[go: up one dir, main page]

RU109938U1 - FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR - Google Patents

FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR Download PDF

Info

Publication number
RU109938U1
RU109938U1 RU2011120731/07U RU2011120731U RU109938U1 RU 109938 U1 RU109938 U1 RU 109938U1 RU 2011120731/07 U RU2011120731/07 U RU 2011120731/07U RU 2011120731 U RU2011120731 U RU 2011120731U RU 109938 U1 RU109938 U1 RU 109938U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
stator
asynchronous motor
phase asynchronous
motor
Prior art date
Application number
RU2011120731/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мая Ивановна Стальная
Татьяна Анатольевна Халтобина
Сергей Юрьевич Еремочкин
Дмитрий Сергеевич Халтобин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального 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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2011120731/07U priority Critical patent/RU109938U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU109938U1 publication Critical patent/RU109938U1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя, содержащий две пары из полупроводниковых ключей, включенных между собой параллельно, причем общие выходы одной пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, общие выходы другой пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, отличающийся тем, что в качестве полупроводниковых ключей использованы транзисторы, пропускающие ток в обоих направлениях и предназначенные для функционирования в ключевом режиме. A frequency converter driven by a single-phase AC network for supplying a single-phase asynchronous motor containing two pairs of semiconductor switches connected in parallel, the common outputs of one pair of semiconductor switches being used to connect the first stator winding of a single-phase asynchronous motor to the mains supply, common outputs another pair of semiconductor switches are used to connect to the mains supply a second stator winding of a single-phase asynchronous motor, characterized in I mean that transistors are used as semiconductor switches, passing current in both directions and designed to operate in key mode.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к преобразователям частоты, ведомым однофазной сетью переменного тока, и может быть использовано в регулируемом электроприводе переменного тока для питания от однофазной сети однофазных асинхронных двигателей.The proposed utility model relates to frequency converters driven by a single-phase AC network, and can be used in a controlled AC electric drive for supplying a single-phase network of single-phase asynchronous motors.

Известно устройство питания однофазного асинхронного двигателя от однофазной сети с использованием конденсаторного сдвига в статорной цепи, осуществляющее питание от однофазной сети однофазного асинхронного двигателя, в котором для получения вращающегося поля статора одна обмотка однофазного асинхронного двигателя подключена к однофазной сети через конденсатор, а другая обмотка - напрямую к однофазной сети (Копылов И.П. Электрические машины. Учебник для вузов/ И.П.Копылов. - М.:A device is known for supplying a single-phase asynchronous motor from a single-phase network using a capacitor shift in the stator circuit, powered from a single-phase network of a single-phase asynchronous motor, in which, to obtain a rotating stator field, one winding of a single-phase asynchronous motor is connected to a single-phase network through a capacitor, and the other winding is directly to a single-phase network (IP Kopylov Electric machines. Textbook for high schools / IP Kopylov. - M.:

Высшая школа, 2006. - С.343, рис. 3.96).Higher School, 2006. - P.343, Fig. 3.96).

Основными недостатками описанного устройства питания однофазного асинхронного двигателя от однофазной сети с использованием конденсаторного сдвига в статорной цепи являются низкая надежность и повышенные габариты вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости, а также отсутствие возможности регулирования скорости вращения однофазного асинхронного двигателя.The main disadvantages of the described device for supplying a single-phase asynchronous motor from a single-phase network using a capacitor shift in the stator circuit are low reliability and increased dimensions due to the need to use paper capacitors of large capacity, as well as the inability to control the speed of rotation of a single-phase asynchronous motor.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) с регулированием скорости вращения электродвигателя путем изменения частоты питающей сети является однофазный мостовой низкочастотный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью, содержащий подсоединенные к питающей сети две пары из полупроводниковых ключей, образующих мостовые схемы выпрямления, по две мостовые схемы выпрямления в каждой паре, включенные между собой встречно-параллельно. Общие выходы одной пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. Общие выходы другой пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. В качестве полупроводниковых ключей использованы шестнадцать тиристоров (патент RU №2331153, МПК Н02Р 27/18 (2006.01)).The closest to the proposed utility model in technical essence and the achieved result (prototype) with speed control of the electric motor by changing the frequency of the supply network is a single-phase bridge low-frequency frequency converter driven by a single-phase network, containing two pairs of semiconductor switches connected to the supply network, forming bridge circuits rectification, two bridge rectification schemes in each pair, connected to each other in parallel. The common outputs of one pair of semiconductor switches are designed to connect the first stator winding of a single-phase asynchronous motor to the mains supply. The common outputs of another pair of semiconductor switches are designed to connect the second stator winding of a single-phase asynchronous motor to the mains supply. Sixteen thyristors were used as semiconductor switches (patent RU No. 2331153, IPC Н02Р 27/18 (2006.01)).

Основными недостатками этого однофазного мостового низкочастотного преобразователя частоты, ведомого однофазной сетью, являются пониженная надежность, повышенная стоимость и габариты вследствие использования большого числа тиристоров, а также обеспечение регулирования скорости вращения электродвигателя только вниз от номинальной.The main disadvantages of this single-phase bridge low-frequency frequency converter, driven by a single-phase network, are reduced reliability, increased cost and dimensions due to the use of a large number of thyristors, as well as the provision of regulation of the rotational speed of the electric motor only down from the nominal.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности и экономичности, уменьшения габаритов, обеспечения регулирования скорости вращения электродвигателя выше и ниже номинальной для расширения функциональных возможностей устройства.The proposed utility model solves the problem of improving reliability and efficiency, reducing the size, ensuring the regulation of the rotation speed of the motor above and below the nominal to expand the functionality of the device.

Для решения поставленной задачи в преобразователе частоты, ведомом однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя, содержащем две пары из полупроводниковых ключей, включенных между собой параллельно, причем общие выходы одной пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, общие выходы другой пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, согласно полезной модели в качестве полупроводниковых ключей использованы транзисторы, пропускающие ток в обоих направлениях и предназначенные для функционирования в ключевом режиме.To solve the problem in a frequency converter driven by a single-phase AC network, to power a single-phase asynchronous motor containing two pairs of semiconductor switches connected in parallel with each other, the common outputs of one pair of semiconductor switches are designed to connect the first single-phase stator winding to the mains induction motor, the common outputs of another pair of semiconductor switches are designed to connect to the mains supply a second stator winding of a single-phase ac synchronous motor, according to a utility model, transistors are used as semiconductor switches, passing current in both directions and designed to operate in key mode.

Обеспечение регулирования скорости вращения электродвигателя выше и ниже номинальной, повышение надежности и экономичности, уменьшение габаритов устройства обусловлены использованием в качестве коммутирующей аппаратуры восьми транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях и предназначенных для функционирования в ключевом режиме, вместо использования в качестве полупроводниковых ключей шестнадцати тиристоров в устройстве, выбранном в качестве прототипа. Предлагаемый преобразователь частоты позволяет производить регулировку скорости вращения электродвигателя при изменении подаваемой частоты питающего напряжения на двигатель как выше 50 Гц, так и ниже, что дает возможность регулировать скорость двигателя как ниже номинальной, так и выше номинальной скорости, что расширяет его функциональные возможности.Providing regulation of the motor rotation speed above and below the nominal, improving reliability and economy, reducing the size of the device due to the use of eight transistors as switching equipment, passing current in both directions and designed to operate in key mode, instead of using sixteen thyristors as semiconductor switches in the device selected as a prototype. The proposed frequency converter allows you to adjust the speed of the electric motor when the supplied frequency of the supply voltage to the motor changes above 50 Hz or lower, which makes it possible to adjust the motor speed both below the rated and above the rated speed, which expands its functionality.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя частоты, ведомого однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя; на фиг.2 - векторная диаграмма кругового вращающегося поля статора двигателя, состоящего из четырех фиксированных положений магнитного потока; на фиг.3 - пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора при частоте в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.4 - направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.5 - векторная диаграмма кругового вращающегося поля статора двигателя, состоящего из четырех фиксированных положений магнитного потока, при одновременном включении двух обмоток статора двигателя; на фиг.6 - пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора при частоте в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.5; на фиг.7 - направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.5; на фиг.8 - векторная диаграмма кругового вращающегося поля статора двигателя, состоящего из восьми фиксированных положений магнитного потока; на фиг.9 - пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора f при частоте в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.8; на фиг.10 - направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.8; на фиг.11 - пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора при частоте fрег=fСЕТИ в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.12 - направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.13 - пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора при частоте fрег=2fСЕТИ в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.14 - направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2.The proposed utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a circuit diagram of the proposed frequency converter driven by a single-phase AC network for supplying a single-phase asynchronous motor; figure 2 is a vector diagram of a circular rotating field of the stator of the engine, consisting of four fixed positions of the magnetic flux; figure 3 - phase-by-phase change in magnetic flux in the stator windings at a frequency in accordance with the vector diagram depicted in figure 2; figure 4 - the direction of the magnetic flux and the flowing current along the stator windings of the motor in accordance with the vector diagram depicted in figure 2; figure 5 is a vector diagram of a circular rotating field of the stator of the motor, consisting of four fixed positions of the magnetic flux, while turning on two windings of the stator of the motor; figure 6 - phase-by-phase change in magnetic flux in the stator windings at a frequency in accordance with the vector diagram depicted in figure 5; in Fig.7 - the direction of the magnetic flux and the flowing current through the windings of the stator of the motor in accordance with the vector diagram depicted in Fig.5; on Fig is a vector diagram of a circular rotating field of the stator of the motor, consisting of eight fixed positions of the magnetic flux; figure 9 - phase-by-phase change in magnetic flux in the stator windings f at a frequency in accordance with the vector diagram depicted in Fig; figure 10 - the direction of the magnetic flux and the flowing current along the stator windings of the motor in accordance with the vector diagram shown in Fig; figure 11 - phase-by-phase change in magnetic flux in the stator windings at a frequency freg = f NETWORK in accordance with the vector diagram shown in figure 2; in Fig.12 - the direction of the magnetic flux and the flowing current along the stator windings of the motor in accordance with the vector diagram depicted in Fig.2; in Fig.13 - phase-by-phase change in the magnetic flux in the stator windings at a frequency freg = 2f NETWORK in accordance with the vector diagram shown in Fig.2; in Fig.14 - the direction of the magnetic flux and the flowing current along the stator windings of the motor in accordance with the vector diagram depicted in Fig.2.

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

- Ф - фаза;- f - phase;

- 0 - ноль;- 0 - zero;

- С1-С4 - выводы обмоток статора однофазного асинхронного двигателя;- C1-C4 - conclusions of the stator windings of a single-phase asynchronous motor;

- VT1-VT8 -транзисторы, функционирующие в ключевом режиме;- VT1-VT8-transistors operating in key mode;

- I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного 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 asynchronous motor;

- прямые линии со стрелками - направления вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного асинхронного двигателя;- straight lines with arrows - the direction of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of a single-phase asynchronous motor;

- Uсети = f(t) - изменение питающего напряжения сети переменного тока во времени;- Uset = f (t) - change in the supply voltage of the AC network in time;

- прямые линии со стрелками вдоль обмоток статора однофазного асинхронного двигателя - направления магнитного потока и тока в обмотках статора.- straight lines with arrows along the stator windings of a single-phase asynchronous motor - the direction of magnetic flux and current in the stator windings.

- VT1, VT2, VT3, VT4, VT5, VT6, VT7, VT8 - открываемые транзисторы для обеих обмоток однофазного асинхронного двигателя в каждый момент времени для обеспечения вращения поля статора.- VT1, VT2, VT3, VT4, VT5, VT6, VT7, VT8 - openable transistors for both windings of a single-phase asynchronous motor at each moment of time to ensure rotation of the stator field.

Преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя, содержит две пары из полупроводниковых коммутационных ключей, включенных между собой параллельно. В качестве полупроводниковых ключей использованы транзисторы, пропускающие ток в обоих направлениях и предназначенные для функционирования в ключевом режиме. Общие выходы одной пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. Общие выходы другой пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя.A frequency converter driven by a single-phase AC network for supplying a single-phase asynchronous motor contains two pairs of semiconductor switching keys connected in parallel with each other. As semiconductor switches, transistors are used that transmit current in both directions and are designed to operate in key mode. The common outputs of one pair of semiconductor switches are designed to connect the first stator winding of a single-phase asynchronous motor to the mains supply. The common outputs of another pair of semiconductor switches are designed to connect the second stator winding of a single-phase asynchronous motor to the mains supply.

Пример выполнения преобразователя частоты, ведомого однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя. В первой паре из полупроводниковых ключей эмиттер первого транзистора 1 (VT1) подключен к фазе питающей сети, а эмиттер второго транзистора 2 (VT2) подключен к нулю питающей сети. Коллектор первого транзистора 1 (VT1) и коллектор второго транзистора 2 (VT2) объединены в общий выход и предназначены для подключения к первому выводу 3 (С1) первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. Эмиттер третьего транзистора 4 (VT3) подключен к фазе питающей сети, а эмиттер четвертого транзистора 5 (VT4) подключен к нулю питающей сети. Коллектор третьего транзистора 4 (VT3) и коллектор четвертого транзистора 5 (VT4) объединены общим выводом и предназначены для подключения ко второму выводу 6 (С2) первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. Транзисторы 1 (VT1) и 2 (VT2) включены между собой параллельно; транзисторы 4 (VT3) и 5 (VT4) также включены между собой параллельно.An example of a frequency converter driven by a single-phase AC network for supplying a single-phase asynchronous motor. In the first pair of semiconductor switches, the emitter of the first transistor 1 (VT1) is connected to the phase of the supply network, and the emitter of the second transistor 2 (VT2) is connected to zero of the supply network. The collector of the first transistor 1 (VT1) and the collector of the second transistor 2 (VT2) are combined into a common output and are designed to connect to the first terminal 3 (C1) of the first stator winding of a single-phase asynchronous motor. The emitter of the third transistor 4 (VT3) is connected to the phase of the mains, and the emitter of the fourth transistor 5 (VT4) is connected to zero of the mains. The collector of the third transistor 4 (VT3) and the collector of the fourth transistor 5 (VT4) are combined by a common terminal and are designed to connect to the second terminal 6 (C2) of the first stator winding of a single-phase asynchronous motor. Transistors 1 (VT1) and 2 (VT2) are connected to each other in parallel; transistors 4 (VT3) and 5 (VT4) are also connected in parallel with each other.

Во второй паре из полупроводниковых ключей эмиттер пятого транзистора 7 (VT5) подключен к фазе питающей сети, а эмиттер шестого транзистора 8 (VT6) подключен к нулю питающей сети. Коллектор пятого транзистора 7 (VT5) и коллектор шестого транзистора 8 (VT6) объединены в общий выход и предназначены для подключения к первому выводу 9 (С3) второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. Эмиттер седьмого транзистора 10 (VT7) подключен к фазе питающей сети, а эмиттер восьмого транзистора 11 (VT8) подключен к нулю питающей сети. Коллектор седьмого транзистора 10 (VT7) и коллектор восьмого транзистора 11 (VT8) объединены и предназначены для подключения ко второму выводу 12 (С4) второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя. Транзисторы 7 (VT5) и 8 (VT6) включены между собой параллельно; транзисторы 10 (VT7) и 11 (VT8) также включены между собой параллельно.In the second pair of semiconductor switches, the emitter of the fifth transistor 7 (VT5) is connected to the phase of the supply network, and the emitter of the sixth transistor 8 (VT6) is connected to zero of the supply network. The collector of the fifth transistor 7 (VT5) and the collector of the sixth transistor 8 (VT6) are combined into a common output and are designed to connect to the first terminal 9 (C3) of the second stator winding of a single-phase asynchronous motor. The emitter of the seventh transistor 10 (VT7) is connected to the phase of the mains, and the emitter of the eighth transistor 11 (VT8) is connected to zero of the mains. The collector of the seventh transistor 10 (VT7) and the collector of the eighth transistor 11 (VT8) are combined and are designed to connect to the second terminal 12 (C4) of the second stator winding of a single-phase asynchronous motor. Transistors 7 (VT5) and 8 (VT6) are connected in parallel with each other; transistors 10 (VT7) and 11 (VT8) are also connected in parallel with each other.

Таким образом, в первой паре в качестве полупроводниковых ключей использованы транзисторы 1 (VT1), 2 (VT2), 4 (VT3), 5 (VT4), пропускающие ток в обоих направлениях и предназначенные для функционирования в ключевом режиме, а во второй паре в качестве полупроводниковых ключей использованы транзисторы 7 (VT5), 8 (VT6), 10 (VT7), 11 (VT8), пропускающие ток в обоих направлениях и предназначенные для функционирования в ключевом режиме.Thus, in the first pair, transistors 1 (VT1), 2 (VT2), 4 (VT3), 5 (VT4) are used as semiconductor switches, which pass current in both directions and are designed to operate in key mode, and in the second pair in As the semiconductor switches used transistors 7 (VT5), 8 (VT6), 10 (VT7), 11 (VT8), transmitting current in both directions and designed to operate in key mode.

С помощью преобразователя частоты, ведомого однофазной сетью переменного тока для питания однофазного асинхронного двигателя, возможно осуществить векторное управление однофазным асинхронным электродвигателем, создавая несколько типов вращающихся полей статора: прохождением четырех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля при одновременном включении одной обмотки статора двигателя (см. фиг.2), четырех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля при одновременном включении двух обмоток статора двигателя (см. фиг.5), и восьми (см. фиг.8) последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя.Using a frequency converter driven by a single-phase AC network for supplying a single-phase asynchronous motor, it is possible to carry out vector control of a single-phase asynchronous electric motor, creating several types of rotating stator fields: passing four consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of a circular rotating field while simultaneously turning on one winding of the motor stator ( see figure 2), four consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the circles nth rotating field with the simultaneous inclusion of two windings of the motor stator (see Fig. 5), and eight (see Fig. 8) consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of the motor.

Векторное управление однофазным асинхронным двигателем прохождением четырех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока поля статора за один оборот двигателя при одновременном включении одной обмотки статора производится следующим образом.Vector control of a single-phase asynchronous motor through four consecutive fixed positions of the stator field magnetic flux vector for one revolution of the motor while simultaneously turning on one stator winding is as follows.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.2, при этом направления токов, протекающих в обмотках статора, в последовательности I-II-III-IV, показаны на фиг.4. Управляющие импульсы на базы транзисторов, работающих в ключевом режиме, необходимо подавать в следующем порядке:To ensure rotation of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of a single-phase asynchronous motor in accordance with the vector diagram shown in figure 2, the directions of the currents flowing in the stator windings in the sequence I-II-III-IV are shown in figure 4 . Control pulses on the base of transistors operating in the key mode must be submitted in the following order:

- в положительный полупериод питающего напряжения и сети 1 (VT1), 5 (VT4); - I фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage and network 1 (VT1), 5 (VT4); - I fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 8 (VT6), 10 (VT7) - II фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the negative half-cycle of the supply voltage 8 (VT6), 10 (VT7) - II fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в следующий положительный полупериод питающего напряжения 4 (VT3), 2 (VT2) - III фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the next positive half-cycle of the supply voltage 4 (VT3), 2 (VT2) - III fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в следующий отрицательный полупериод питающего напряжения 11 (VT8), 7 (VT5) - IV фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора.- in the next negative half-cycle of the supply voltage 11 (VT8), 7 (VT5) - IV fixed position of the stator field magnetic flux vector.

При вышеописанных последовательностях включения транзисторов, данный преобразователь частоты, ведомого однофазной сетью переменного тока для питания однофазного асинхронного двигателя, позволяет работать двигателю на частоте .With the above-described transistor turn-on sequences, this frequency converter driven by a single-phase AC network to power a single-phase asynchronous motor allows the motor to operate at a frequency .

Векторное управление однофазным асинхронным двигателем прохождением четырех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока поля статора за один оборот двигателя при одновременном включении двух обмоток статора двигателя производится следующим образом.Vector control of a single-phase asynchronous motor through the passage of four consecutive fixed positions of the stator field magnetic flux vector for one revolution of the motor while simultaneously turning on two windings of the motor stator is carried out as follows.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.5, при этом направления токов, протекающих в обмотках статора, в последовательности I-II-III-IV, показаны на фиг.7. Управляющие импульсы на транзисторы необходимо подавать в следующем порядке:To ensure rotation of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of a single-phase asynchronous motor in accordance with the vector diagram shown in figure 5, the directions of the currents flowing in the stator windings in the sequence I-II-III-IV are shown in Fig.7 . The control pulses on the transistors must be submitted in the following order:

- в положительный полупериод питающего напряжения 1 (VT1), 5 (VT4), 7 (VT5), 11 (VT8) - I фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage 1 (VT1), 5 (VT4), 7 (VT5), 11 (VT8) - I fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 2 (VT2), 4 (VT3), 11 (VT8), 7 (VT5) - II фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the negative half-cycle of the supply voltage 2 (VT2), 4 (VT3), 11 (VT8), 7 (VT5) - II fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в положительный полупериод питающего напряжения 4 (VT3), 2 (VT2), 10 (VT7), 8 (VT6) - III фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage 4 (VT3), 2 (VT2), 10 (VT7), 8 (VT6) - III fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 5 (VT4), 1 (VT1), 8 (VT6), 10 (VT7) - IV фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора.- in the negative half-period of the supply voltage 5 (VT4), 1 (VT1), 8 (VT6), 10 (VT7) - IV fixed position of the stator field magnetic flux vector.

При вышеописанных последовательностях включения транзисторов, данный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя, позволяет работать двигателю на частоте .With the above-mentioned transistor turn-on sequences, this frequency converter driven by a single-phase AC network to power a single-phase asynchronous motor allows the motor to operate at a frequency .

Векторное управление однофазным асинхронным двигателем прохождением восьми последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора за один оборот двигателя производится следующим образом.Vector control of a single-phase asynchronous motor through the passage of eight consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotary field of the stator per engine revolution is as follows.

Для обеспечения вращения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.8, а направления токов, протекающих в обмотках статора в последовательности I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII показаны на фиг.10. Управляющие импульсы на транзисторы необходимо подавать в следующем порядке:To ensure the rotation of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of a single-phase induction motor in accordance with the vector diagram shown in Fig. 8, and the directions of the currents flowing in the stator windings in the sequence I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII shown in figure 10. The control pulses on the transistors must be submitted in the following order:

- в положительный полупериод питающего напряжения 1 (VT1), 5 (VT4), 7 (VT5), 11 (VT8); - I фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage 1 (VT1), 5 (VT4), 7 (VT5), 11 (VT8); - I fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 2 (VT2), 4 (VT3) - II фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the negative half-cycle of the supply voltage 2 (VT2), 4 (VT3) - II a fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в положительный полупериод питающего напряжения 1 (VT1), 5 (VT4), 8 (VT6), 10 (VT7) - III фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage 1 (VT1), 5 (VT4), 8 (VT6), 10 (VT7) - III fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 7 (VT5), 11 (VT8) - IV фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the negative half-cycle of the supply voltage 7 (VT5), 11 (VT8) - IV fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в положительный полупериод питающего напряжения 4 (VT3), 2 (VT2), 10 (VT7), 8 (VT6) - V фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage 4 (VT3), 2 (VT2), 10 (VT7), 8 (VT6) - V fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 1 (VT1), 5 (VT4) - VI фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the negative half-period of the supply voltage 1 (VT1), 5 (VT4) - VI fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в положительный полупериод питающего напряжения 4 (VT3), 2 (VT2), 7 (VT5), 11 (VT8) - VII фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора;- in the positive half-cycle of the supply voltage 4 (VT3), 2 (VT2), 7 (VT5), 11 (VT8) - VII fixed position of the stator field magnetic flux vector;

- в отрицательный полупериод питающего напряжения 8 (VT6), 10 (VT7) - VIII фиксированное положение вектора магнитного потока поля статора.- in the negative half-cycle of the supply voltage 8 (VT6), 10 (VT7) - VIII, the fixed position of the stator field magnetic flux vector.

При вышеописанных последовательностях включения транзисторов, данный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания f однофазного асинхронного двигателя, позволяет работать двигателю на частоте .With the above-mentioned transistor turn-on sequences, this frequency converter driven by a single-phase alternating current network to power f a single-phase asynchronous motor allows the motor to operate at a frequency .

Регулируя момент подачи управляющего сигнала на базу транзисторов можно осуществлять работу электродвигателя на номинальной или при повышенной частоте питающего напряжения на двигатель, а, следовательно, и регулирование скорости двигателя. Так, регулируя момент включения транзисторов, возможно обеспечить вращения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора однофазного асинхронного двигателя в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг.2, в последовательности I-II-III-IV при регулируемой частоте, обеспечивающей вращение двигателя на номинальной скорости, что показано на фиг.11, направления токов, протекающих в обмотках статора показаны на фиг.12. На фиг.13 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора при повышенной частоте питающего напряжения на двигатель, направления токов, протекающих в обмотках статора в этом режиме показаны на фиг.14.By adjusting the moment of supply of the control signal to the base of the transistors, it is possible to operate the electric motor at nominal or at an increased frequency of the supply voltage to the motor, and, consequently, control the speed of the motor. So, by adjusting the moment the transistors are turned on, it is possible to ensure the rotation of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of a single-phase asynchronous motor in accordance with the vector diagram shown in figure 2, in the sequence I-II-III-IV at an adjustable frequency that ensures rotation of the motor at nominal speed, as shown in Fig.11, the directions of the currents flowing in the stator windings are shown in Fig.12. On Fig shows the phase-by-phase change in the magnetic flux in the stator windings at an increased frequency of the supply voltage to the motor, the directions of the currents flowing in the stator windings in this mode are shown in Fig. 14.

Таким образом, при вышеописанных последовательностях включения транзисторов, данный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя, позволяет работать двигателю на частоте выше и ниже частоты питающей сети.Thus, with the above-described transistor turn-on sequences, this frequency converter driven by a single-phase AC network to power a single-phase asynchronous motor allows the motor to operate at a frequency above and below the frequency of the mains.

Предлагаемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными аналогичными техническими решениями из-за возможности использования регулирования скорости вращения двигателя выше и ниже номинальной, более высоких показателей надежности и экономичности, а также малых габаритов.The proposed utility model has advantages over known similar technical solutions due to the possibility of using engine speed control above and below the nominal, higher reliability and economy, as well as small dimensions.

Claims (1)

Преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания однофазного асинхронного двигателя, содержащий две пары из полупроводниковых ключей, включенных между собой параллельно, причем общие выходы одной пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети первой обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, общие выходы другой пары из полупроводниковых ключей предназначены для подключения к питающей сети второй обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, отличающийся тем, что в качестве полупроводниковых ключей использованы транзисторы, пропускающие ток в обоих направлениях и предназначенные для функционирования в ключевом режиме.
Figure 00000001
A frequency converter driven by a single-phase AC network for supplying a single-phase asynchronous motor containing two pairs of semiconductor switches connected in parallel, the common outputs of one pair of semiconductor switches being used to connect the first stator winding of a single-phase asynchronous motor to the mains supply, common outputs another pair of semiconductor switches are used to connect to the mains supply a second stator winding of a single-phase asynchronous motor, characterized in I mean that transistors are used as semiconductor switches, passing current in both directions and designed to operate in key mode.
Figure 00000001
RU2011120731/07U 2011-05-23 2011-05-23 FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR RU109938U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120731/07U RU109938U1 (en) 2011-05-23 2011-05-23 FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120731/07U RU109938U1 (en) 2011-05-23 2011-05-23 FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU109938U1 true RU109938U1 (en) 2011-10-27

Family

ID=44998554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120731/07U RU109938U1 (en) 2011-05-23 2011-05-23 FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU109938U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176148U1 (en) * 2017-07-19 2018-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor reversible frequency converter for two-phase motor
RU215933U1 (en) * 2022-09-29 2023-01-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor reversing frequency converter for two-phase asynchronous motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176148U1 (en) * 2017-07-19 2018-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor reversible frequency converter for two-phase motor
RU215933U1 (en) * 2022-09-29 2023-01-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor reversing frequency converter for two-phase asynchronous motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105207548A (en) Electronic commutation series excited direct-current motor four-quadrant operation control device and method
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
RU162848U1 (en) SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK
RU2403671C1 (en) Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter
RU109938U1 (en) FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK FOR POWERING A SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR
RU2403669C1 (en) Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter
CN102064726B (en) Controllable double-power supply series connection asymmetric inverter for single-phase induction motor
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
RU157687U1 (en) REVERSE CONDENSOR-FREE DEVICE STARTING A SINGLE-PHASE TWO-WAY ASYNCHRONOUS MOTOR
CN206432928U (en) A kind of single-phase motor variable frequency drive
CN102916648A (en) Inverter control device
RU185924U1 (en) Single-phase two-winding induction motor control device
RU2402864C1 (en) Adjustable transistor reducer of three-phase asynchronous motor supplied power to from single-phase mains
RU2467466C1 (en) Transistor heteropolar frequency converter that controls speed of synchronous step motor
RU109356U1 (en) SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR REVERSE SWITCH LED BY A SINGLE-PHASE NETWORK
RU95198U1 (en) ADJUSTABLE SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER COMMUNICATED BY THE NETWORK
RU222375U1 (en) Speed control device for single-phase two-winding asynchronous electric motor
RU185627U1 (en) Semiconductor control device for single-phase two-winding induction motor
RU2507673C1 (en) Single-phase-three-phase semiconductor reversible switchboard driven by single-phase ac circuit
RU197064U1 (en) Semiconductor power device for a low-power three-phase asynchronous electric motor from a single-phase network
RU2344540C2 (en) One-phase-three-phase reversing switchboard
RU223290U1 (en) Triac frequency converter for single-phase two-winding asynchronous electric motor
RU88227U1 (en) SINGLE-PHASE THREE-PHASE LOW-FREQUENCY FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE NETWORK

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120524