SU1108588A1

SU1108588A1 - Device for starting single-phase commutator motor

Info

Publication number: SU1108588A1
Application number: SU823377391A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Попивненко
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-01-08
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1984-08-15

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ОДНОФАЗНОГО КОЛЛЕКТОРНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ , содержащее двухполупериодную схему, выполненную на встречнопараллельно включенных тиристорах, предназначенную дл подключени укаВГ7 ГОШ1 4Я :..-: ЫШО13 TEXHSiECMJT {ЯБЛМОГША занного электродвигател к сети, цепи управлени тиристорами, кажда из которых составлена из последовательно соединенных контакта сдвоенного микровыключател , резистора и диода и включена между управл ющим и одним из силовых электродов соответствующего тиристора, и узла задержки, о т л ичающеес тем, что, с целью повьшени плавности пуска и надежности , узел задержки выполнен в виде последовательно соединенных между собой диода и конденсатора с шунтирующей его разр дной цепью, подключенных к катоду одного из тиристоров и к точке соединени анода диода и резистора управл ющей цепи это (Л го же тиристора. О эо сд 00 00 1. DEVICE FOR START-UP OF A SINGLE-PHASE COLLECTOR ELECTRIC MOTOR, containing a full-body open-concept crawlers, designed to connect an open-plan open-circuit set-up, connected with an open-circuit crawler, an open-circuit set, ...-: ЫШО13 TEXHSEC contact of the dual microswitch, resistor and diode and is connected between the control and one of the power electrodes of the corresponding thyristor, and the delay node, which is By the fact that, in order to ensure smooth start-up and reliability, the delay node is made up of a diode and a capacitor with a shunt discharge circuit connected in series, connected to the cathode of one of the thyristors and to the connection point of the anode and resistor of the control circuit ( L of the same thyristor. About eo sd 00 00

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что введен второй узел задержки, выполненный аналогично первому и подключенный к катоду второго тиристора и к точке соединени анода диода и резистора управл ющей цепи указанного тиристора .2. A device according to claim 1, characterized in that a second delay node is inserted, made similarly to the first and connected to the cathode of the second thyristor and to the junction point of the anode of the diode and the resistor of the control circuit of said thyristor.

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл пуска однофазньпс коллекторных электродвигателей переносных электринструментов , например переносйых электропил, примен емых в лесной промышленности, пьшесособ, миксеров а также различных устройств и систе автоматики.The invention relates to electrical engineering and can be used to start single-phase collector electric motors of portable electric tools, such as portable electric saws used in the forest industry, power tools, mixers, as well as various devices and automation systems.

Известно устройство дл пуска од нофазного электродвигател переЫенного тока, в котором дл ограничени пускового тока используетс резистор , включенный последовательно с корем, а параллельно корю элект ( родвигател подключена обмотка контактора (пускател , реле. В конце . пуска ЭДС кор возрастает настолько , что срабатывает контактор и своим силовым замыкающим контактом закорачивает пусковое сопротивление после чего электродвигатель работает на естественной механической характеристике CIlОднако это устройство характеризуетс надежностью, так как при значительной нагрузке электродвигател ЭДС может оказатьс недостаточной дл срабатывани контактора, пусковой резистор не будет закорочен и, так как он рассчитан на кратковременную работу, может выйти из стро При этом имеютс значительные потери энергии на резисторе и в обмотке контактора.A device is known for starting a single-phase electric motor of an irradiated current, in which a resistor is used in order to limit the inrush current connected in series with the core and parallel to the electric box (the rotor is connected to the contactor (starter, relay. At the end of the EMF core, the contactor increases so that and with its power closing contact it short-circuits the starting resistance after which the electric motor operates on the natural mechanical characteristic CIl. However, this device characterizes reliable, since a considerable load motor emf can be insufficient for actuation of the contactor, the starting resistor is not shorted, and since it is designed for short-term operation may fail Thus there are significant energy losses in the resistor and the contactor coil.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл пуска однофазного коллекторного электродвигател , содержащее двухполупериодную схему, выполненную на встречнопараллельно включенных тиристорах, предназначенную дл подключени электродвигател к сети, цепи управлени тиристорами, кажда из которых составлена из последовательно соединенных между собой контактаClosest to the present invention is a device for starting a single-phase collector electric motor containing a full-wave circuit made on counter-parallel-connected thyristors designed to connect the electric motor to the network, a thyristor control circuit, each of which is composed of a series-connected contact

2 2

сдвоенного микровыключател , резистора и диода и включена между анодом и управл ющим электродом соответствующего тиристора, узла задержки , выполненного в виде реле, замыкающий контакт которого введен в управл ющую цепь одного из тиристоров 121.a dual microswitch, a resistor and a diode and is connected between the anode and the control electrode of the corresponding thyristor, a delay unit made in the form of a relay, the closing contact of which is inserted into the control circuit of one of the thyristors 121.

Однако известное устройство характеризуетс тем, что оно не обеспечивает плавности пуска, т.е. имеет место нерегулируемый двухступенчатый пуск, когда при первой ступени на электродвигатель подаетс половина напр жени , а при второй полное напр жение сети. Кроме того, в открытом состо нии тиристор обладает малым сопротивлением, следовательно , в начальный период пуска особенно при значительных нагрузках или перегрузках электродвигател по тиристорам и корю протекает значительный пусковой ток, превышающий номиналвйый ток электродвигател , который приводит к перегреву р-« переходов тиристоров, обмотки кор , что снижает надежность их работы. Наличие реле, срабатывающего в функции времени, требует введени дополнительных элементов, создающих выдержку времени на срабатывание реле , что усложн ет устройство в целом , увеличивает потери в них, ухудшает массогабаритные показатели устройства, что особенно нежелательно дл переносных инструментов и устройств. Б услови х запыленности и вибрации, которые имеют место при эксплуатации ручного электроинструмента , пылесосов, наличие контакта реле в цепи управлени также приводит к снижению надежности работы устройства.However, the known device is characterized in that it does not provide a smooth start, i.e. there is an unregulated two-stage start-up, when at the first stage half of the voltage is applied to the electric motor, and at the second full network voltage. In addition, in the open state, the thyristor has a low resistance, therefore, in the initial start-up period, especially under significant loads or overloads of the electric motor, a large starting current, exceeding the rated current of the electric motor, which leads to overheating of the thyristor junctions, winding cor, which reduces the reliability of their work. The presence of a relay triggered as a function of time requires the introduction of additional elements creating a time delay for the operation of the relay, which complicates the device as a whole, increases the losses in them, worsens the weight and dimensions of the device, which is especially undesirable for portable tools and devices. In terms of dust and vibration, which occur during the operation of hand-held power tools, vacuum cleaners, the presence of a relay contact in the control circuit also leads to a decrease in the reliability of the device.

Цель изобретени - повьшгение плавности пуска и надежности устройстваThe purpose of the invention is to improve the smooth start and reliability of the device.

Указанна цель обеспечиваетс тем что в устройстве дл пуска однофазного коллекторного электродвигател , содержащем двухполупериодную схему, выполненную .на встречно-параллельно включенных тиристорах, предназначенную дл подключени указанного электродвигател к сети, цепи управлени тиристорами, кажда из которых состалена из последовательно соединенных контакта сдвоенного микровыключател резистора и диода и включена между управл ющим и одним из силовых электродов соответствующего тиристора, и узла задержки, последний выполнен в виде последовательно соединенных между собой диода и конденсатора с шунтирующей его разр дной цепью, подключенных к катоду одного из тиристоров и к точке соединени анода диода и резистора управл ющей цепи этого же тиристора.This goal is ensured by the fact that, in a device for starting a single-phase collector electric motor containing a full-wave circuit made on counter-parallel-connected thyristors, designed to connect the specified electric motor to the network, a thyristor control circuit, each of which is composed of a dual microswitch resistor connected in series and the diode and is connected between the control and one of the power electrodes of the corresponding thyristor, and the delay node, the last ene in the form of series-connected between a diode and its shunt capacitor discharge circuit connected to the cathode of a thyristor and a junction point of the anode of the diode and resistor of the control circuit of the same thyristor.

Кроме того, в устройство введен второй узел задержки, выполненный аналогично первому и подключенный к катоду второго тиристора и к точке соединени анода диода и резистора управл ющей цепи указанного тиристорIn addition, a second delay node, similar to the first one, is connected to the device and connected to the cathode of the second thyristor and to the junction point of the anode of the diode and the resistor of the control circuit of the specified thyristor

На фиг. 1 представлена принципиальна электрическа схема первого варианта устройства дл пуска однофазного коллекторного электродвигател ; на фиг. 2 - второй вариант указанного устройства.FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a device for starting a single-phase collector electric motor; in fig. 2 - the second variant of the specified device.

Устройство дл пуска однофазного коллекторного электродвигател содержит двухполупериодную схему, состо щую из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 1 и 2, предназначенных дл подключени электродвигател 3 к клеммам 4 и 5 сети, управл ющие цепи 6 и 7 тиристоров. Одна из них составлена из последовательно соединенных между собой контакта 8 сдвоенного микровыключател , резистора 9 и диода 10 и включена между анодом и управл ющим электродом тиристора 1. Друга управл юща цепь составлена из последовательно соединенных контакта 11 сдвоенного микровыключател , резисторов 12 и 13 и диода 14 и включена между анодом и управл ющим эЛектродом тиристора 2.The device for starting a single-phase collector electric motor contains a full-wave circuit consisting of two opposite-parallel connected thyristors 1 and 2, designed to connect the electric motor 3 to the network terminals 4 and 5, the control circuits 6 and 7 of the thyristors. One of them is composed of a double micro-switch 8, a resistor 9 and a diode 10 connected in series with each other, and connected between the anode and the control electrode of the thyristor 1. Another control circuit is composed of a double micro-switch 11 connected in series, resistors 12 and 13 and a diode 14 and connected between the anode and the thyristor control electrode 2.

В схему введен узел задержки, выполненный в виде последовательно соединенных диода 15, конденсатора 16с шунтирующей его цепью 17 разр да , включенных между катодом тиристора 2 и точкой соединени резистора 12 и анода диода 14 управл ющей цепи.A delay node, made in the form of a serially connected diode 15, a capacitor 16c with a shunt circuit 17, connected between the cathode of thyristor 2 and the connection point of resistor 12 and the anode of diode 14 of the control circuit, is introduced into the circuit.

Цепь разр да конденсатора может быть выполнена в виде резистора 18 или размыкающего контакта микровыключател , или в виде параллельно соединенных резистора 18 и размыкающего контакта 19 микровыключател , или в виде бесконтактных элементов.The capacitor discharge circuit can be made in the form of a resistor 18 or a disconnecting contact of a microswitch, or in the form of parallel-connected resistor 18 and a disconnecting contact 19 of a microswitch, or in the form of contactless elements.

Устройство работает следующим . образом.The device works as follows. in a way.

При включении микровыключател замыкаютс контакты 8 и 11. На управл ющий электрод тиристора 1 через контакт 8, резистор 9, диод 10 подаетс полный управл ющий ток, открывающий тиристор 1, что обеспечи0 вает подведение к корю двигател 3 практически половины напр жени сети (положительные полупериоды на клемме 4). Так как в начале процесса пуска разр женный конденсатор 16 When the microswitch is turned on, pins 8 and 11 are closed. The control electrode of the thyristor 1 through contact 8, resistor 9, diode 10 is supplied with a full control current, which opens thyristor 1, which provides almost half of the mains voltage to the motor core (positive half cycles at terminal 4). Since at the beginning of the start-up process the discharge capacitor is 16

5 ведет себ как закоротка, то практически весь ток цепи управлени тиристора 2 в положительные полупериоды на клемме 5 протекает следующим образом: клемма 5, двигатель 3, кон0 такт 11, резистор 12, диод 15, конденсатор 16, клемма 4. Величина сопротивлени резистора 1 больше величины сопротивлени резистора 12, т.е. посто нна времени разр да кон5 денсатора 16 больше, чем посто нна времени его зар да, поэтому на нем накапливаетс зар д, и напр жение (указанной на фигуре пол рности) на конденсаторе 16 возрастает, что ве0 дет с течением времени к перераспределению токов между узлом задержки и управл ющим электродом тиристора 2.5 behaves like a short circuit, then almost the entire current of the thyristor control circuit 2 into positive half cycles at terminal 5 proceeds as follows: terminal 5, motor 3, terminal 11, resistor 12, diode 15, capacitor 16, terminal 4. Resistance value of resistor 1 greater than the resistance value of resistor 12, i.e. the time of discharge of the capacitor 16 is greater than the constant of its charge, so the charge accumulates on it, and the voltage (indicated in the figure of polarity) on the capacitor 16 increases, which will over time redistribute the currents between the delay node and the control electrode of the thyristor 2.

Таким образом по мере разгона двигател 3 тиристор 2 все более от5 крываетс , так как его ток управлени возрастает с каждым последующим полупериодом положительного напр жени на клемме 5, а ток, проход щий через конденсатор 5, уменьшаетс . Thus, as the motor 3 is accelerated, the thyristor 2 opens more and more, as its control current increases with each subsequent half-period of positive voltage at terminal 5, and the current passing through the capacitor 5 decreases.

0 При этом среднее значение напр жени , подводимого к двигателю за полупериод , постепенно возрастает, что обуславливает плавный пуск двигател . В конце процесса пуска к двига5 телю подводитс практически полное напр жение сети.0 In this case, the average value of the voltage supplied to the engine over the half-period gradually increases, which causes a smooth start of the engine. At the end of the start-up process, the net voltage is almost fully applied to the motor.

Если необходимо обеспечить еще более плавный пуск или наперед заданный режим пуска, то в схеме необходимо предусмотреть второй узел задержки, подключаемый к катоду другого тиристора 1 (фиг. 2) и к точке соединени резистора 9 и анода диода 10 цепи его управлени (при этом последовательно с указанным диодом следует подключить такой же резистор , как резистор 13),If it is necessary to provide even smoother start-up or pre-set start-up mode, then the circuit must provide a second delay node connected to the cathode of another thyristor 1 (Fig. 2) and to the junction point of the resistor 9 and the anode of the diode 10 of its control circuit (sequentially with the specified diode you should connect the same resistor as resistor 13),

Подбира параметры резисторов и конденсаторов цепей управлени тиристорами 1 и 2 и узлов задержки, можно обеспечить постепенно увеличивающе-. ес открывание обоих тиристоров после включени микровыключател , чем обеспечиваетс постепенное нарастание среднего напр жени , подводимого к двигателю 3 с момента его включени . Процесс пуска можно соответствующим образом измен ть путем подбора параметров указанных элементов даже так, что сначала происходит постепенно увеличивающеес открывание одного тиристора, а затем - другого, что обеспечивает требуемый режим ,пуска.By selecting the parameters of the resistors and capacitors of the thyristor control circuits 1 and 2 and the delay nodes, it is possible to ensure gradual increase. If both thyristors are opened after the microswitch is turned on, this ensures a gradual increase in the average voltage supplied to the motor 3 from the moment it is turned on. The start-up process can be appropriately changed by selecting the parameters of these elements, even so that at first there is a gradually increasing opening of one thyristor, and then another, which ensures the required start-up mode.

Предлагаемое выполнение узла задержки с соответствующим его подключением повышает плавность пуска, снижает пусковые токи, исключает контакт на цепи управлени , что обеспечивает повышение надежности устройства.The proposed implementation of the delay unit with its corresponding connection increases the smoothness of the start-up, reduces the starting currents, eliminates contact on the control circuit, which increases the reliability of the device.

Claims

1. DEVICE FOR STARTING A SINGLE-PHASE COLLECTOR ELECTRIC MOTOR, containing a half-wave circuit made on countercurrently connected thyristors, designed to connect the specified electric motor to the network, thyristor control circuits, each of which is made up of a tandem microcontroller and a resistor and one of the power electrodes of the corresponding thyristor, and the delay unit, which is characterized in that, in order to increase the smoothness of the In terms of reliability and reliability, the delay unit is made in the form of a diode and a capacitor connected in series with a discharge circuit shunting it, connected to the cathode of one of the thyristors and to the junction point of the diode and the control circuit resistor of the same thyristor.

>

2. The device according to π. 1, characterized in that a second delay unit is introduced, made similarly to the first one and connected to the cathode of the second thyristor and to the junction point of the diode anode and the control circuit resistor of said thyristor.