SU1690150A1

SU1690150A1 - Ac electric drive

Info

Publication number: SU1690150A1
Application number: SU894653622A
Authority: SU
Inventors: Александр Иосифович Ромакер; Владимир Витальевич Пригаров
Original assignee: Предприятие П/Я А-7116
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1991-11-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных и бытовых механизмов. Целью изобретени вл етс повышение надежности. Электропривод переменного тока содержит электродвигатель 1, рабочий и пусковой конденсаторы 2, 3, тиристор 4, два транзистора 5, 6, четыре диода 7-10, однофазный мостовой ьыпр - митель 11, два конденсатора 12, 13, дев ть резисторов 14-22, стабилитроны 23, 24. Тиристор 4 обеспечивает подключение пускового конденсатора 3 параллельно рабочему конденсатору 2 через однофазный мостовой выпр митель 11 - обеспечиваетс бестоковое подключение пускового конденсатора 3. По мере разгона электродвигател 1 стабилитрона 23 пробиваетс и на базу транзистора 6 подаетс напр жение смещени - транзистор 6 открываетс . Если запуска не произошло , то происходит шунтирование управл ющего входа коммутирующего тиристора 4 и отключение пускового конденсатора 3. Схема обеспечивает контроль продолжительности работы пускового конденсатора и бестоковое включение его в работу . Этим достигаетс повышение его надежности, 1 ил. в (Л С о о о ел о The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives of general industrial and domestic mechanisms. The aim of the invention is to increase reliability. The AC electric drive contains an electric motor 1, a working and starting capacitors 2, 3, a thyristor 4, two transistors 5, 6, four diodes 7-10, a single-phase bridge converter 11, two capacitors 12, 13, nine resistors 14-22, zener diodes 23, 24. The thyristor 4 connects the starting capacitor 3 parallel to the working capacitor 2 via a single-phase bridge rectifier 11 - the current-free connection of the starting capacitor 3 is provided. As the motor accelerates, Zener diode 1 penetrates the base of the transistor 6 the bias voltage — transistor 6 opens. If the start does not happen, then the control input of the switching thyristor 4 is shunted and the starting capacitor 3 is disconnected. The circuit provides control over the operation time of the starting capacitor and its currentless operation. This achieves an increase in its reliability, 1 Il. in (L o o o o o ate o

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано R электроприводах общепромышленных и бытовых механизмовThe invention relates to electrical engineering and R electric drives of general industrial and domestic mechanisms can be used.

Цель изобретени повышение надежности .The purpose of the invention is increased reliability.

На чертеже представлена принципиальна схема электроприводов.The drawing shows a schematic diagram of the actuators.

Электропривод переменного тока содержит электродвигатель 1, рабочий и пусковой конденсаторы 2 и 3, тиристор 4, два транзистора 5 и 6, четыре диода 7-10, однофазный мостовой выпр митель 11, два конденсатора 12 и 13, дев ть резисторов 14-22, два стабилитрона 23 и 24. Одни выводы первой и второй фазных обмоток электродвигател 1 объединены и присоединены к одной фазе источника питани , другой вывод второй и один вывод третьей фазных обмоток электродвигател 1 объединены с одним выводом рабочего конденсатора 2 и предназначены дл подключени к другой фазе источника питани . Другой вывод рабочего конденсатора 2 соединен с другими выводами первой и третьей фазных обмоток электродвигател 1. Пусковой конденсатор 3 зашунтирован первым резистором 14. Один вывод резистора 15 соединен с управл ющим электродом тиристора 4, катод которого присоединен к другому выводу второго резистора 15. Катодный вывод однофазного мостового выпр мител 11 соединен с одним выводом первого конденсатора 12 и третьего резистора 16, базовые выводы первого и второго транзисторов 5 и 6 соединены с одними выводами соответственно четвертого и п того резисторов 17 и 18, эмиттерный вывод второго транзистора б соединен с анодом первого диода 7, другой выход п того резистора 18 соединен с одним выводом второго конденсатора 13. Другой вывод рабочего конденсатора 2 присоединен к одному входу однофазного мостового выпр мител 11, другой вход которого присоединен к одному выводу пускового конденсатора 3, другой вывод которого присоединен к одному выводу рабочего конденсатора 2.The AC drive comprises an electric motor 1, a working and starting capacitors 2 and 3, a thyristor 4, two transistors 5 and 6, four diodes 7-10, a single-phase bridge rectifier 11, two capacitors 12 and 13, nine resistors 14-22, two Zener diodes 23 and 24. Some of the terminals of the first and second phase windings of the electric motor 1 are combined and connected to one phase of the power source, the other output of the second and one output of the third phase windings of the electric motor 1 are connected to one output of the working capacitor 2 and are intended to be connected to another phase e power source. The other lead of the working capacitor 2 is connected to the other leads of the first and third phase windings of the electric motor 1. The start capacitor 3 is bounded by the first resistor 14. One lead of the resistor 15 is connected to the control electrode of the thyristor 4, the cathode of which is connected to the other lead of the second resistor 15. The cathode lead of a single phase the bridge rectifier 11 is connected to one output of the first capacitor 12 and the third resistor 16, the base terminals of the first and second transistors 5 and 6 are connected to the same terminals of the fourth and 5 resistors 17 and 18, the emitter output of the second transistor b is connected to the anode of the first diode 7, another output of the fifth resistor 18 is connected to one output of the second capacitor 13. Another output of the working capacitor 2 is connected to one input of a single-phase bridge rectifier 11, the other input which is connected to one output of the starting capacitor 3, the other output of which is connected to one output of the working capacitor 2.

Анод тиристора 4 присоединен к катодному выводу однофазного мостового выпр мител 11, анодный вывод которого присоединен к другим выводам второго и п того резисторов 15 и 18, аноду первого диода 7, одному выводу шестого резистора 19, другой вывод которого присоединен к катоду первого стабилитрона 23 и одному выводу седьмого резистора 20, другой вывод которого присоединен к одному выводу восьмого резистора 21 и катоду второго диода 8, анод которого присоединен к одному выводу первой фазной обмотки электродвигател 1 Другой вывод восьмого резистора 21 соединен с другим выводом второго конденсатора 13, с одним выводом дев того резистора 22 и с катодом второго стабилитрона 24, анод которого соединен с анодом первого стабилитрона 23, коллекторным и базовым выводами соответственно первого и второго транзисторов 5 и 6.The anode of the thyristor 4 is connected to the cathode terminal of a single-phase bridge rectifier 11, the anode terminal of which is connected to other terminals of the second and fifth resistors 15 and 18, the anode of the first diode 7, one terminal of the sixth resistor 19, the other terminal of which is connected to the cathode of the first zener diode 23 and one output of the seventh resistor 20, the other output of which is connected to one output of the eighth resistor 21 and the cathode of the second diode 8, the anode of which is connected to one output of the first phase winding of the electric motor 1 Another output of the eighth stage torus 21 is connected to another output of the second capacitor 13, to one output of the ninth resistor 22 and to the cathode of the second zener diode 24, the anode of which is connected to the anode of the first zener diode 23, collector and base terminals of the first and second transistors 5 and 6, respectively.

Другой вывод четвертого резистора 17Another pin of the fourth resistor 17

0 соединен с другим выводом дев того резистора 22 и с эмиттерным выводом первого транзистора 5, базовый вывод которого соединен с коллекторным выводом второго транзистора 6 и катодом третьего диода 9,0 is connected to another terminal of the ninth resistor 22 and to the emitter terminal of the first transistor 5, the base terminal of which is connected to the collector terminal of the second transistor 6 and the cathode of the third diode 9,

5 анод которого присоединен к катоду первого диода 7 и к аноду четвертого диода 10, катод которого присоединен к управл ющему электроду тиристора 4,5 the anode of which is connected to the cathode of the first diode 7 and to the anode of the fourth diode 10, the cathode of which is connected to the control electrode of the thyristor 4,

Электропривод работает следующимThe drive works as follows

0 образом.0 way.

С подачей напр жени питани происходит зар дка рабочего конденсатора 2 и через обмотки электродвигател протекает увеличивающийс по величине пусковойWhen the supply voltage is applied, the working capacitor 2 is charged and an increasing in magnitude starting voltage flows through the windings of the electric motor.

5 ток. Одновременно, в любой полупериод напр жени питани через однофазный мостовой выпр митель 11 создаетс цепь протекани тока зар да конденсатора 12, который выполн ет роль коммутирующего5 current. At the same time, in any half-cycle of the supply voltage, through the single-phase bridge rectifier 11, a charge current flow circuit of the capacitor 12 is created, which serves as a switching circuit

0 конденсатора, через управл ющий диод мостового выпр мител 11, переход управл ющий электрод - катод тиристора 4.0 of the capacitor, through the control diode of the bridge rectifier 11, the transition of the control electrode to the cathode of the thyristor 4.

Параметры цепи зар да конденсатора 12 подобраны так, чтобы обеспечиватьThe parameters of the capacitor charge circuit 12 are chosen so as to ensure

5 включение тиристора 4 в самом начале каждого полупериода напр жени питани . Включившись, тиристор 4 обеспечивает подключение пускового конденсатора 3 параллельно рабочему конденсатору 2 через5 Turning on the thyristor 4 at the very beginning of each half-period of the supply voltage. Turning on, the thyristor 4 connects the starting capacitor 3 in parallel to the working capacitor 2 through

0 однофазный мостовой выпр митель 11.0 single phase bridge rectifier 11.

После включени тиристора 4 конденсатора 12 разр жаетс по цепи; диод 17, переход анод-катод тиристора 4.After the thyristor 4 is turned on, the capacitor 12 is discharged along the circuit; diode 17, the transition anode-cathode thyristor 4.

Тем самым при запуске электродвигате5 л 1, когда вал его заторможен имеющимс на его валу моментом одновременно с рабочим конденсатором 2 обеспечиваетс бестоковое подключение пускового конденсатора 3 параллельно рабочему.Thus, when the electric motor is started, the l 1, when its shaft is braked by the moment on its shaft, simultaneously with the working capacitor 2, provides a current-free connection of the starting capacitor 3 in parallel to the worker.

0 При заторможенном вале электродвигател напр жени , снимаемого с делител напр жени , составленного резисторами 19 и 20, недостаточно дл пробо стабилитрона 23 и оба транзистора 5 и б выключены.0 When the shaft of a voltage motor is decelerated, it is removed from the voltage divider made up by resistors 19 and 20 is not enough to break the zener diode 23 and both transistors 5 and b are turned off.

5 Диод 9 предотвращает попадание напр жени обратной пол рности на транзистор 6 при1разр де конденсатора 12, По мере разгона электродвигател напр жение на обмотке увеличиваетс . И при скорости двигател примерно равной 0,8 от номинальной , напр жение на делителе, снимаемое в точке подключени катода стабилитрона 23 к резисторам 19 и 20, становитс достаточным дл пробо стабилитрона 23. После пробо стабилитрона 23 на базу транзисто- ра б подаетс напр жение смещени , достаточное дл его открыти . Открывшись, транзистор 6 формирует напр жение смещени дл открыти транзистора 5. Оба транзистора открыты, и схема самоблокиру- етс . Открытый транзистор 5 по цепи: диод 9, переход коллектор-эмиттер транзистора 6 шунтирует управл ющий вход тиристора 4, и в конце полупериода питающего напр жени , в момент его перехода через нуль, тиристор 4 выключаетс , отключа пусковой конденсатор 3 от параллельной работы с рабочим конденсатором 2. Процесс пуска конденсаторного электродвигател закончилс ,5 A diode 9 prevents the reverse polarity from being applied to the transistor 6 when the capacitor 12 is discharged. As the motor accelerates, the voltage across the coil increases. And when the motor speed is approximately equal to 0.8 of the nominal, the voltage on the divider taken at the connection point of the cathode of the Zener diode 23 to the resistors 19 and 20 becomes sufficient for the breakdown of the Zener diode 23. After the breakdown of the Zener diode 23, the base of the transistor is energized displacement sufficient to open it. When opened, transistor 6 generates a bias voltage to open transistor 5. Both transistors are open and the circuit is self-blocking. Open transistor 5 through the circuit: diode 9, the collector-emitter junction of transistor 6 shunts the control input of the thyristor 4, and at the end of the half-period of the supply voltage, at the time of its crossing through zero, the thyristor 4 turns off, disconnecting the starting capacitor 3 from parallel operation with the operating capacitor 2. The start-up process of the capacitor motor has ended,

Конденсатор 3 разр жаетс через шунтирующий резистор 14.Capacitor 3 is discharged through shunt resistor 14.

Резистор 22 ограничивает ток в цепи включенныхтранзисторовБ и 6. Повторного включени тиристора 4 не происходит, так как его управл ющий вход зашунтирован диодом 9 и переходом коллектор-эмиттер открытого первого транзистора 6, вл ющегос цепью зар да дл конденсатора 12.Resistor 22 limits the current in the circuit of the connected transistors B and 6. The thyristor 4 does not turn on again, because its control input is bounded by a diode 9 and a collector-emitter junction of the open first transistor 6, which is a capacitor 12.

Если по каким-либо причинам не про- изошло запуска двигател 1 в допустимое врем работы пускового конденсатора параллельно с рабочим, то устройство работает следующим образом. Через диод 8, резистор 21 создаетс цепь дл зар да кон- денсатора 13. Как только напр жение на конденсаторе достигнет величины, достаточной дл пробо стабилитрона 24, вновь подаетс напр жение смещени на базу транзистора 6, но уже через включенный стабилитрон 24. Транзисторы 5 и 6 включаютс , и аналогично описанному происходит шунтирование управл ющего входа коммутирующего тиристора 4, а следовательно, отключение пускового конденсатора 3 из параллельной работы с рабочим конденсатором 2.If for some reason the engine 1 does not start at the allowable start time of the starting capacitor in parallel with the working one, then the device works as follows. Through diode 8, a resistor 21 creates a circuit to charge the capacitor 13. As soon as the voltage on the capacitor reaches a value sufficient for the breakdown of the zener diode 24, the bias voltage is again applied to the base of the transistor 6, but through the switched on zener diode 24. Transistors 5 and 6 are turned on, and as described above, the control input of the switching thyristor 4 is shunted, and consequently, the starting capacitor 3 is disconnected from parallel operation with the working capacitor 2.

Этим обеспечиваетс защита пускового конденсатора электродвигател от недопустимо длительной работы под напр жени- ем. В дальнейшем двигатель отключаетс от сети электротепловым реле защиты (не показано ). После повторного включени реле запуск двигател происходит аналогично описанному.This ensures that the starting motor capacitor is protected from unacceptably long operation under voltage. Subsequently, the engine is disconnected from the network by an electrothermal protection relay (not shown). After the relay is turned on again, the engine is started as described.

Повышение надежности достигаетс тем, что обеспечиваетс включение пускового конденсатора параллельно рабочему автоматически сразу же с подачей напр жени питани на двигатель, что обеспечиваетImproving the reliability is achieved by ensuring that the starting capacitor is switched on in parallel with the worker automatically immediately with the supply voltage to the engine, which ensures

их бестоковую коммутацию и благопри т ные услови дл работы тиристора. При этом измер етс напр жение на обмотке электродвигател и происходит своевременное отключение пускового конденсатора при выходе на скорость, близкую к номинальной. Одновременно схема обеспечивает контроль продолжительности работы пускового конденсатора и его отключение при превышении допустимого времени, даже если за этот период по каким-либо причинам разгон электродвигател не произошел.their currentless switching and favorable conditions for the operation of the thyristor. In this case, the voltage is measured on the motor winding and the starting capacitor is switched off in time when the speed is close to the rated one. At the same time, the circuit provides control over the duration of the start-up capacitor operation and its disconnection when the permissible time is exceeded, even if during this period, for some reason, the motor acceleration did not occur.

Claims

The circuit design of the electric drive allows automatic starting of the capacitor electric motors of the drives of the mechanisms of various purposes, including household appliances. An electric drive comprising an electric motor, a working and starting capacitors, a thyristor, two transistors, two diodes, a single-phase bridge rectifier, two capacitors, six resistors, a zener diode, one terminals of the first and second phase windings of the electric motor are designed to be connected to a single phase power supply, another output the second and one output of the third phase windings of the electric motor are combined with one output of the working capacitor and are intended to be connected to another phase of the source power, another lead of the working capacitor is connected to the other leads of the first and third phase windings of the electric motor, the start capacitor is bounded by the first resistor, one lead of the second resistor is connected to the control input of the thyristor, the cathode of which is connected to another lead of the second resistor, the cathode lead of the single-phase bridge rectifier is connected with one of the terminals of the first capacitor and the third resistor, the base terminals of the first and second transistors are connected to the same terminals of the fourth and A fifth resistor, the emistor terminal of the second transistor is connected to the anode of the first diode, another terminal of the fifth resistor is connected to one terminal of the second capacitor, characterized in that, in order to increase reliability, the third and fourth diodes are inserted into it, the second zener diode, the seventh, eighth and the ninth resistors, another output of the working capacitor is connected to one input terminal of a single-phase bridge rectifier, another input terminal of which is connected to one output of a starting capacitor, the other terminal of which is connected n-to-one

the output capacitor, the thyristor anode is connected to the cathode output of a single-phase bridge rectifier, the anode output of which is connected to the other terminals of the second and fifth resistors, the anode of the first diode, one output of the sixth resistor, the other output of which is connected to the cathode of the first Zener diode and one output of the seventh resistor , another pin of which is connected to one pin of the eighth resistor and the cathode of the second diode, the anode of which is connected to one pin of the first phase winding of the electric motor, another pin to the seventh resistor is connected to another output of the second capacitor, with one virgin output 0

five

of the resistor and the cathode of the second Zener diode, the anode of which is connected to the anode of the first Zener diode, the collector and base terminals of the first and second transistors, respectively, another terminal of the fourth resistor is connected to another terminal of the ninth resistor and the emitter terminal of the first transistor, the base terminal of which is connected to the collector the output of the second transistor and the cathode of the third diode, the anode of which is connected to the cathode of the first diode, to the anode of the fourth diode and to the other terminals of the first capacitor and the third cut a stora whose cathode is connected to the thyristor control electrode.