator. The output of the eleventh switch is integrated with the collector of the twelfth switch and with the end of the third winding of the motor stator. The emitters of the second, fourth, sixth, eighth, tenth and twelfth switches are connected to the rectified voltage minus of the diode bridge. The first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches use thyristors with anti-parallel coupled diodes. Inputs of the first, second, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches are connected to the rectified voltage plus of the diode bridge. In the first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches, the thyristor anode is combined with the cathode of the diode and with the switch input, and the thyristor cathode is combined with the diode anode and with the switch output.
EFFECT: ensuring the neutralisation of the negative effect of self-induction EMF in the motor stator windings, reducing the power consumption.
10 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к регулируемым полупроводниковым преобразователям для трехфазного асинхронного электродвигателя и может быть использовано для надежного плавного регулирования его скорости.The present invention relates to adjustable semiconductor converters for a three-phase asynchronous electric motor and can be used for reliable smooth control of its speed.

Известно устройство формирования трехфазного напряжения в обмотках электродвигателя, содержащее ключевые усилительные каскады, собранные на транзисторах, диоды, защищающие транзисторы от коммутационных «всплесков» напряжения, а также источник питания на постоянном токе устройства. Обмотки электродвигателя включены в коллекторные цепи транзисторов и зашунтированы диодами (Мухин М. Трехфазный ток - это очень просто / М. Мухин // Радио. - М. 1999. - №11. - 054, рис. 1).A device is known for generating a three-phase voltage in electric motor windings, containing key amplification stages assembled on transistors, diodes protecting transistors from switching “surges” of voltage, and also a DC power source of the device. The motor windings are included in the collector circuits of transistors and are shunted by diodes (M. Mukhin. Three-phase current is very simple / M. Mukhin // Radio. - M. 1999. - No. 11. - 054, Fig. 1).

Основным недостатком описанного устройства формирования трехфазного напряжения в обмотках электродвигателя является появление постоянной составляющей напряжения, дающее повышенный нагрев электродвигателя, вследствие отсутствия отрицательной полуволны напряжения на обмотках электродвигателя.The main disadvantage of the described device for the formation of three-phase voltage in the motor windings is the appearance of a constant voltage component, which gives increased heating of the motor, due to the absence of a negative half-wave voltage on the motor windings.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является широкополосный трехфазный преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока для питания трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащий две полупроводниковые вентильные группы. Первая вентильная группа выполнена в виде диодного выпрямительного моста, первый вход переменного напряжения которого соединен с фазой питающей сети, второй вход переменного напряжения соединен с нулем питающей сети. Во второй вентильной группе использованы двенадцать полупроводниковых ключей, шесть ключей из которых, второй, четвертый, шестой, десятый и двенадцатый, выполнены на основе транзисторов n-p-n структуры, причем выход первого полупроводникового ключа объединен с коллектором второго полупроводникового ключа и с началом первой обмотки статора электродвигателя, выход третьего полупроводникового ключа объединен с коллектором четвертого полупроводникового ключа и с концом первой обмотки статора электродвигателя, выход пятого полупроводникового ключа объединен с коллектором шестого полупроводникового ключа и с началом второй обмотки статора электродвигателя, выход седьмого полупроводникового ключа объединен с коллектором восьмого полупроводникового ключа и с концом второй обмотки статора электродвигателя, выход девятого полупроводникового ключа объединен с коллектором десятого полупроводникового ключа и с началом третьей обмотки статора электродвигателя, выход одиннадцатого полупроводникового ключа объединен с коллектором двенадцатого полупроводникового ключа и с концом третьей обмотки статора электродвигателя. Эмиттеры второго, четвертого, шестого, восьмого, десятого и двенадцатого полупроводниковых ключей подключены к минусу выпрямленного напряжения диодного моста. Первый, третий, пятый, седьмой, девятый и одиннадцатый ключи выполнены на основе p-n-р структуры (патент RU 2482593, МПК Н02М 5/27 (2006.01), Н02Р 1/26 (2006.01)).Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result (prototype) is a broadband three-phase frequency converter with a pronounced DC link for powering a three-phase asynchronous electric motor, containing two semiconductor valve groups. The first valve group is made in the form of a diode rectifier bridge, the first input of the alternating voltage of which is connected to the phase of the supply network, the second input of the alternating voltage is connected to zero of the supply network. The second valve group used twelve semiconductor switches, six of which, the second, fourth, sixth, tenth and twelfth, are made on the basis of transistors of npn structure, and the output of the first semiconductor switch is combined with the collector of the second semiconductor switch and with the beginning of the first winding of the electric motor stator, the output of the third semiconductor key is combined with the collector of the fourth semiconductor key and with the end of the first stator winding of the electric motor, the output of the fifth semiconductor the key is combined with the collector of the sixth semiconductor key and with the beginning of the second winding of the stator of the electric motor, the output of the seventh semiconductor key is combined with the collector of the eighth semiconductor key and the end of the second winding of the stator of the motor, the output of the ninth semiconductor key is combined with the collector of the tenth semiconductor key and with the beginning of the third electric motor, the output of the eleventh semiconductor key is combined with the collector of the twelfth semiconductor key with the end of the third electric motor stator winding. The emitters of the second, fourth, sixth, eighth, tenth and twelfth semiconductor switches are connected to the minus the rectified voltage of the diode bridge. The first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh keys are made on the basis of the pn structure (patent RU 2482593, IPC Н02М 5/27 (2006.01), Н02Р 1/26 (2006.01)).

Основными недостатками описанного полупроводникового устройства питания трехфазного асинхронного электродвигателя от однофазной сети являются отсутствие защищенности транзисторов от ЭДС самоиндукции, возникающей при коммутации обмоток статора электродвигателя, что приводит к снижению надежности из-за частого пробоя транзисторов, а также, к увеличению стоимости устройства из-за необходимости использования дорогих высоковольтных транзисторов и дополнительных изолированных источников питания для транзисторных ключей группы p-n-р, а также большой расход мощности на управление открытием и удержанием в рабочем состоянии каждого из транзисторов.The main disadvantages of the described semiconductor device for supplying a three-phase asynchronous motor from a single-phase network are the lack of protection of transistors from the self-induction EMF that occurs when the stator windings of the electric motor are switched, which leads to a decrease in reliability due to the frequent breakdown of transistors, and also to an increase in the cost of the device due to the need the use of expensive high-voltage transistors and additional isolated power supplies for transistor switches of the pn-p group, and high consumption of power by the discovery and retention management in the operating status of each of the transistors.

Предлагаемым изобретением решается задача нейтрализации отрицательного действия ЭДС самоиндукции на обмотках статора электродвигателя, а также уменьшение стоимости устройства за счет использования меньшего количества источников питания для управления транзисторами и уменьшения расхода электрической энергии на подержания рабочего состояния транзисторов, так и использованием более дешевых транзисторов на меньшее напряжение.The present invention solves the problem of neutralizing the negative effect of the EMF of self-induction on the stator windings of the electric motor, as well as reducing the cost of the device by using fewer power sources to control transistors and reducing the consumption of electric energy to maintain the operating state of transistors, and using cheaper transistors for lower voltage.

Для решения поставленной задачи в реверсивном полупроводниковом устройстве регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащем две полупроводниковые вентильные группы, при этом первая вентильная группа выполнена в виде диодного выпрямительного моста, первый вход переменного напряжения которого соединен с фазой питающей сети, второй вход переменного напряжения соединен с нулем питающей сети, во второй вентильной группе использованы двенадцать полупроводниковых ключей, шесть ключей из которых, второй, четвертый, шестой, десятый и двенадцатый, выполнены на основе транзисторов n-p-n структуры, причем выход первого полупроводникового ключа объединен с коллектором второго полупроводникового ключа и с началом первой обмотки статора электродвигателя, выход третьего полупроводникового ключа объединен с коллектором четвертого полупроводникового ключа и с концом первой обмотки статора электродвигателя, выход пятого полупроводникового ключа объединен с коллектором шестого полупроводникового ключа и с началом второй обмотки статора электродвигателя, выход седьмого полупроводникового ключа объединен с коллектором восьмого полупроводникового ключа и с концом второй обмотки статора электродвигателя, выход девятого полупроводникового ключа объединен с коллектором десятого полупроводникового ключа и с началом третьей обмотки статора электродвигателя, выход одиннадцатого полупроводникового ключа объединен с коллектором двенадцатого полупроводникового ключа и с концом третьей обмотки статора электродвигателя, эмиттеры второго, четвертого, шестого, восьмого, десятого и двенадцатого полупроводниковых ключей подключены к минусу выпрямленного напряжения диодного моста, согласно изобретению первый, третий, пятый, седьмой, девятый и одиннадцатый полупроводниковые ключи выполнены на основе тиристоров со встречно-параллельно соединенными диодами, причем входы первого, второго, третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого полупроводниковых ключей подключены к плюсу выпрямленного напряжения диодного моста, в первом, третьем, пятом, седьмом, девятом и одиннадцатом полупроводниковых ключах анод тиристора объединен с катодом диода и со входом ключа, а катод тиристора объединен с анодом диода и с выходом ключа.To solve the problem in a reversible semiconductor device for controlling the speed of a three-phase asynchronous electric motor containing two semiconductor valve groups, the first valve group is made in the form of a diode rectifier bridge, the first AC input of which is connected to the phase of the supply network, the second AC input is connected to zero power supply, in the second valve group used twelve semiconductor keys, six keys of which, the second, four the fourth, sixth, tenth and twelfth are made on the basis of npn transistors, the output of the first semiconductor key combined with the collector of the second semiconductor key and the beginning of the first stator winding of the electric motor, the output of the third semiconductor key combined with the collector of the fourth semiconductor key and the end of the first stator winding electric motor, the output of the fifth semiconductor key is combined with the collector of the sixth semiconductor key and with the beginning of the second stator winding The output of the seventh semiconductor key is combined with the collector of the eighth semiconductor key and with the end of the second stator winding of the electric motor, the output of the ninth semiconductor key is combined with the collector of the tenth semiconductor key and the beginning of the third stator winding of the motor, the output of the eleventh semiconductor key is combined with the collector of the twelfth and the end of the third stator winding of the electric motor, emitters of the second, fourth, sixth, eighth, tenth and two of the tenth semiconductor switch connected to the minus the rectified voltage of the diode bridge, according to the invention, the first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches are made on the basis of thyristors with counter-parallel connected diodes, the inputs of the first, second, third, fifth, seventh, ninth and the eleventh semiconductor switches are connected to the plus of the rectified voltage of the diode bridge, in the first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches the anode of the thyristor combined with the cathode of the diode and with the input of the key, and the cathode of the thyristor is combined with the anode of the diode and with the output of the key.

Нейтрализация отрицательного действия ЭДС самоиндукции, возникающая в обмотках статора при закрытии ключей, реализуется при использовании диодов, включенных параллельно тиристорам в обратном направлении, через которые замыкается ток ЭДС самоиндукции с уменьшением до нуля, что обеспечивает надежную работу реверсивного трехфазного асинхронного электродвигателя.The neutralization of the negative effect of the EMF of self-induction that occurs in the stator windings when the keys are closed, is realized by using diodes connected in parallel to the thyristors in the opposite direction, through which the self-induction EMF current is closed, decreasing to zero, which ensures reliable operation of the reversible three-phase asynchronous electric motor.

Использование тиристорных ключей вместо транзисторных ключей p-n-р группы исключает необходимость использования изолированных источников питания, а также уменьшает потребление дополнительной энергии для подержания в рабочем состоянии транзисторов p-n-р группы.The use of thyristor keys instead of transistor switches of the pnp group eliminates the need for isolated power supplies, and also reduces the consumption of additional energy to maintain the transistors of the pnp group in working condition.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого реверсивного полупроводникового устройства регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя, на фиг. 2 - векторная диаграмма вращающегося магнитного потока поля статора, состоящая из восьми фиксированных положений; на фиг. 3 - векторная диаграмма вращающегося магнитного потока поля статора, состоящая из шести фиксированных положений; на фиг. 4 - векторная диаграмма вращающегося магнитного потока поля статора, состоящая из четырех фиксированных положений; на фиг. 5 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 2, а также открываемые транзисторы и тиристоры; на фиг. 6 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 3, а также открываемые транзисторы и тиристоры; на фиг. 7 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 4, а также открываемые транзисторы и тиристоры; на фиг. 8 показано пофазное реверсивное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 2, а также открываемые транзисторы и тиристоры; на фиг. 9 показано пофазное реверсивное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 3, а также открываемые транзисторы и тиристоры; на фиг. 10 показано пофазное реверсивное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг. 4, а также открываемые транзисторы и тиристоры.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a circuit diagram of the proposed reversible semiconductor device for controlling the speed of a three-phase asynchronous electric motor, FIG. 2 is a vector diagram of a rotating magnetic flux of a stator field, consisting of eight fixed positions; in FIG. 3 is a vector diagram of a rotating magnetic flux of a stator field, consisting of six fixed positions; in FIG. 4 is a vector diagram of a rotating magnetic flux of a stator field, consisting of four fixed positions; in FIG. 5 shows a phase-wise change in magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 2, as well as open transistors and thyristors; in FIG. 6 shows a phase-wise change in magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 3, as well as open transistors and thyristors; in FIG. 7 shows a phase-wise change in magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 4, as well as open transistors and thyristors; in FIG. 8 shows the phase-by-phase reversal of the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 2, as well as open transistors and thyristors; in FIG. 9 shows a phase by phase reversal of the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 3, as well as open transistors and thyristors; in FIG. 10 shows the phase-by-phase reversal of the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in FIG. 4, as well as open transistors and thyristors.

Кроме того, на чертеже дополнительно изображено следующее:In addition, the drawing further shows the following:

- Ф - фаза;- f - phase;

- 0 - ноль;- 0 - zero;

- VD1-VD6 - полупроводниковые диоды;- VD1-VD6 - semiconductor diodes;

- VS1-VS6 - тиристоры;- VS1-VS6 - thyristors;

- VT1-VT6 - транзисторы;- VT1-VT6 - transistors;

- K1-K12 - полупроводниковые ключи;- K1-K12 - semiconductor switches;

- прямые линии со стрелками вдоль обмотки статора электродвигателя - положительное направление постоянного тока в обмотке статора электродвигателя;- straight lines with arrows along the stator winding of the electric motor — positive direction of direct current in the stator winding of the electric motor;

- пунктирные линии со стрелками вдоль обмотки статора электродвигателя - отрицательное направление постоянного тока в обмотке статора электродвигателя;- dashed lines with arrows along the stator winding of the electric motor — negative direction of direct current in the stator winding of the electric motor;

- I, II, III, IIV, V, VI, VII, VIII - последовательные фиксированные положения магнитного потока статора электродвигателя.- I, II, III, IIV, V, VI, VII, VIII - consecutive fixed positions of the magnetic flux of the stator of the electric motor.

Реверсивное полупроводниковое устройство регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя содержит две полупроводниковые вентильные группы. Первая вентильная группа выполнена в виде диодного выпрямительного моста. Первый вход 1 переменного напряжения диодного выпрямительного моста 2 соединен с фазой питающей сети переменного тока, второй вход 3 переменного напряжения соединен с нулем питающей сети. Во второй вентильной группе использованы двенадцать полупроводниковых ключей, шесть ключей из которых, второй 4 (VT1), четвертый 5 (VT2), шестой 6 (VT3), восьмой 7 (VT4), десятый 8 (VT5) и двенадцатый 9 (VT6) выполнены на основе транзисторов n-p-n структуры, и шести ключей из которых, первый 10 (VS1), третий 11 (VS2), пятый 12 (VS3), седьмой 13 (VS4), девятый 14 (VS5) и одиннадцатый 15 (VS6) полупроводниковые ключи выполнены на основе тиристоров со встречно-параллельно соединенными диодами. Для первой обмотки 16 (А) эмиттеры 17 и 18 транзисторов 4 (VT1) и 5 (VT2) подключены к отрицательному выводу 19 источника постоянного напряжения; коллектор 20 транзистора 4 (VT1) объединен с катодом 21 тиристора 11 (VS2) и анодом 22 диода 23 (VD1) и соединен с первым выводом 24 первой обмотки 16 (А) статора электродвигателя, коллектор 25 транзистора 5 (VT2) объединен с катодом 26 тиристора 10 (VS1) и анодом 27 диода 28 (VD2) и соединен со вторым выводом 29 первой обмотки 16 (А) статора электродвигателя, анод 30 тиристора 11 (VS2) соединен с катодом 31 диода 23 (VD1) и подсоединен к положительному выводу 32 источника постоянного напряжения, анод 33 тиристора 10 (VS1) соединен с катодом 34 диода 28 (VD2) и подсоединен к положительному выводу 32 источника постоянного напряжения.A reversible semiconductor device for controlling the speed of a three-phase asynchronous electric motor contains two semiconductor valve groups. The first valve group is made in the form of a diode rectifier bridge. The first AC input 1 of the diode rectifier bridge 2 is connected to the phase of the AC mains, the second AC input 3 is connected to zero of the mains. The second valve group used twelve semiconductor keys, six of which, the second 4 (VT1), the fourth 5 (VT2), the sixth 6 (VT3), the eighth 7 (VT4), the tenth 8 (VT5) and the twelfth 9 (VT6) were made based on transistors of npn structure, and six keys of which, the first 10 (VS1), the third 11 (VS2), the fifth 12 (VS3), the seventh 13 (VS4), the ninth 14 (VS5) and the eleventh 15 (VS6) semiconductor keys are made based on thyristors with counter-parallel connected diodes. For the first winding 16 (A), the emitters 17 and 18 of transistors 4 (VT1) and 5 (VT2) are connected to the negative terminal 19 of the constant voltage source; the collector 20 of the transistor 4 (VT1) is combined with the cathode 21 of the thyristor 11 (VS2) and the anode 22 of the diode 23 (VD1) and connected to the first terminal 24 of the first winding 16 (A) of the motor stator, the collector 25 of the transistor 5 (VT2) is combined with the cathode 26 of thyristor 10 (VS1) and anode 27 of diode 28 (VD2) and connected to the second terminal 29 of the first winding 16 (A) of the electric motor stator, the anode 30 of thyristor 11 (VS2) is connected to the cathode 31 of diode 23 (VD1) and connected to the positive terminal 32 DC voltage source, the anode 33 of the thyristor 10 (VS1) is connected to the cathode 34 of the diode 28 (VD2) and is connected to the positive terminal DN 32 DC voltage source.

Для второй обмотки 35 (В) анод 36 тиристора 12 (VS3) соединен с катодом 37 диода 38 (VD4) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32, анод 39 тиристора 13 (VS4) соединен с катодом 40 диода 41 (VD3) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32, катод 42 тиристора 12 (VS3) и анод 43 диода 38 (VD4) объединены с коллектором 44 транзистора 7 (VT4) и соединены с первым выводом 45 второй обмотки 35 (В) статора электродвигателя, катод 46 тиристора 13 (VS4) и анод 47 диода 41 (VD3) объединены с коллектором 48 транзистора 6 (VT3) и соединены со вторым выводом 49 второй обмотки 35 (В) статора электродвигателя, эмиттеры 50 и 51 транзисторов 6 (VT3) и 7 (VT4) подключены к отрицательному выводу 19 источника постоянного напряжения.For the second winding 35 (B), the anode 36 of the thyristor 12 (VS3) is connected to the cathode 37 of the diode 38 (VD4) and connected to the positive terminal of the DC voltage 32, the anode 39 of the thyristor 13 (VS4) is connected to the cathode 40 of the diode 41 (VD3) and connected to the positive terminal of the DC voltage 32, the cathode 42 of the thyristor 12 (VS3) and the anode 43 of the diode 38 (VD4) are combined with the collector 44 of the transistor 7 (VT4) and connected to the first terminal 45 of the second winding 35 (B) of the electric motor stator, the cathode 46 of the thyristor 13 (VS4) and the anode 47 of the diode 41 (VD3) are combined with the collector 48 of the transistor 6 (VT3) and connected to the second terminal 49 of the second ohm winding 35 (V) of the electric motor stator, emitters 50 and 51 of transistors 6 (VT3) and 7 (VT4) are connected to the negative terminal 19 of the DC voltage source.

Для третьей обмотки 52 (С), анод 53 тиристора 14 (VS5) соединен с катодом 54 диода 55 (VD6) и подсоединен к положительному выводу 32 источника постоянного напряжения, анод 56 тиристора 15 (VS6) соединен с катодом 57 диода 58 (VD5) и подсоединен к положительному выводу 32 источника постоянного напряжения, катод 59 тиристора 14 (VS5) и анод 60 диода 55 (VD6) объединены с коллектором 61 транзистора 9 (VT6) и соединены с первым выводом 62 третей обмотки 52 (С) статора электродвигателя, катод 63 тиристора 15 (VS6) и анод 64 диода 58 (VD5) объединены с коллектором 65 транзистора 8 (VT5) и соединены со вторым выводом 66 третей обмотки 52 (С) статора электродвигателя, эмиттеры 67 и 68 транзисторов 8 (VT5) и 9 (VT6) подключены к отрицательному выводу 19 источника постоянного напряжения, которое преобразуется из переменного напряжения питающей сети с помощью диодного выпрямительного моста 2.For the third winding 52 (C), the anode 53 of the thyristor 14 (VS5) is connected to the cathode 54 of the diode 55 (VD6) and connected to the positive terminal 32 of the DC voltage source, the anode 56 of the thyristor 15 (VS6) is connected to the cathode 57 of the diode 58 (VD5) and connected to the positive terminal 32 of the DC voltage source, the cathode 59 of the thyristor 14 (VS5) and the anode 60 of the diode 55 (VD6) are combined with the collector 61 of the transistor 9 (VT6) and connected to the first terminal 62 of the third winding 52 (C) of the electric motor stator, the cathode 63 thyristors 15 (VS6) and anode 64 of diode 58 (VD5) are combined with the collector 65 of transistor 8 (VT5) and connected to a second terminal 66 of the third coil 52 (C) of the stator motor 67 and the emitters of transistors 68 8 (VT5) and 9 (VT6) connected to the negative terminal 19 of the DC voltage which is converted from an alternating voltage mains via a diode rectifier bridge 2.

Эмиттеры 17 и 18 транзисторов 4 (VT1) и 5 (VT2) подключены к отрицательному выводу 19 источника постоянного напряжения; коллектор 20 транзистора 4 (VT1) объединен с катодом 21 тиристора 11 (VS2) и анодом 22 диода 23 (VD1) и соединен с первым выводом 24 первой обмотки статора электродвигателя 16 (А), коллектор 25 транзистора 5 (VT2) объединен с катодом 26 тиристора 10 (VS1) и анодом 27 диода 28 (VD2) и соединен со вторым выводом 29 первой обмотки статора электродвигателя 16 (А), анод 30 тиристора 11 (VS2) соединен с катодом 31 диода 23 (VD1) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32, анод 33 тиристора 10 (VS1) соединен с катодом 34 диода 28 (VD2) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32. Для второй обмотки 35 (В) анод 36 тиристора 12 (VS3) соединен с катодом 37 диода 38 (VD4) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32, анод 39 тиристора 13 (VS4) соединен с катодом 40 диода 41 (VD3) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32, катод 42 тиристора 12 (VS3) и анод 43 диода 38 (VD4) объединены с коллектором 44 транзистора 7 (VT4) и соединены с первым выводом 45 второй обмотки статора электродвигателя 35 (В), катод 46 тиристора 13 (VS4) и анод 47 диода 41 (VD3) объединены с коллектором 48 транзистора 6 (VT3) и соединены со вторым выводом 49 второй обмотки статора электродвигателя 35 (В), эмиттеры 50 и 51 транзисторов 6 (VT3) и 7 (VT4) подключены к отрицательному выводу 19 источника постоянного напряжения. Для третьей обмотки 52 (С), анод 53 тиристора 14 (VS5) соединен с катодом 54 диода 55 (VD6) и подсоединен к положительному выводу постоянного напряжения 32, анод 56 тиристора 15 (VS6) соединен с катодом 57 диода 58 (VD5) и подсоединен к положительному 32 выводу источника постоянного напряжения, катод 59 тиристора 14 (VS5) и анод 60 диода 55 (VD6) объединены с коллектором 61 транзистора 9 (VT6) и соединены с первым выводом 62 третей обмотки статора электродвигателя 52 (С), катод 63 тиристора 15 (VS6) и анод 64 диода 58 (VD5) объединены с коллектором 65 транзистора 8 (VT5) и соединены со вторым выводом 66 третей обмотки статора электродвигателя 52 (С), эмиттеры 67 и 68 транзисторов 8 (VT5) и 9 (VT6) подключены к отрицательному выводу 19 источника постоянного напряжения, которое преобразуется из переменного напряжения питающей сети с помощью диодного выпрямительного моста 2.The emitters 17 and 18 of transistors 4 (VT1) and 5 (VT2) are connected to the negative terminal 19 of the constant voltage source; the collector 20 of transistor 4 (VT1) is combined with the cathode 21 of thyristor 11 (VS2) and the anode 22 of diode 23 (VD1) and connected to the first terminal 24 of the first stator winding of the motor 16 (A), the collector 25 of transistor 5 (VT2) is combined with the cathode 26 the thyristor 10 (VS1) and the anode 27 of the diode 28 (VD2) and is connected to the second terminal 29 of the first stator winding of the motor 16 (A), the anode 30 of the thyristor 11 (VS2) is connected to the cathode 31 of the diode 23 (VD1) and is connected to the positive terminal of the constant voltage 32, the anode 33 of the thyristor 10 (VS1) is connected to the cathode 34 of the diode 28 (VD2) and is connected to the positive terminal is constant voltage 32. For the second winding 35 (V), the anode 36 of the thyristor 12 (VS3) is connected to the cathode 37 of the diode 38 (VD4) and connected to the positive terminal of the 32 voltage, the anode 39 of the thyristor 13 (VS4) is connected to the cathode 40 of the diode 41 ( VD3) and connected to the positive terminal of the DC voltage 32, the cathode 42 of the thyristor 12 (VS3) and the anode 43 of the diode 38 (VD4) are combined with the collector 44 of the transistor 7 (VT4) and connected to the first terminal 45 of the second stator winding of the electric motor 35 (B), the cathode 46 of the thyristor 13 (VS4) and the anode 47 of the diode 41 (VD3) are combined with the collector 48 of the transistor 6 (VT3) and connected to W ring terminal 49 of the second stator winding of the electric motor 35 (B), the emitters of transistors 50 and 51 6 (VT3) and 7 (VT4) connected to the negative terminal 19 of the DC voltage. For the third winding 52 (C), the anode 53 of the thyristor 14 (VS5) is connected to the cathode 54 of the diode 55 (VD6) and connected to the positive DC terminal 32, the anode 56 of the thyristor 15 (VS6) is connected to the cathode 57 of the diode 58 (VD5) and connected to the positive 32 terminal of the DC voltage source, the cathode 59 of the thyristor 14 (VS5) and the anode 60 of the diode 55 (VD6) are combined with the collector 61 of the transistor 9 (VT6) and connected to the first terminal 62 of the third stator winding of the electric motor 52 (C), cathode 63 thyristor 15 (VS6) and anode 64 of diode 58 (VD5) are combined with the collector 65 of transistor 8 (VT5) and connected to the second by water 66 of the third stator winding of the electric motor 52 (C), emitters 67 and 68 of transistors 8 (VT5) and 9 (VT6) are connected to the negative terminal 19 of the DC voltage source, which is converted from the alternating voltage of the supply network using a diode rectifier bridge 2.

Работа реверсивного полупроводникового устройства регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя происходит следующим образом. В статорные обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя путем изменения частоты векторно-алгоритмической коммутации полупроводниковых ключей подается переменное напряжение в последовательности, обеспечивающей получение вращающегося магнитного поля статора с требуемыми характеристиками.The work of a reversible semiconductor device for controlling the speed of a three-phase asynchronous electric motor is as follows. An alternating voltage is applied to the stator windings of a three-phase asynchronous electric motor by changing the frequency of the vector-algorithmic switching of semiconductor switches in a sequence that provides a rotating magnetic field of the stator with the required characteristics.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока вращающегося поля статора трехфазного асинхронного электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фигуре 2, в последовательности I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) и на управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) в нижеследующей последовательности (фигура 5).To ensure rotation of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of a three-phase induction motor in accordance with the vector diagram shown in figure 2, in the sequence I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII, it is necessary to apply control pulses to the base of transistors 4 (VT1 ), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) and to the control terminals of thyristors 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) in the following sequence (Figure 5).

1. В промежуток времени 1 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует I положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.1. In the period of time 1, the supply of control pulses to the base of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 15 (VS6) are provided, which forms the I position magnetic flux. The current flows through the winding 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

2. В промежуток времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 14 (VS5) что образует II положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 35 (В) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.2. In the time interval t2, the supply of control pulses to the bases of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 14 (VS5) are provided, which forms the II position of the magnetic flow. The current flows through the windings 35 (B) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2) и 14 (VS5), что образует III положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.3. In the time interval t3, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2) and 14 (VS5), which forms the III position of the magnetic flux. Current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует IV положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.4. In the time interval t4, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the IV position magnetic flux. The current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

5. В промежуток времени t5 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует V положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.5. In the time interval t5, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the V position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

6. В промежуток времени t6 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 15 (VS6), что образует VI положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 35 (В) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.6. In the time interval t6, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 15 (VS6), which forms the VI position magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 35 (B) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

7. В промежуток времени t7 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы 4 (VT1) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1) и 15 (VS6), что образует VII положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.7. In the time interval t7, control pulses are supplied to the bases 4 (VT1) and 9 (VT6) and the control leads of the thyristors 10 (VS1) and 15 (VS6), which forms the VII position of the magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

8. В промежуток времени t8 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует VIII положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.8. In the time interval t8, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 13 (VS4) and 15 (VS6), which forms the VIII position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

9. Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с промежутка времени t1.9. Next, the process of turning on transistors and thyristors is repeated, starting from the time interval t1.

Изменяя частоту коммутации полупроводниковых ключей можно обеспечить плавное регулирование скорости вращения электродвигателя. Изменяя степень открытия транзисторных ключей можно изменять напряжение, подводимое к статорным обмоткам электродвигателя.By changing the switching frequency of semiconductor switches, it is possible to provide smooth control of the motor rotation speed. By changing the degree of opening of transistor switches, you can change the voltage supplied to the stator windings of the electric motor.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока вращающегося поля статора трехфазного асинхронного электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фигуре 3, в последовательности I-II-III-IV-V-VI необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) и на управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) в нижеследующей последовательности (фигура 6).To ensure rotation of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of a three-phase asynchronous electric motor in accordance with the vector diagram shown in figure 3, in the sequence I-II-III-IV-V-VI it is necessary to apply control pulses to the base of transistors 4 (VT1), 5 ( VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) and to the control terminals of thyristors 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5) , 15 (VS6) in the following sequence (Figure 6).

1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует I положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.1. In the time interval t1, the supply of control pulses to the base of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control terminals of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 15 (VS6) are provided, which forms the I position magnetic flux. The current flows through the winding 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

2. В промежуток времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 14 (VS5) что образует II положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 35 (В) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.2. In the time interval t2, the supply of control pulses to the bases of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 14 (VS5) are provided, which forms the II position of the magnetic flow. The current flows through the windings 35 (B) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует IV положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (A) и 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.3. In the time interval t3, the supply of control pulses to the bases of transistors 5 (VT2), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 12 (VS3) and 14 (VS5) are provided, which forms the IV position magnetic flux. Current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует V положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя;4. In the time interval t4, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the V position magnetic flux. The current flows through the windings 16 (A) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor;

5. В промежуток времени t5 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 15 (VS6), что образует VI положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 35 (B) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя;5. In the time interval t5, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 15 (VS6), which forms the VI position magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 35 (B) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor;

6. В промежуток времени t6 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует VIII положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя;6. In the time interval t6, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 13 (VS4) and 15 (VS6), which forms the VIII position magnetic flux. The current flows through the windings 16 (A) and 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor;

7. Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с промежутка времени t1.7. Next, the process of turning on transistors and thyristors is repeated starting from the time interval t1.

Изменяя частоту коммутации полупроводниковых ключей можно обеспечить плавное регулирование скорости вращения электродвигателя. Изменяя степень открытия транзисторных ключей можно изменять напряжение, подводимое к статорным обмоткам электродвигателя.By changing the switching frequency of semiconductor switches, it is possible to provide smooth control of the motor rotation speed. By changing the degree of opening of transistor switches, you can change the voltage supplied to the stator windings of the electric motor.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока вращающегося поля статора трехфазного асинхронного электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фигуре 4, в последовательности I-II-III-IV необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) и на управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) в нижеследующем алгоритмическом порядке (фигура 7).To ensure rotation of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of a three-phase induction motor in accordance with the vector diagram shown in figure 4, in the sequence I-II-III-IV, it is necessary to apply control pulses to the base of transistors 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) and to the control terminals of thyristors 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6 ) in the following algorithmic order (figure 7).

1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует I положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.1. In the time interval t1, the supply of control pulses to the base of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control terminals of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 15 (VS6) are provided, which forms the I position magnetic flux. The current flows through the winding 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

2. В промежуток времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2) и 14 (VS5), что образует III положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.2. In the time interval t2, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2) and 14 (VS5), which forms the third position of the magnetic flux. Current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует V положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.3. In the time interval t3, the supply of control pulses to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 14 (VS5) are provided, which forms the V position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы 4 (VT1) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1) и 15 (VS6), что образует VII положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.4. In the time interval t4, control pulses are supplied to the bases 4 (VT1) and 9 (VT6) and the control leads of the thyristors 10 (VS1) and 15 (VS6), which forms the VII position of the magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

5. Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с промежутка времени t1.5. Next, the process of turning on transistors and thyristors is repeated, starting from the time interval t1.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока вращающегося поля статора трехфазного асинхронного электродвигателя в обратную сторону в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фигуре 2, в последовательности I-VIII-VII-VI-V-IV-III-II необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) и на управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) в нижеследующей последовательности (фигура 8).To ensure rotation of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of a three-phase induction motor in the opposite direction in accordance with the vector diagram shown in figure 2, in the sequence I-VIII-VII-VI-V-IV-III-II, it is necessary to apply control pulses to the base of the transistors 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) and to the control terminals of the thyristors 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 ( VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) in the following sequence (Figure 8).

1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует I положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (A) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.1. In the time interval t1, the supply of control pulses to the base of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control terminals of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 15 (VS6) are provided, which forms the I position magnetic flux. The current flows through the winding 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

2. В промежуток времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует VIII положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.2. In the time interval t2, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 13 (VS4) and 15 (VS6), which forms the VIII position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы 4 (VT1) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1) и 15 (VS6), что образует VII положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.3. In the time interval t3, the supply of control pulses to the bases 4 (VT1) and 9 (VT6) and the control terminals of the thyristors 10 (VS1) and 15 (VS6) are ensured, which forms the VII position of the magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 15 (VS6), что образует VI положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 35 (B) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.4. At time interval t4, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 15 (VS6), which forms the VI position magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 35 (B) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

5. В промежуток времени t5 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует V положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.5. In the time interval t5, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the V position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

6. В промежуток времени t6 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует IV положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя;6. In the time interval t6, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the IV position magnetic flux. Current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor;

7. В промежуток времени t7 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2) и 14 (VS5), что образует III положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.7. In the time interval t7, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2) and 14 (VS5), which forms the III position of the magnetic flux. Current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

8. В промежуток времени t8 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 14 (VS5) что образует II положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 35 (В) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.8. In the period of time t8, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 14 (VS5) which form the II position of the magnetic flow. The current flows through the windings 35 (B) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

9. Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с промежутка времени t1.9. Next, the process of turning on transistors and thyristors is repeated, starting from the time interval t1.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока вращающегося поля статора трехфазного асинхронного электродвигателя в обратном направлении в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фигуре 3, в последовательности I-IV-V-IV-III-11 необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) и на управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) в нижеследующей последовательности порядке (фигура 9).To ensure rotation of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of a three-phase induction motor in the opposite direction in accordance with the vector diagram shown in figure 3, in the sequence I-IV-V-IV-III-11 it is necessary to apply control pulses to the base of transistors 4 (VT1) , 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) and to the control terminals of the thyristors 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) in the following sequence order (Figure 9).

1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует I положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.1. In the time interval t1, the supply of control pulses to the base of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control terminals of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 15 (VS6) are provided, which forms the I position magnetic flux. The current flows through the winding 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

2. В промежуток времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует VIII положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.2. In the time interval t2, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 13 (VS4) and 15 (VS6), which forms the VIII position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 15 (VS6), что образует VI положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 35 (В) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.3. In the time interval t3, the supply of control pulses to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 9 (VT6) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 15 (VS6) are provided, which forms the VI position magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 35 (B) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует V положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.4. In the time interval t4, control pulses are supplied to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the V position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

5. В промежуток времени t5 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует IV положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.5. In the time interval t5, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 12 (VS3) and 14 (VS5), which forms the IV position magnetic flux. The current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

6. В промежуток времени t6 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 14 (VS5) что образует II положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 35 (В) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.6. In the time interval t6, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 14 (VS5) which form the second position of the magnetic flow. The current flows through the windings 35 (B) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

7. Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с промежутка времени t1.7. Next, the process of turning on transistors and thyristors is repeated starting from the time interval t1.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока вращающегося поля статора трехфазного асинхронного электродвигателя в обратном направлении в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фигуре 4, в последовательности I-II-III-IV необходимо подавать управляющие импульсы на базы транзисторов 4 (VT1), 5 (VT2), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) и на управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) в нижеследующем алгоритмическом порядке (фигура 10).To ensure rotation of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of a three-phase asynchronous electric motor in the opposite direction in accordance with the vector diagram shown in figure 4, in the sequence I-II-III-IV, it is necessary to apply control pulses to the base of transistors 4 (VT1), 5 (VT2 ), 6 (VT3), 7 (VT4) 8 (VT5), 9 (VT6) and to the control terminals of the thyristors 10 (VS1), 11 (VS2), 12 (VS3), 13 (VS4), 14 (VS5), 15 (VS6) in the following algorithmic order (FIG. 10).

1. В промежуток времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2), 7 (VT4) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2), 13 (VS4) и 15 (VS6), что образует I положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 35 (В) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.1. In the time interval t1, the supply of control pulses to the base of transistors 5 (VT2), 7 (VT4) and 9 (VT6) and the control terminals of thyristors 11 (VS2), 13 (VS4) and 15 (VS6) are provided, which forms the I position magnetic flux. The current flows through the winding 35 (B) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the windings 16 (A) and 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

2. В промежуток времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы 4 (VT1) и 9 (VT6) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1) и 15 (VS6), что образует VII положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 16 (А) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 52 (С) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.2. In the time interval t2, the supply of control pulses to the base 4 (VT1) and 9 (VT6) and the control terminals of the thyristors 10 (VS1) and 15 (VS6) are ensured, which forms the VII position of the magnetic flux. Current flows through the winding 16 (A) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 52 (C) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the stator of the electric motor.

3. В промежуток времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 4 (VT1), 6 (VT3) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 10 (VS1), 12 (VS3) и 14 (VS5), что образует V положение магнитного потока. Ток протекает по обмоткам 16 (А) и 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 35 (В) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.3. In the time interval t3, the supply of control pulses to the bases of transistors 4 (VT1), 6 (VT3) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 10 (VS1), 12 (VS3) and 14 (VS5) are provided, which forms the V position magnetic flux. Current flows through the windings 16 (A) and 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and along the winding 35 (B) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

4. В промежуток времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на базы транзисторов 5 (VT2) и 8 (VT5) и управляющие выводы тиристоров 11 (VS2) и 14 (VS5), что образует III положение магнитного потока. Ток протекает по обмотке 52 (С) в прямом направлении (показано сплошной стрелкой), а по обмотке 16 (А) в обратном направлении (показано пунктирной стрелкой), статора электродвигателя.4. In the time interval t4, control pulses are supplied to the bases of transistors 5 (VT2) and 8 (VT5) and the control leads of thyristors 11 (VS2) and 14 (VS5), which forms the III position of the magnetic flux. Current flows through the winding 52 (C) in the forward direction (shown by the solid arrow), and through the winding 16 (A) in the opposite direction (shown by the dashed arrow), the motor stator.

5. Далее процесс включения транзисторов и тиристоров повторяется, начиная с промежутка времени t1.5. Next, the process of turning on transistors and thyristors is repeated, starting from the time interval t1.

Изменяя частоту коммутации полупроводниковых ключей можно обеспечить плавное регулирование скорости вращения электродвигателя. Изменяя степень открытия транзисторных ключей можно изменять напряжение, подводимое к статорным обмоткам электродвигателя. Также с помощью тиристоров и транзисторов, можно осуществить реверс электродвигателя.By changing the switching frequency of semiconductor switches, it is possible to provide smooth control of the motor rotation speed. By changing the degree of opening of transistor switches, you can change the voltage supplied to the stator windings of the electric motor. Also with the help of thyristors and transistors, it is possible to reverse the electric motor.

Открытие транзисторов и тиристоров происходит путем подачи соответствующих управляющих импульсов на базу транзистора и на управляющий электрод тиристора, а их закрытие (прекращение протекания тока) осуществляется снятием управляющего сигнала с базы транзистора, при этом возникает ЭДС самоиндукции на обмотке статора электродвигателя, которая замыкается через полупроводниковый диод, например если открыты VS1 и VT1, и затем закрыть VT1, то возникающая в обмотках статора ЭДС самоиндукции будет теперь замыкаться по цепочки: обмотка А, диод 23 (VD1), тиристор 10 (VS1), обмотка А. При этом закрытие тиристора VS1 происходит тогда, когда ток от ЭДС самоиндукции станет равным нулю. Этот момент легко контролируется, поэтому нет необходимости ставить «задержку» в управлении следующей коммутационной парой (VS2-VT2), что надежно предотвращает возникновение короткого замыкания. Поэтому без задержки подаются управляющие сигналы на открытие тиристоров и транзисторов в другом направлении. Этим предотвращается возникновения короткого замыкания, например, через тиристор 10 (VS1) и транзистор 5 (VT2), а также предотвращается условие пробоя транзисторов от ЭДС самоиндукции.The opening of transistors and thyristors occurs by applying the appropriate control pulses to the base of the transistor and to the control electrode of the thyristor, and their closure (cessation of current flow) is carried out by removing the control signal from the base of the transistor, and there is a self-induction EMF on the stator winding of the electric motor, which closes through a semiconductor diode For example, if VS1 and VT1 are opened, and then VT1 is closed, then the self-induction EMF that appears in the stator windings will now be closed in the following chain: winding A, diode 23 (VD1 ), thyristor 10 (VS1), winding A. At the same time, thyristor VS1 closes when the current from the EMF of self-induction becomes equal to zero. This moment is easily controlled, so there is no need to set a “delay” in the control of the next switching pair (VS2-VT2), which reliably prevents the occurrence of a short circuit. Therefore, without delay, control signals are sent to open the thyristors and transistors in the other direction. This prevents the occurrence of a short circuit, for example, through a thyristor 10 (VS1) and transistor 5 (VT2), and also prevents the breakdown condition of transistors from EMF self-induction.

Таким образом, предлагаемое реверсивное полупроводниковое устройство регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя имеет преимущества по сравнению с известными вследствие обеспечения нейтрализации отрицательного действия ЭДС самоиндукции на обмотках статора электродвигателя, уменьшения стоимости и расхода электрической энергии.Thus, the proposed reversible semiconductor device for controlling the speed of a three-phase asynchronous electric motor has advantages compared to the known ones due to the neutralization of the negative effect of the self-induction EMF on the stator windings of the electric motor, reducing the cost and consumption of electric energy.

Claims (1)

Реверсивное полупроводниковое устройство регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащее две полупроводниковые вентильные группы, при этом первая вентильная группа выполнена в виде диодного выпрямительного моста, первый вход переменного напряжения которого соединен с фазой питающей сети, второй вход переменного напряжения соединен с нулем питающей сети, во второй вентильной группе использованы двенадцать полупроводниковых ключей, шесть ключей из которых, второй, четвертый, шестой, десятый и двенадцатый, выполнены на основе транзисторов n-р-n структуры, причем выход первого полупроводникового ключа объединен с коллектором второго полупроводникового ключа и с началом первой обмотки статора электродвигателя, выход третьего полупроводникового ключа объединен с коллектором четвертого полупроводникового ключа и с концом первой обмотки статора электродвигателя, выход пятого полупроводникового ключа объединен с коллектором шестого полупроводникового ключа и с началом второй обмотки статора электродвигателя, выход седьмого полупроводникового ключа объединен с коллектором восьмого полупроводникового ключа и с концом второй обмотки статора электродвигателя, выход девятого полупроводникового ключа объединен с коллектором десятого полупроводникового ключа и с началом третьей обмотки статора электродвигателя, выход одиннадцатого полупроводникового ключа объединен с коллектором двенадцатого полупроводникового ключа и с концом третьей обмотки статора электродвигателя, эмиттеры второго, четвертого, шестого, восьмого, десятого и двенадцатого полупроводниковых ключей подключены к минусу выпрямленного напряжения диодного моста, отличающееся тем, что первый, третий, пятый, седьмой, девятый и одиннадцатый полупроводниковые ключи выполнены на основе тиристоров со встречно-параллельно соединенными диодами, причем входы первого, второго, третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого полупроводниковых ключей подключены к плюсу выпрямленного напряжения диодного моста, в первом, третьем, пятом, седьмом, девятом и одиннадцатом полупроводниковых ключей анод тиристора объединен с катодом диода и со входом ключа, а катод тиристора объединен с анодом диода и с выходом ключа.A reversible semiconductor device for controlling the speed of a three-phase asynchronous electric motor, containing two semiconductor valve groups, the first valve group made in the form of a diode rectifier bridge, the first AC input of which is connected to the phase of the mains, the second AC input is connected to zero of the mains, in the second the valve group used twelve semiconductor keys, six of which, the second, fourth, sixth, tenth and twelve st, are made on the basis of transistors of n-pn structure, wherein the output of the first semiconductor key is combined with the collector of the second semiconductor key and with the beginning of the first winding of the stator motor, the output of the third semiconductor key is combined with the collector of the fourth semiconductor key and with the end of the first winding of the stator motor the output of the fifth semiconductor key is combined with the collector of the sixth semiconductor key and with the beginning of the second stator winding of the electric motor, the output of the seventh semiconductor the key is combined with the collector of the eighth semiconductor key and with the end of the second stator winding of the electric motor, the output of the ninth semiconductor key is combined with the collector of the tenth semiconductor key and the beginning of the third winding of the stator of the electric motor, the output of the eleventh semiconductor key is combined with the collector of the twelfth semiconductor key and with the end of the third electric motors, emitters of the second, fourth, sixth, eighth, tenth and twelfth semiconductor keys connected to the minus the rectified voltage of the diode bridge, characterized in that the first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches are made on the basis of thyristors with counter-parallel connected diodes, and the inputs of the first, second, third, fifth, seventh, ninth and the eleventh semiconductor switches are connected to the plus of the rectified voltage of the diode bridge, in the first, third, fifth, seventh, ninth and eleventh semiconductor switches the thyristor anode is combined with the cathode of the diode and with the input the key house, and the thyristor cathode is combined with the anode of the diode and with the key output.
RU2015154193A 2015-12-16 2015-12-16 Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor RU2622394C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154193A RU2622394C1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154193A RU2622394C1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622394C1 true RU2622394C1 (en) 2017-06-15

Family

ID=59068343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015154193A RU2622394C1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622394C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263542A (en) * 1977-11-25 1981-04-21 Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft Method and circuit arrangement for controlling an asynchronous motor supplied from a static frequency changer
WO1987007455A1 (en) * 1986-05-21 1987-12-03 La Telemecanique Electrique Frequency converter for the stabilized supply of asynchronous motors
FR2714233B1 (en) * 1993-12-16 1996-01-12 Telemecanique Power control system for an asynchronous 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
RU2482593C1 (en) * 2011-11-09 2013-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Wide-band three-phase frequency converter with clearly expressed direct current link for feeding three-phase asynchronous motor
US20140346998A1 (en) * 2011-12-07 2014-11-27 Kd Elektroniksysteme Gmbh Asynchronous motor unit comprising a frequency converter with electrical isolation in the dc voltage intermediate circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263542A (en) * 1977-11-25 1981-04-21 Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft Method and circuit arrangement for controlling an asynchronous motor supplied from a static frequency changer
WO1987007455A1 (en) * 1986-05-21 1987-12-03 La Telemecanique Electrique Frequency converter for the stabilized supply of asynchronous motors
FR2714233B1 (en) * 1993-12-16 1996-01-12 Telemecanique Power control system for an asynchronous 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
RU2482593C1 (en) * 2011-11-09 2013-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Wide-band three-phase frequency converter with clearly expressed direct current link for feeding three-phase asynchronous motor
US20140346998A1 (en) * 2011-12-07 2014-11-27 Kd Elektroniksysteme Gmbh Asynchronous motor unit comprising a frequency converter with electrical isolation in the dc voltage intermediate circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10389135B2 (en) Multilevel inverter device and method
CN106451926A (en) Motor driving circuit, motor assembly and application equipment
EP2413489B1 (en) Highly efficient half-bridge DC/AC converter
US9385628B2 (en) Multilevel inverter device and operating method
US9143078B2 (en) Power inverter including SiC JFETs
WO2012136042A1 (en) Auxiliary power supply circuit of two wire dimmer
US10205412B2 (en) Motor driving circuit and motor component
RU162848U1 (en) SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK
You et al. A Matrix–$ Z $-Source Converter With AC–DC Bidirectional Power Flow for an Integrated Starter Alternator System
RU2420857C1 (en) Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor
RU2622394C1 (en) Reversive semiconductor device for speed control of three-phase induction motor
US20230114612A1 (en) Inverter and Inverter Apparatus
RU2485664C1 (en) Reversible one-phase bridge transistor converter
RU193216U1 (en) Semiconductor device for non-capacitor starting a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase mains
RU2402864C1 (en) Adjustable transistor reducer of three-phase asynchronous motor supplied power to from single-phase mains
RU2613345C1 (en) Semiconductor device of regulating speed of single-phase double-wound asynchronous electromotor with mentioned dc link
RU95198U1 (en) ADJUSTABLE SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER COMMUNICATED BY THE NETWORK
RU2482593C1 (en) Wide-band three-phase frequency converter with clearly expressed direct current link for feeding three-phase asynchronous motor
RU89789U1 (en) A TRANSISTOR REDUCER FOR POWERING A THREE-PHASE SHORT-CIRCUITED MOTOR, STATOR WINDINGS WHICH ARE CONNECTED BY TYPE "STAR", FROM ONE-PHASE NETWORK
JP2015204723A (en) Semiconductor device and electric power conversion system using the same
CN214480365U (en) Stepless speed regulating device
RU2321147C1 (en) Method for relay generation of network currents in a three-phased bridge-based network inverter
RU2727971C1 (en) Static semiconductor frequency converter with intermediate direct current link
Shaikh et al. Firing circuit for converters used in drives applications
RU163695U1 (en) SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK

Legal Events

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

Effective date: 20171217