RU2403671C1 - Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter - Google Patents
Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403671C1 RU2403671C1 RU2009131109/07A RU2009131109A RU2403671C1 RU 2403671 C1 RU2403671 C1 RU 2403671C1 RU 2009131109/07 A RU2009131109/07 A RU 2009131109/07A RU 2009131109 A RU2009131109 A RU 2009131109A RU 2403671 C1 RU2403671 C1 RU 2403671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- transistors
- winding
- transistor
- induction motor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к преобразователям частоты и может быть использовано в регулируемом электроприводе переменного тока для питания от однофазной сети однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя.The present invention relates to frequency converters and can be used in a controlled AC electric drive for power from a single-phase network of a single-phase two-winding induction motor.
Известен однофазный конденсаторный электродвигатель, у которого первый выход первой обмотки соединен с нулем питающей сети, а второй выход первой обмотки соединен с первым выходом второй обмотки и с фазой питающей сети. Второй выход второй обмотки соединен с первой обкладкой бумажного конденсатора. Вторая обкладка конденсатора соединена с нулем питающей сети (Копылов И.П. Электрические машины: учебник для вузов / И.П.Копылов. М.: Высшая школа, 2006. - С.343, рис.3.96).A single-phase capacitor motor is known in which the first output of the first winding is connected to zero of the supply network, and the second output of the first winding is connected to the first output of the second winding and to the phase of the supply network. The second output of the second winding is connected to the first lining of the paper capacitor. The second lining of the capacitor is connected to zero of the supply network (IP Kopylov Electric machines: a textbook for high schools / IP Kopylov. M .: Higher school, 2006. - P.343, Fig. 3.96).
Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности регулирования скорости вращения электродвигателя, непредсказуемость направления вращения электродвигателя и повышенные габариты, а также низкая надежность вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости.The disadvantages of this device are the inability to control the speed of rotation of the electric motor, the unpredictability of the direction of rotation of the electric motor and the increased dimensions, as well as low reliability due to the need to use paper capacitors of large capacity.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является одномостовая схема инвертора тока, с помощью которого осуществляется регулирование частоты напряжения, поступающего на каждую из обмоток однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя, содержащая реверсивные полупроводниковые коммутаторы, выполненные на полупроводниковых ключах, которые соединены с питающей сетью постоянного тока и предназначены для соединения со статорными обмотками однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя, а также сглаживающий силовой реактор и запирающий бумажный конденсатор, параллельно подключенный к обмотке двигателя. Каждый реверсивный полупроводниковый коммутатор выполнен на четырех тиристорах. Один выход сглаживающего силового реактора подключен к плюсу сети постоянного тока, а второй выход - к анодам двух тиристоров. Катоды этих тиристоров подключены к обмотке двигателя и обкладкам конденсатора соответственно, а также к анодам другой пары тиристоров. Катоды последней пары тиристоров предназначены для подключения к минусу сети постоянного тока (Лабунцов В.А. Автономные тиристорные инверторы / В.А.Лабунцов, Г.А.Ривкин, Г.И.Шевченко. - М. - Л.: Энергия, 1967. - С.20, рис.78).The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a single-bridge current inverter circuit with which the frequency of the voltage supplied to each of the windings of a single-phase two-winding asynchronous motor is controlled, which contains reversible semiconductor switches made on semiconductor switches that are connected with a direct current supply network and are intended for connection with stator windings of a single-phase two-winding th asynchronous motor and power smoothing reactor and locking paper capacitor, connected in parallel to the motor winding. Each reversible semiconductor switch is made on four thyristors. One output of the smoothing power reactor is connected to the plus of the direct current network, and the second output is connected to the anodes of the two thyristors. The cathodes of these thyristors are connected to the motor winding and capacitor plates, respectively, as well as to the anodes of another pair of thyristors. The cathodes of the last pair of thyristors are designed to connect to the minus of the DC network (V. Labunts. Autonomous thyristor inverters / V. A. Labuntsov, G. A. Rivkin, G. I. Shevchenko. - M. - L.: Energy, 1967 . - S.20, Fig. 78).
Основными недостатками описанного устройства являются низкая надежность, высокая стоимость и повышенные габариты вследствие использования бумажного конденсатора для обеспечения емкостного запирания тиристоров и сглаживающего силового реактора, уменьшающего пульсацию выпрямленного постоянного напряжения.The main disadvantages of the described device are low reliability, high cost and increased dimensions due to the use of a paper capacitor to provide capacitive locking of thyristors and a smoothing power reactor, which reduces the ripple of the rectified DC voltage.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и экономичности, а также снижения габаритов устройства путем обеспечения питания однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя от двухполупериодной сети постоянного тока с возможностью низкочастотного регулирования скорости вращения электродвигателя при упрощении силовой части устройства.The present invention solves the problem of increasing reliability and efficiency, as well as reducing the dimensions of the device by providing power to a single-phase two-winding induction motor from a half-wave DC network with the possibility of low-frequency regulation of the rotation speed of the electric motor while simplifying the power part of the device.
Для решения поставленной задачи в полупроводниковом устройстве регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя, содержащем реверсивные полупроводниковые коммутаторы, выполненные на полупроводниковых ключах, которые соединены с питающей сетью постоянного тока и предназначены для соединения со статорными обмотками однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя, согласно изобретению использован диодный мост, подключенный к фазе и нулю питающей сети переменного тока. Каждый из четырех реверсивных полупроводниковых коммутаторов выполнен на паре транзисторов. При этом коллекторы четных транзисторов подключены к плюсу выпрямленного двухполупериодного напряжения, поступающего с диодного моста, эмиттеры четных транзисторов подсоединены к коллекторам нечетных транзисторов, эмиттеры нечетных транзисторов подключены к минусу выпрямленного двухполупериодного напряжения, поступающего с диодного моста, а средняя точка соединения коллектора нечетного транзистора и эмиттера четного транзистора каждой пары предназначена для подключения к соответствующему выводу статорной обмотки однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя.To solve the problem in a semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding induction motor, containing reversible semiconductor switches made on semiconductor switches that are connected to a DC power supply and are designed to connect to the stator windings of a single-phase two-winding asynchronous motor, according to the invention, a diode bridge connected to phase and zero of the AC mains. Each of the four reversible semiconductor switches is made on a pair of transistors. In this case, the collectors of even transistors are connected to the plus of the rectified half-wave voltage coming from the diode bridge, the emitters of the even transistors are connected to the collectors of the odd transistors, the emitters of the odd transistors are connected to the minus of the rectified two-half-voltage, coming from the diode bridge, and the midpoint of the connection of the collector of the odd collector an even transistor of each pair is designed to connect to the corresponding output of the stator winding of a single-phase d uhobmotochnogo induction motor.
Повышение надежности, экономичности и снижение габаритов устройства обеспечиваются за счет упрощения его силовой части при отсутствии использования сглаживающего силового реактора и запирающего бумажного конденсатора.Improving the reliability, efficiency and reducing the dimensions of the device are provided due to the simplification of its power part in the absence of the use of a smoothing power reactor and a locking paper capacitor.
Использование предлагаемого полупроводникового устройства регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя обуславливает создание различных типов вращающихся магнитных полей статора путем алгоритмической коммутации транзисторов, что позволяет получить не только требуемое направление тока в обмотках статора, но и регулировку частоты вращающегося магнитного поля статора.The use of the proposed semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding induction motor causes the creation of various types of rotating stator magnetic fields by means of algorithmic switching of transistors, which makes it possible to obtain not only the required current direction in the stator windings, but also the frequency control of the rotating stator magnetic field.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема полупроводникового устройства регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя; на фиг.2 - векторная диаграмма вращения магнитного потока поля статора, состоящего из трех фиксированных положений; на фиг.3 - векторная диаграмма вращения магнитного потока поля статора, состоящего из четырех фиксированных положений; на фиг.4 - векторная диаграмма вращения магнитного потока поля статора, состоящего из шести фиксированных положений; на фиг.5 - векторная диаграмма вращения магнитного потока поля статора, состоящего из восьми фиксированных положений; на фиг.6 - пофазное изменение магнитного потока в статорных обмотках в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.7 - пофазное изменение магнитного потока в статорных обмотках в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.3; на фиг.8 - пофазное изменение магнитного потока в статорных обмотках в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.4; на фиг.9 - пофазное изменение магнитного потока в статорных обмотках в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.5.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a circuit diagram of a semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding induction motor; figure 2 is a vector diagram of the rotation of the magnetic flux of the stator field, consisting of three fixed positions; figure 3 is a vector diagram of the rotation of the magnetic flux of the stator field, consisting of four fixed positions; figure 4 is a vector diagram of the rotation of the magnetic flux of the stator field, consisting of six fixed positions; figure 5 is a vector diagram of the rotation of the magnetic flux of the stator field, consisting of eight fixed positions; figure 6 - phase-by-phase change of the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in figure 2; figure 7 - phase-by-phase change in magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram shown in figure 3; on Fig - phase-by-phase change in magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in figure 4; in Fig.9 - phase-by-phase change in the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram depicted in Fig.5.
Кроме того, на чертеже изображено следующее:In addition, the drawing shows the following:
- Ф - фаза источника питания;- Ф - phase of the power source;
- 0 - ноль источника питания;- 0 - zero power source;
- Uпит(t) - питание сети;- U pit (t) - network power;
- C1-C4 - выводы статорных обмоток однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя;- C1-C4 - conclusions of the stator windings of a single-phase two-winding asynchronous motor;
- L1, L2 - статорные обмотки;- L1, L2 - stator windings;
- VT1-VT8 - транзисторы;- VT1-VT8 - transistors;
- I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя;- I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII - sequential fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of a single-phase two-winding induction motor;
- дугообразные линии со стрелками - направления вращения магнитного потока поля статора;- arcuate lines with arrows - the direction of rotation of the magnetic flux of the stator field;
- прямые линии со стрелками - направления тока в статорных обмотках однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя.- straight lines with arrows - current directions in the stator windings of a single-phase two-winding asynchronous motor.
Полупроводниковое устройство регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя содержит диодный мост, подключенный к фазе и нулю питающей сети переменного тока, а также четыре реверсивных полупроводниковых коммутатора, выполненных на полупроводниковых ключах, которые соединены с питающей сетью постоянного тока и предназначены для соединения со статорными обмотками однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя. Каждый из четырех реверсивных полупроводниковых коммутаторов представляет собой пару транзисторов, которые используются для векторно-алгоритмической коммутации обмоток однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя. Введенный в устройство диодный мост подключен к фазе и нулю питающей сети переменного тока. Коллекторы четных транзисторов подключены к плюсу выпрямленного двухполупериодного напряжения, поступающего с диодного моста, эмиттеры четных транзисторов подсоединены к коллекторам нечетных транзисторов, эмиттеры нечетных транзисторов подключены к минусу выпрямленного двухполупериодного напряжения, поступающего с диодного моста. Средняя точка соединения коллектора нечетного транзистора и эмиттера четного транзистора каждой пары предназначена для подключения к соответствующему выводу статорной обмотки однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя.The semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding induction motor contains a diode bridge connected to the phase and zero of the AC mains, as well as four reversing semiconductor switches made on semiconductor switches that are connected to the DC mains and are designed to connect to the stator windings of a single-phase two-winding induction motor. Each of the four reversible semiconductor switches is a pair of transistors that are used for vector-algorithmic switching of the windings of a single-phase two-winding asynchronous motor. The diode bridge introduced into the device is connected to the phase and zero of the AC mains. The collectors of even transistors are connected to the plus of the rectified half-wave voltage coming from the diode bridge, the emitters of the even transistors are connected to the collectors of the odd transistors, the emitters of the odd transistors are connected to the minus of the rectified half-wave voltage coming from the diode bridge. The middle point of the connection of the collector of the odd transistor and the emitter of the even transistor of each pair is designed to connect to the corresponding output of the stator winding of a single-phase two-winding induction motor.
Таким образом, полупроводниковое устройство регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя содержит транзисторы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8), подключенные встречно-параллельно по два транзистора в каждом из четырех реверсивных полупроводниковых коммутаторов, и диодный мост 9, подключенный к фазе и нулю питающей сети переменного тока.Thus, the semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding asynchronous motor contains transistors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) connected counter-parallel to two transistors in each of the four reversing semiconductor switches, and diode bridge 9 connected to the phase and zero of the AC mains.
В первом реверсивном полупроводниковом коммутаторе эмиттер транзистора 1 (VT1) соединен с минусом диодного моста 9, а коллектор транзистора 1 (VT1) соединен с эмиттером транзистора 2 (VT2), и их общий выход предназначен для соединения с первым выходом 10 (С1) обмотки L1. Коллектор транзистора 2 (VT2) соединен с плюсом диодного моста 9. Во втором реверсивном полупроводниковом коммутаторе эмиттер транзистора 3 (VT3) соединен с минусом диодного моста 9, а коллектор транзистора 3 (VT3) соединен с эмиттером транзистора 4 (VT4), и их общий выход предназначен для соединения со вторым выходом 11 (С2) обмотки L1. Коллектор транзистора 4 (VT4) соединен с плюсом диодного моста 9.In the first reversible semiconductor switch, the emitter of transistor 1 (VT1) is connected to the minus of the diode bridge 9, and the collector of transistor 1 (VT1) is connected to the emitter of transistor 2 (VT2), and their common output is designed to connect to the first output 10 (C1) of the winding L1 . The collector of transistor 2 (VT2) is connected to the plus of diode bridge 9. In the second reverse semiconductor switch, the emitter of transistor 3 (VT3) is connected to the minus of diode bridge 9, and the collector of transistor 3 (VT3) is connected to the emitter of transistor 4 (VT4), and their common the output is intended for connection with the second output 11 (C2) of the winding L1. The collector of transistor 4 (VT4) is connected to the plus of the diode bridge 9.
В третьем реверсивном полупроводниковом коммутаторе эмиттер транзистора 5 (VT5) соединен с минусом диодного моста 9, а коллектор транзистора 5 (VT5) соединен с эмиттером транзистора 6 (VT6), и их общий выход предназначен для соединения с первым выходом 12 (С3) обмотки L2. Коллектор транзистора 6 (VT6) соединен с плюсом диодного моста 9. В четвертом реверсивном полупроводниковом коммутаторе эмиттер транзистора 7 (VT7) соединен с минусом диодного моста 9, а коллектор транзистора 7 (VT7) соединен с эмиттером транзистора 8 (VT8), и их общий выход предназначен для соединения со вторым выходом 13 (С2) обмотки L2. Коллектор транзистора 8 (VT8) соединен с плюсом диодного моста 9.In the third reversible semiconductor switch, the emitter of transistor 5 (VT5) is connected to the minus of the diode bridge 9, and the collector of transistor 5 (VT5) is connected to the emitter of transistor 6 (VT6), and their common output is designed to connect to the first output 12 (C3) of the L2 winding . The collector of transistor 6 (VT6) is connected to the plus of diode bridge 9. In the fourth reverse semiconductor switch, the emitter of transistor 7 (VT7) is connected to the minus of diode bridge 9, and the collector of transistor 7 (VT7) is connected to the emitter of transistor 8 (VT8), and their common the output is intended for connection with the second output 13 (C2) of the winding L2. The collector of transistor 8 (VT8) is connected to the plus of the diode bridge 9.
С помощью предлагаемого полупроводникового устройства регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя возможно осуществление векторно-алгоритмического управления однофазным двухобмоточным асинхронным двигателем путем создания нескольких типов вращающихся полей статора прохождением трех, или четырех, или шести, или восьми последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя.Using the proposed semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding induction motor, it is possible to carry out vector-algorithm control of a single-phase two-winding asynchronous motor by creating several types of rotating stator fields by passing three, or four, or six, or eight consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator motor .
Работа полупроводникового устройства регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя происходит следующим образом.The operation of the semiconductor device for controlling the speed of a single-phase two-winding induction motor is as follows.
Для обеспечения вращения вектора магнитного потока поля статора однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.2, в последовательности I-II-III, необходимо подавать управляющие импульсы на транзисторы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) в следующем порядке:To ensure rotation of the magnetic flux vector of the stator field of a single-phase two-winding induction motor in accordance with the vector diagram shown in figure 2, in the sequence I-II-III, it is necessary to apply control pulses to transistors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) in the following order:
- в первую полуволну питающего напряжения (I фиг.6) включаются и работают транзисторы VT1, VT3, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя I фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.2);- in the first half-wave of the supply voltage (I of Fig.6), transistors VT1, VT3 are turned on and operate, providing current flow through the winding L1, forming I fixed position of the stator magnetic field (Fig.2);
- во вторую полуволну питающего напряжения (II фиг.6) выключаются транзисторы VT1, VT3, включаются и работают транзисторы VT2, VT4, VT5, VT8, обеспечивая протекание тока по обмоткам LI, L2, формируя II фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.2);- in the second half-wave of the supply voltage (II of FIG. 6), transistors VT1, VT3 turn off, transistors VT2, VT4, VT5, VT8 turn on and work, providing current flow through the windings LI, L2, forming II a fixed position of the stator magnetic field (figure 2 );
- в третью полуволну питающего напряжения (III фиг.6) выключаются транзисторы VT5, VT8, включаются и работают транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя III фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.2).- in the third half-wave of the supply voltage (III of FIG. 6), transistors VT5, VT8 are turned off, transistors VT7, VT6 are turned on and working, providing current flow through the windings L1, L2, forming III a fixed position of the stator magnetic field (FIG. 2).
Для обеспечения вращения вектора магнитного потока поля статора однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.3, в последовательности I-II-III-IV, необходимо подавать управляющие импульсы на транзисторы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) в следующем порядке:To ensure rotation of the magnetic flux vector of the stator field of a single-phase two-winding induction motor in accordance with the vector diagram shown in figure 3, in the sequence I-II-III-IV, it is necessary to apply control pulses to transistors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) in the following order:
- в первую полуволну питающего напряжения (I фиг.7) включаются и работают транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмотке L2, формируя I фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.3);- in the first half-wave of the supply voltage (I of Fig. 7), transistors VT7, VT6 are turned on and operate, providing current flow through the winding L2, forming I a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 3);
- во вторую полуволну питающего напряжения (II фиг.7) выключаются транзисторы VT7, VT6, включаются и работают транзисторы VT1, VT3, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя II фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.3);- in the second half-wave of the supply voltage (II of FIG. 7), transistors VT7, VT6 turn off, transistors VT1, VT3 turn on and work, ensuring the flow of current through the winding L1, forming II a fixed position of the stator magnetic field (figure 3);
- в третью полуволну питающего напряжения (III фиг.7) выключаются транзисторы VT1, VT3, включаются и работают транзисторы VT5, VT8, обеспечивая протекание тока по обмотке L2, формируя III фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.3);- in the third half-wave of the supply voltage (III of FIG. 7), the transistors VT1, VT3 are turned off, the transistors VT5, VT8 are turned on and working, providing current flow through the winding L2, forming a III fixed position of the stator magnetic field (FIG. 3);
- в четвертую полуволну питающего напряжения (IV фиг.7) выключаются транзисторы VT5, VT8, включаются и работают транзисторы VT2, VT4, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя IV фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.3).- in the fourth half-wave of the supply voltage (IV of Fig. 7), transistors VT5, VT8 are turned off, transistors VT2, VT4 are turned on and work, providing current flow through the winding L1, forming an IV fixed position of the stator magnetic field (Fig. 3).
Для обеспечения вращения вектора магнитного потока поля статора двухфазного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.4, в последовательности I-II-III-IV-V-VI, необходимо подавать управляющие импульсы на транзисторы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) в следующем порядке:To ensure rotation of the magnetic flux vector of the stator field of a two-phase asynchronous motor in accordance with the vector diagram shown in figure 4, in the sequence I-II-III-IV-V-VI, it is necessary to apply control pulses to the transistors 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) in the following order:
- в первую полуволну питающего напряжения (I фиг.8) включаются и работают транзисторы VT1, VT3, VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя I фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.4);- in the first half-wave of the supply voltage (I of Fig. 8), transistors VT1, VT3, VT7, VT6 are turned on and working, providing current flow through the windings L1, L2, forming I a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 4);
- во вторую полуволну питающего напряжения (II фиг.8) выключаются транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя II фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.4);- transistors VT7, VT6 are turned off in the second half-wave of the supply voltage (II of Fig. 8), ensuring the flow of current through the winding L1, forming II a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 4);
- в третью полуволну питающего напряжения (III фиг.8) включаются и работают транзисторы VT5, VT8, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя III фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.4);- in the third half-wave of the supply voltage (III of Fig. 8), transistors VT5, VT8 are turned on and operate, providing current flow through the windings L1, L2, forming III a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 4);
- в четвертую полуволну питающего напряжения (IV фиг.8) выключаются транзисторы VT1, VT3, включаются и работают транзисторы VT2, VT4, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя IV фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.4);- in the fourth half-wave of the supply voltage (IV of Fig. 8), transistors VT1, VT3 turn off, transistors VT2, VT4 turn on and work, providing current flow through the windings L1, L2, forming an IV fixed position of the stator magnetic field (Fig. 4);
- в пятую полуволну питающего напряжения (V фиг.8) выключаются транзисторы VT5, VT8, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя V фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.4);- in the fifth half-wave of the supply voltage (V of Fig. 8), transistors VT5, VT8 are turned off, providing current flow through the winding L1, forming a V fixed position of the stator magnetic field (Fig. 4);
- в шестую полуволну питающего напряжения (VI фиг.8) включаются и работают транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя VI фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.4).- in the sixth half-wave of the supply voltage (VI of Fig. 8), transistors VT7, VT6 are turned on and operate, providing current flow through the windings L1, L2, forming a VI fixed position of the stator magnetic field (Fig. 4).
Для обеспечения вращения вектора магнитного потока поля статора асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.5, в последовательности I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII, необходимо подавать управляющие импульсы на транзисторы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) в следующем порядке:To ensure rotation of the magnetic flux vector of the stator field of the induction motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 5, in the sequence I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII, it is necessary to apply control pulses to the transistors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (VT1-VT8) in the following order:
- в первую полуволну питающего напряжения (I фиг.9) включаются и работают транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмотке L2, формируя I фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the first half-wave of the supply voltage (I of Fig. 9), transistors VT7, VT6 are turned on and operate, providing current flow through the winding L2, forming I a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 5);
- во вторую полуволну питающего напряжения (II фиг.9) включаются и работают транзисторы VT1, VT3, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя II фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the second half-wave of the supply voltage (II of Fig. 9), transistors VT1, VT3 are turned on and operate, providing current flow through the windings L1, L2, forming II a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 5);
- в третью полуволну питающего напряжения (III фиг.9) выключаются транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя III фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the third half-wave of the supply voltage (III of FIG. 9), transistors VT7, VT6 are turned off, providing current flow through the winding L1, forming a III fixed position of the stator magnetic field (FIG. 5);
- в четвертую полуволну питающего напряжения (IV фиг.9) включаются и работают транзисторы VT5, VT8, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя IV фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the fourth half-wave of the supply voltage (IV of Fig. 9), transistors VT5, VT8 are turned on and operate, providing current flow through the windings L1, L2, forming an IV fixed position of the stator magnetic field (Fig. 5);
- в пятую полуволну питающего напряжения (V фиг.9) выключаются транзисторы VT1, VT3, обеспечивая протекание тока по обмотке L2, формируя V фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the fifth half-wave of the supply voltage (V of Fig. 9), transistors VT1, VT3 are turned off, providing current flow through the winding L2, forming a V fixed position of the stator magnetic field (Fig. 5);
- в шестую полуволну питающего напряжения (VI фиг.9) включаются и работают транзисторы VT2, VT4, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя VI фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the sixth half-wave of the supply voltage (VI of Fig. 9), transistors VT2, VT4 are turned on and operate, providing current flow through the windings L1, L2, forming a VI fixed position of the stator magnetic field (Fig. 5);
- в седьмую полуволну питающего напряжения (VII фиг.9) выключаются транзисторы VT5, VT8, обеспечивая протекание тока по обмотке L1, формируя VII фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5);- in the seventh half-wave of the supply voltage (VII of FIG. 9), transistors VT5, VT8 are turned off, providing current flow through the winding L1, forming VII a fixed position of the stator magnetic field (FIG. 5);
- в восьмую полуволну питающего напряжения (VIII фиг.9) включаются и работают транзисторы VT7, VT6, обеспечивая протекание тока по обмоткам L1, L2, формируя VIII фиксированное положение магнитного поля статора (фиг.5).- in the eighth half-wave of the supply voltage (VIII of Fig. 9), transistors VT7, VT6 are turned on and operate, providing current flow through the windings L1, L2, forming VIII a fixed position of the stator magnetic field (Fig. 5).
Кроме того, для каждого из типов вращающихся полей можно производить как высокочастотное переключение транзисторов для повышения скорости вращения электродвигателя, переключая транзисторы в том же порядке, но с более высокой частотой, так и низкочастотное переключение транзисторов.In addition, for each type of rotating field, it is possible to perform both high-frequency switching of transistors to increase the speed of rotation of the electric motor, switching transistors in the same order, but with a higher frequency, and low-frequency switching of transistors.
Таким образом, предлагаемое изобретение может быть использовано для регулирования скорости вращения однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя при питании от двухполупериодной сети постоянного тока, при высоких показателях надежности и экономичности и малых габаритах.Thus, the present invention can be used to control the speed of rotation of a single-phase two-winding induction motor when powered from a half-wave DC network, with high reliability and efficiency and small dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009131109/07A RU2403671C1 (en) | 2009-08-14 | 2009-08-14 | Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009131109/07A RU2403671C1 (en) | 2009-08-14 | 2009-08-14 | Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2403671C1 true RU2403671C1 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=44026189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009131109/07A RU2403671C1 (en) | 2009-08-14 | 2009-08-14 | Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2403671C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182963U1 (en) * | 2018-06-20 | 2018-09-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Compact inverter for single-phase asynchronous motor |
| RU185627U1 (en) * | 2018-09-04 | 2018-12-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor control device for single-phase two-winding induction motor |
| RU185924U1 (en) * | 2018-09-04 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Single-phase two-winding induction motor control device |
| CN115015801A (en) * | 2022-05-30 | 2022-09-06 | 江苏方天电力技术有限公司 | Method, apparatus and storage medium for simplifying stator turn-to-turn short circuit model of synchronous phase modulator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008421A (en) * | 1974-02-01 | 1977-02-15 | National Research Development Corporation | Methods and apparatus for speed-control of induction motors |
| WO1987002200A1 (en) * | 1985-10-02 | 1987-04-09 | Innovative Electrics Pty. Limited | Single to three-phase voltage converter |
| EP1503491A2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
-
2009
- 2009-08-14 RU RU2009131109/07A patent/RU2403671C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008421A (en) * | 1974-02-01 | 1977-02-15 | National Research Development Corporation | Methods and apparatus for speed-control of induction motors |
| GB1492782A (en) * | 1974-02-01 | 1977-11-23 | Nat Res Dev | Methods and apparatus for speed-control of induction motors |
| WO1987002200A1 (en) * | 1985-10-02 | 1987-04-09 | Innovative Electrics Pty. Limited | Single to three-phase voltage converter |
| EP1503491A2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182963U1 (en) * | 2018-06-20 | 2018-09-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Compact inverter for single-phase asynchronous motor |
| RU185627U1 (en) * | 2018-09-04 | 2018-12-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor control device for single-phase two-winding induction motor |
| RU185924U1 (en) * | 2018-09-04 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Single-phase two-winding induction motor control device |
| CN115015801A (en) * | 2022-05-30 | 2022-09-06 | 江苏方天电力技术有限公司 | Method, apparatus and storage medium for simplifying stator turn-to-turn short circuit model of synchronous phase modulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7074144B2 (en) | Rotating electric machine control device | |
| JP7135604B2 (en) | Rotating electric machine controller | |
| CN102106069A (en) | Electric power converter | |
| CN105262406B (en) | Switched reluctance machines driving structure and control method based on three-level inverter | |
| RU2403671C1 (en) | Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter | |
| CN105896856A (en) | Indirect matrix transformation type multi-phase multi-level permanent magnet motor system and control method thereof | |
| RU2420857C1 (en) | Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor | |
| RU193358U1 (en) | Reversible switching device for starting a three-phase asynchronous squirrel-cage motor from a single-phase network | |
| CN103095193B (en) | A kind of drive system being applied to brshless DC motor | |
| RU2403669C1 (en) | Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter | |
| RU2344540C2 (en) | One-phase-three-phase reversing switchboard | |
| RU162848U1 (en) | SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK | |
| RU2403670C1 (en) | Network driven adjustable transistor reducer with explicit direct current link | |
| RU2439774C1 (en) | Semiconductor gear guided by mains for speed control of one-phase double-winding asynchronous motor | |
| CN206432928U (en) | A kind of single-phase motor variable frequency drive | |
| CN107017782A (en) | Phase shift frequency changer circuit, motor and circuit control system are handed in the friendship of high-frequency output | |
| CN117220542A (en) | Four-bridge arm topology double-motor dragging circuit and motor driving method | |
| CN212543681U (en) | An independent double-arm variable frequency soft starter | |
| WO2007069314A1 (en) | Power converting apparatus | |
| RU185627U1 (en) | Semiconductor control device for single-phase two-winding induction motor | |
| RU185924U1 (en) | Single-phase two-winding induction motor control device | |
| RU109356U1 (en) | SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR REVERSE SWITCH LED BY A SINGLE-PHASE NETWORK | |
| RU109938U1 (en) | FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR | |
| RU221498U1 (en) | Device for capacitorless starting of a single-phase two-winding asynchronous electric motor from a single-phase network | |
| RU2402864C1 (en) | Adjustable transistor reducer of three-phase asynchronous motor supplied power to from single-phase mains |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110815 |