UA52976A - Пусковий напівпровідниковий пристрій - Google Patents

Abstract

Пусковий напівпровідниковий пристрій включає силовий позистор і притискні плоскі контакти. Він складається із симетричного тиристора, включеного в ланцюг пускової обмотки однофазного електродвигуна і котушки індуктивності, встановленої в магнітному полі статора робочої обмотки і включеної в ланцюг керування семістора.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до електротехніки й електроніки зокрема, до пуску однофазних електродвигунів з пусковою обмоткою (ПО), наприклад, приводів холодильників, пральних машин, пилососів, кондиціонерів і ін.

В даний час мається ряд пускових захисних пристроїв (ПЗП) (1-3), що забезпечують пуск і захист від перевантаження однофазних електродвигунів і складаються з пускового пристрою (ПП) і захисного пристрою.

Пусковий пристрій призначений для включення пускової обмотки на час пускового процесу і відключення її після закінчення пуску, тобто коли ротор двигуна розженеться до частоти обертання, близько до сталої, а струм 70 статора також буде наближатися до сталого (номінального) свого значення. ПП (З| складається з термочутливого напівпровідникового елемента з позитивним температурним коефіцієнтом опору (силового позистора) і двох притискних плоских контактів із двома виводами. Позистор включається послідовно з пусковою обмоткою.

При пуску двигуна пусковий струм у ланцюзі ПО і позистора різко збільшується і зростає температура 12 позистора, разом з тим різко збільшується його опір, що обмежує струм у ланцюзі пускової обмотки.

До недоліків таких ПП можна віднести те, що після закінчення пуску по-зистор цілком не відключає ПО, тобто цілююм не защіпається. При цьому він працює в імпульсному режимі на малих струмах (приблизно, 10-20мА), підігрівається ними для підтримки свого "закритого" стану, і на ньому розсіюється електрична потужність. Від цих струмів розсіюється потужність і в ПО, але тільки в меншому ступені, тому що провідність по на багато більше позистора.

При пуску, у позисторі розсіюється потужність у багато разів більше, ніж у сталому режимі роботи двигуна.

При частих включеннях двигуна і тривалому його режимі роботи це приводить до значної додаткової витрати електричної енергії. Наприклад, для холодильників він складає, приблизно, 6.295 від споживаної електроенергії.

Споживання електроенергії може бути ще більшим за рахунок зниження температури навколишнього 22 середовища, тому що режим роботи позистора залежить від навколишньої температури. «

Крім того, через постійний підігрів позистора і, особливо, при частих пусках, де зміна температури відбувається стрибкоподібне, це приводить до зниження надійності пускових пристроїв і їхнього терміну служби.

На термін служби позистора (старіння) також впливають його численні домішки, що у процесі технології додаються до основного складу структури позистора титанату барію Ватіс» і ін. ее,

В основі винаходу поставлена мета підвищення надійності і терміну служби пускових пристроїв, зменшення - споживання ними електроенергії і зниження їхньої вартості.

Поставлена мета зважується в такий спосіб. Пусковий пристрій виконується у виді пускового о напівпровідникового пристрою (ПНП) і складається з двох блоків (фіг.): блоку керування 2 і блоку комутації Га струму 3. Це є основною відмінністю від (ЗІ. 3о Блок керування складається з мініатюрної котушки індуктивності, що встановлюється в магнітному полі о статора робочої обмотки (РО) І двигуна і включається в ланцюг керування симетричного тиристора блоку 3.

Кількість витків котушки підбирається таким чином, щоб ЕРС, яка індукується в ній від пускового струму РО, була достатня для керування симистором. «

Блок комутації струму складається із симистора який включається в ланцюг пускової обмотки (ПО) 4. З

На фігурі показана структурна схема керування пуском однофазного електродвигуна. Де, 1-робоча обмотка, с 2-мінікатушка, З-симистор, 4-пускова обмотка, 5-ротор двигуна, Ф-фазний провід, М-нульовий робочий провідник. з» Схема працює в такий спосіб (фіг. При подачі напруги на електродвигун по робочій обмотці 1 буде протікати пусковий струм тривалістю, приблизно, 0.8-1с. Магнітний потік, створюваний пусковим струмом, буде перетинати витки мінікатушки і індукувати у ній перемінну ЕРС, що подається на електрод керування симистора 49 3. При струмі в РО рівному 21.31, і під дією ЕРС керування, відбувається відпирання симистора і включення ПО, і-й що сприяє утворенню пускового обертового моменту. Ротор розвертається і починає набирати обороти. Коли ка обороти ротора наблизяться до номінального свого значення, пусковий струм РО зменшується і при со значенні «1.31, із блоку З знімаються імпульси керування, симистор защіпається і цілком відключається ПО. Де, І, во номінальне значення струму двигуна (робочої обмотки). -і Пуск двигуна відбувся і схема підготовлена до виконання наступних операцій: зупинки, пуску і т.д.

Ф Прийняті токові уставки спрацьовування величиною 1.3І, забезпечують селективну роботу ПНП і теплового захисту ПЗП при перегрузах.

За час пуску і при подальшій сталій роботі двигуна, ПНП, практично, електроенергію не споживає. Робота його не залежить від навколишньої температури. Цей пристрій надійний і має високу чутливість, малоінерцій-ний з малими габаритами і вартістю в 5.6 рази менше існуючих ПП із силовими позисторами |З. в» Передбачуваний економічний ефект, тільки при впровадженні ПНІ в холодильниках України складає приблизно, 225.7млн. грн у рік з економією енергії 310.бмлн.кВтг.

Цей ефект може бути ще більшим якщо врахувати економію від застосування ПНП в однофазних во електродвигунах пральних машин, пилососів, кондиціонерів і інших аналогічних злектроприймачах.

Велика надійність, висока чутливість, мала інерційність, економічність у споживанні електроенергії, великий термін служби, малі габарити і мала вартість дозволяє рекомендувати ППУ для роботи в приводах не тільки холодильників, пральних машин і ін., але і для пуску будь-яких однофазних електродвигунів з пусковою обмоткою.

Джерела інформації, прийняті в увагу при експертизі 65 1. Бабкин В.С., Вьігодин В.А. Бьітовье холодильники и морозильники. -М: Колос, 1998 - 631с.: ил.

(справочник). 2. Каталог. Холодильники бьітовне злектрические МОКО-431, АО"МОКО". 2000, Донецк, Украина.

З. Каталог. Пускозащитнье реле на позисторах. МРМ14,-220-240М, 1.4 А, Майде іп кКгаїпа. Раїепії:

МІОЕОТОМ.ЕГЕ. КА Завод злектроавтоматики, Ужгород, 2000 (ПРОТОТИП).

Claims (1)

1. Формула винаходу

   70 Пусковий напівпровідниковий пристрій, що включає силовий позистор і притискні плоскі контакти, який відрізняється тим, що він складається із симетричного тиристора, включеного в ланцюг пускової обмотки однофазного електродвигуна і котушки індуктивності, встановленої в магнітному полі статора робочої обмотки і включеної в ланцюг керування семістора.

   Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 1, 15.01.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.

   «

   (Се)

   їч-

   (22) с ІС в) ші с з

   1 іме) се) - 50 42)

   60 б5