[go: up one dir, main page]

RU121406U1 - SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK - Google Patents

SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK Download PDF

Info

Publication number
RU121406U1
RU121406U1 RU2012118444/07U RU2012118444U RU121406U1 RU 121406 U1 RU121406 U1 RU 121406U1 RU 2012118444/07 U RU2012118444/07 U RU 2012118444/07U RU 2012118444 U RU2012118444 U RU 2012118444U RU 121406 U1 RU121406 U1 RU 121406U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
voltage
transistors
gate
network
Prior art date
Application number
RU2012118444/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мая Ивановна Стальная
Сергей Юрьевич Еремочкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2012118444/07U priority Critical patent/RU121406U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU121406U1 publication Critical patent/RU121406U1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Однофазно-трехфазный транзисторный преобразователь частоты, ведомый сетью, содержащий полупроводниковые ключи на основе транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, подключенные к фазе питающей сети и к статорным обмоткам асинхронного трехфазного двигателя, соединенным в звезду, причем в качестве питающей сети использована однофазная питающая сеть переменного тока для питания асинхронного трехфазного двигателя, а нулевая точка звезды подсоединена к нулю питающей сети, отличающийся тем, что в качестве транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, использованы полевые транзисторы. A single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by a network, containing semiconductor switches based on transistors that pass current in both directions, connected to the phase of the supply network and to the stator windings of an asynchronous three-phase motor, connected to a star, and a single-phase AC supply network is used as the supply network current to power an asynchronous three-phase motor, and the zero point of the star is connected to the zero of the supply network, characterized in that field-effect transistors are used as transistors that pass current in both directions.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к преобразователям частоты, ведомым однофазной сетью переменного тока, и может быть использована в регулируемом электроприводе переменного тока для питания асинхронных трехфазных двигателей, статорные обмотки которых соединены в звезду.The proposed utility model relates to frequency converters driven by a single-phase alternating current network, and can be used in an adjustable AC electric drive to power asynchronous three-phase motors, the stator windings of which are connected to a star.

Известно устройство регулирования частоты вращения асинхронного трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы такие силовые элементы, как три симистора или шесть тиристоров для коммутации обмоток электродвигателя. Один из выходов симистора или тиристора подключен к фазе питающей сети, а другой выход тиристора или симистора подключен к соответствующей обмотке статора. При этом статорные обмотки асинхронного трехфазного электродвигателя соединены в звезду, а нулевой вывод электродвигателя подключен к нулю питающей сети (Глазенко Т.А. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности / Т.А.Глазенко. - Ленинград: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1983. - С.61, рис.2-12, схема №12).A device for controlling the rotational speed of an asynchronous three-phase electric motor from a single-phase network, containing semiconductor switches, which are used as power elements such as three triacs or six thyristors for switching motor windings. One of the outputs of the triac or thyristor is connected to the phase of the supply network, and the other output of the thyristor or triac is connected to the corresponding stator winding. In this case, the stator windings of an asynchronous three-phase electric motor are connected to a star, and the zero output of the electric motor is connected to zero of the supply network (Glazenko T.A. Semiconductor systems of a pulsed asynchronous electric drive of low power / T.A. Glazenko. - Leningrad: ENERGOATOMIZDAT, 1983. - P. 61, Fig. 2-12, diagram No. 12).

Основными недостатками устройства регулирования частоты вращения асинхронного трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются низкая надежность и большие габариты вследствие использования большого числа полупроводниковых ключей.The main disadvantages of the device for controlling the speed of an asynchronous three-phase electric motor from a single-phase network are low reliability and large dimensions due to the use of a large number of semiconductor switches.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является регулируемый однофазно-трехфазный полупроводниковый преобразователь частоты, ведомый сетью, содержащий полупроводниковые ключи на основе транзисторов, подключенные к фазе питающей сети и к статорным обмоткам асинхронного трехфазного двигателя, соединенным в звезду. В качестве питающей сети использована однофазная питающая сеть переменного тока для питания асинхронного трехфазного двигателя, а нулевая точка звезды подсоединена к нулю питающей сети. В качестве транзисторов использованы биполярные транзисторы, пропускающие ток в обоих направлениях в импульсном ключевом режиме на регулируемой частоте, выполненные на основе симметричной внутренней структуры. (Патент RU 95198 МПК H02M 5/297 (2006.01)).The closest to the proposed utility model in technical essence and the achieved result (prototype) is an adjustable single-phase three-phase semiconductor frequency converter driven by a network containing semiconductor switches based on transistors connected to the phase of the supply network and to the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star . As a supply network, a single-phase AC supply network was used to power an asynchronous three-phase motor, and the star's zero point is connected to zero of the supply network. As transistors, bipolar transistors are used, passing current in both directions in a pulsed key mode at an adjustable frequency, based on a symmetric internal structure. (Patent RU 95198 IPC H02M 5/297 (2006.01)).

Основными недостатками этого регулируемого однофазно-трехфазного полупроводникового преобразователя частоты, ведомого сетью, являются низкая надежность вследствие повышенного нагрева по причине потребления управляющего тока в ключевом режиме из-за работы биполярных транзисторов на переменном токе, а также сложность системы управления ввиду необходимости учета полярности напряжения, проходящего через транзистор в каждый момент времени.The main disadvantages of this regulated single-phase-three-phase semiconductor frequency converter driven by the network are low reliability due to increased heating due to the consumption of control current in the key mode due to the operation of bipolar transistors on alternating current, as well as the complexity of the control system due to the need to take into account the polarity of the voltage passing through a transistor at every moment in time.

Предлагаемой полезной моделью решаются задачи повышения надежности устройства и упрощения системы управления.The proposed utility model solves the problem of increasing the reliability of the device and simplifying the control system.

Для решения поставленной задачи в однофазно-трехфазном транзисторном преобразователе частоты, ведомом сетью, содержащем полупроводниковые ключи на основе транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, подключенные к фазе питающей сети и к статорным обмоткам асинхронного трехфазного двигателя, соединенным в звезду, причем в качестве питающей сети использована однофазная питающая сеть переменного тока для питания асинхронного трехфазного двигателя, а нулевая точка звезды подсоединена к нулю питающей сети, согласно полезной модели в качестве транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, использованы полевые транзисторы.To solve the problem in a single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by a network containing semiconductor switches based on transistors that transmit current in both directions, connected to the phase of the supply network and to the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star, and as a supply network a single-phase AC mains is used to power an asynchronous three-phase motor, and the star’s zero point is connected to zero the mains supply, according to the useful mode Whether as a transistor, a current is passed in both directions, FETs are used.

Повышение надежности и упрощение системы управления однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, достигается путем использования полевых транзисторов при отсутствии необходимости учета полярности напряжения, проходящего через транзисторы, и подачи на транзисторы тока, так как управление полевым транзистором осуществляется электростатическим полем, создаваемым зарядами.Improving the reliability and simplifying the control system of a single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by the network is achieved by using field-effect transistors in the absence of the need to take into account the polarity of the voltage passing through the transistors and supplying current to the transistors, since the field-effect transistor is controlled by an electrostatic field created by charges.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью; на фиг.2 - векторная диаграмма вращения, для положительной полуволны питающего напряжения, состоящего из трех фиксированных положений магнитного потока поля статора; на фиг.3-векторная диаграмма вращения, для отрицательной полуволны питающего напряжения, состоящего из трех фиксированных положений магнитного потока поля статора; на фиг.4 - векторная диаграмма вращения состоящего из шести фиксированных положений магнитного потока поля статора; на фиг.5 - пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторными диаграммами, изображенными на фиг.2 и на фиг.3, в зависимости от полуволны напряжения, направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора; на фиг.6 - изменение напряжения в обмотках статора во времени, в соответствии с векторными диаграммами, изображенными на фиг.2 и фиг.3, в зависимости от полуволны питающего напряжения; на фиг.7 - для более высокой частоты пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторными диаграммами, изображенными на фиг.2 и фиг.3, в зависимости от полуволны напряжения, направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора; на фиг.8 - для более высокой частоты изменение напряжения в обмотках статора во времени, в соответствии с векторными диаграммами, изображенными на фиг.2 и фиг.3, в зависимости от полуволны питающего напряжения; на фиг.9 - для частоты 16,67 Гц пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.4, в зависимости от полуволны напряжения, направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора; на фиг.10 - для частоты регулирования 16,67 Гц изменение напряжения в обмотках статора во времени, в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.4.The proposed utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a circuit diagram of the proposed single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by the network; figure 2 is a vector diagram of rotation, for the positive half-wave of the supply voltage, consisting of three fixed positions of the magnetic flux of the stator field; figure 3-vector diagram of rotation, for the negative half-wave of the supply voltage, consisting of three fixed positions of the magnetic flux of the stator field; figure 4 is a vector diagram of rotation consisting of six fixed positions of the magnetic flux of the stator field; figure 5 - phase-by-phase change of the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagrams depicted in figure 2 and figure 3, depending on the half-wave voltage, the direction of the magnetic flux and the current flowing through the stator windings; figure 6 - change in voltage in the stator windings in time, in accordance with the vector diagrams depicted in figure 2 and figure 3, depending on the half-wave of the supply voltage; Fig.7 - for a higher frequency, the phase-by-phase change in the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagrams depicted in Fig.2 and Fig.3, depending on the half-wave voltage, the direction of the magnetic flux and the current flowing through the stator windings; on Fig - for a higher frequency, the voltage change in the stator windings in time, in accordance with the vector diagrams depicted in figure 2 and figure 3, depending on the half-wave of the supply voltage; figure 9 - for a frequency of 16.67 Hz phase-by-phase change in the magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram shown in figure 4, depending on the half-wave voltage, the direction of the magnetic flux and the current flowing through the stator windings; figure 10 - for the control frequency of 16.67 Hz, the voltage change in the stator windings in time, in accordance with the vector diagram depicted in figure 4.

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

Ф - фаза;F - phase;

- 0 - ноль;- 0 - zero;

- С1-С3 - статорные обмотки;- C1-C3 - stator windings;

- VT1 -VT3 - полевые транзисторы;- VT1 -VT3 - field effect transistors;

- I, II, III, IV, V, VI - последовательные фиксированные положения магнитного потока статора;- I, II, III, IV, V, VI - consecutive fixed positions of the magnetic flux of the stator;

- t0-t12 - моменты времени;- t0-t12 - time instants;

- дугообразные линии со стрелкой - направления вращения магнитного поля статора;- arcuate lines with an arrow - the direction of rotation of the stator magnetic field;

- Uсети=f(t) - изменение однофазного питающего напряжения во времени;- U network = f (t) - change in single-phase supply voltage in time;

- прямые линии со стрелками - векторное направления магнитного потока и тока в обмотках статора.- straight lines with arrows - vector directions of the magnetic flux and current in the stator windings.

Однофазно-трехфазный транзисторный преобразователь частоты, ведомый сетью, содержит полупроводниковые ключи на основе полевых транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях. В качестве полевых транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, использованы полевые транзисторы. Полупроводниковые ключи подсоединены к фазе питающей сети и к статорным обмоткам асинхронного трехфазного двигателя, соединенным в звезду. В качестве питающей сети использована однофазная питающая сеть переменного тока для питания асинхронного трехфазного двигателя, а нулевая точка звезды подсоединена к нулю питающей сети.The single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by the network contains semiconductor switches based on field-effect transistors that transmit current in both directions. Field-effect transistors are used as field-effect transistors that transmit current in both directions. Semiconductor switches are connected to the phase of the supply network and to the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star. As a supply network, a single-phase AC supply network was used to power an asynchronous three-phase motor, and the star's zero point is connected to zero of the supply network.

Сток транзистора 1 (VT1) подключен к фазе питающей сети, а исток транзистора 1 (VT1) соединен с началом 2 статорной обмотки (С1) двигателя. Сток транзистора 3 (VT2) подключен к фазе питающей сети, а исток транзистора 3 (VT2) соединен с началом 4 статорной обмотки (С2) двигателя. Сток транзистора 5 (VT3) подключен к фазе питающей сети, а исток транзистора 5 (VT3) соединен с началом 6 статорной обмотки (С3) двигателя. Концы трех обмоток статора двигателя соединены между собой как нулевая точка 7 звезды, которая подсоединена к нулю питающей сети.The drain of transistor 1 (VT1) is connected to the phase of the supply network, and the source of transistor 1 (VT1) is connected to the beginning 2 of the stator winding (C1) of the motor. The drain of transistor 3 (VT2) is connected to the phase of the supply network, and the source of transistor 3 (VT2) is connected to the beginning 4 of the stator winding (C2) of the motor. The drain of transistor 5 (VT3) is connected to the phase of the supply network, and the source of transistor 5 (VT3) is connected to the beginning 6 of the stator winding (C3) of the motor. The ends of the three stator windings of the motor are interconnected as the zero point of a 7 star, which is connected to zero of the supply network.

Транзисторы 1 (VT1), 3 (VT2) и 5 (VT3), пропускающие ток в обоих направлениях, являются полевыми.Transistors 1 (VT1), 3 (VT2) and 5 (VT3), passing current in both directions, are field.

Работа однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, происходит следующим образом. В статорные обмотки асинхронного трехфазного двигателя подается однофазное переменное напряжение в последовательности, обеспечивающей получение вращающегося магнитного поля статора с требуемыми характеристиками.The operation of a single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by the network is as follows. A single-phase alternating voltage is supplied to the stator windings of an asynchronous three-phase motor in a sequence providing a rotating magnetic field of the stator with the required characteristics.

С помощью однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, возможно осуществить векторно-алгоритмическое управление трехфазным асинхронным электродвигателем, создавая последовательно несколько типов вращающихся полей статора, например, прохождением трех (см. фиг.2 и фиг.3) положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя.Using a single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by the network, it is possible to carry out vector-algorithmic control of a three-phase asynchronous electric motor, creating several types of rotating stator fields in series, for example, passing three (see figure 2 and figure 3) positions of the circular magnetic flux vector rotating field of stator motor.

Первоначально на затворы транзисторов 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3) подано напряжения, создающее электрическое поле для закрытия транзисторов. Векторно-алгоритмическое управление осуществляется снятием напряжения с затворов транзисторов 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3), обеспечивающих векторное управление асинхронным трехфазным электродвигателем прохождением трех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя за положительную полуволну и трех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя за отрицательную полуволну:Initially, the gates of transistors 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3) were supplied with voltage, which creates an electric field to close the transistors. Vector-algorithmic control is carried out by removing voltage from the gates of transistors 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3), providing vector control of an asynchronous three-phase electric motor by passing three consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the motor stator for a positive half wave and three consecutive fixed positions the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of the engine for the negative half-wave:

- в момент времени t0 положительного полупериода питающего напряжения снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток;- at time t0 of the positive half-cycle of the supply voltage, the voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current;

- в момент времени t1 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t1 of the positive half-cycle of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t2 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t2 of the positive half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t3 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t3 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, the voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t4 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t4 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t5 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 5 (VT3) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток.- at time t5 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 5 (VT3) and it ceases to pass current, the voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current.

Здесь предлагаемый преобразователь позволяет при данном алгоритме питать двигатель напряжением с частотой 2f/СЕТИ и является высокочастотным преобразователем частоты.Here, the proposed converter allows for this algorithm to power the motor with a voltage of 2f / NET and is a high-frequency frequency converter.

Векторно-алгоритмическое управление осуществляется снятием напряжения с затворов транзисторов 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3), которое обеспечивает векторное управление асинхронным трехфазным электродвигателем при двукратном прохождении трех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя за положительную полуволну и двукратном прохождении трех последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора двигателя за отрицательную полуволну:Vector-algorithmic control is carried out by removing voltage from the gates of transistors 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3), which provides vector control of an asynchronous three-phase electric motor when two consecutive fixed three positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of the motor for a positive half-wave and double the passage of three consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of the circular rotating field of the stator of the motor for the negative floor wave:

- в момент времени t0 положительного полупериода питающего напряжения снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток;- at time t0 of the positive half-cycle of the supply voltage, the voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current;

- в момент времени t1 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t1 of the positive half-cycle of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t2 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t2 of the positive half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t3 положительного полупериода питающего напряжения снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за первый (I) промежуток времени;- at time t3 of the positive half-cycle of the supply voltage, the voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the first (I) time interval is repeated;

- в момент времени t4 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за второй (II) промежуток времени;- at time t4 of the positive half-cycle of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the second (II) time interval is repeated;

- в момент времени t5 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за третий (III) промежуток времени;- at time t5 of the positive half-cycle of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the third (III) time interval is repeated;

- в момент времени t6 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за первый (I) промежуток времени;- at time t6 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the first (I) time interval is repeated;

- в момент времени t7 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за второй (II) промежуток времени;- at time t7 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the second (II) time interval is repeated;

- в момент времени t8 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 5 (VT3) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за третий (III) промежуток времени;- at time t8 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 5 (VT3) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the third (III) time interval is repeated;

- в момент времени t9 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за первый (I) промежуток времени;- at time t9 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, the voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the first (I) time interval is repeated;

- в момент времени t10 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за второй (II) промежуток времени;- at time t10 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the second (II) time interval is repeated;

- в момент времени t11 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 5 (VT3) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток; повторяется положение вектора вращающегося поля статора за третий (III) промежуток времени.- at time t11 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 5 (VT3) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current; the position of the stator rotating field vector for the third (III) time interval is repeated.

При данном алгоритме однофазно-трехфазный транзисторный преобразователь частоты, ведомый сетью, позволяет питать двигатель напряжением с частотой 4fСЕТИ.With this algorithm, a single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by the network allows you to power the motor with a frequency of 4f NETWORK .

Векторно-алгоритмическое управление осуществляется снятием напряжения с затворов транзисторов 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3), обеспечивающих векторное управление асинхронным трехфазным электродвигателем прохождением шести последовательных фиксированных положений вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора за один оборот двигателя:Vector-algorithmic control is carried out by removing the voltage from the gates of transistors 1, 3, 5 (VT1, VT2, VT3), which provide vector control of an asynchronous three-phase electric motor by passing six consecutive fixed positions of the magnetic flux vector of a circular rotary stator field per motor revolution:

- в момент времени t0 положительного полупериода питающего напряжения снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t0 of the positive half-cycle of the supply voltage, the voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t1 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 5 (VT3) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток;- at time t1 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 5 (VT3) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current;

- в момент времени t2 положительного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 3 (VT2) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t2 of the positive half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 3 (VT2) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t3 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток;- at time t3 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, the voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current;

- в момент времени t4 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 5 (VT3) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 1 (VT1) и 3 (VT2) и они начинают пропускать ток;- at time t4 of the negative half-period of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 5 (VT3) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 1 (VT1) and 3 (VT2) and they begin to pass current;

- в момент времени t5 отрицательного полупериода питающего напряжения подается напряжение на затвор транзистора 1 (VT1) и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов 3 (VT2) и 5 (VT3) и они начинают пропускать ток.- at time t5 of the negative half-cycle of the supply voltage, voltage is applied to the gate of transistor 1 (VT1) and it ceases to pass current, voltage is removed from the gate of transistors 3 (VT2) and 5 (VT3) and they begin to pass current.

То есть предлагаемый преобразователь позволяет, при данном алгоритме, питать двигатель напряжением с частотой и является низкочастотным преобразователем частоты.That is, the proposed converter allows, with this algorithm, to power the motor with voltage with a frequency and is a low frequency frequency converter.

Таким образом, предлагаемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными преобразователями частоты из-за более высокой надежности и упрощенной системы управления.Thus, the proposed utility model has advantages over the known frequency converters due to the higher reliability and simplified control system.

Claims (1)

Однофазно-трехфазный транзисторный преобразователь частоты, ведомый сетью, содержащий полупроводниковые ключи на основе транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, подключенные к фазе питающей сети и к статорным обмоткам асинхронного трехфазного двигателя, соединенным в звезду, причем в качестве питающей сети использована однофазная питающая сеть переменного тока для питания асинхронного трехфазного двигателя, а нулевая точка звезды подсоединена к нулю питающей сети, отличающийся тем, что в качестве транзисторов, пропускающих ток в обоих направлениях, использованы полевые транзисторы.
Figure 00000001
A single-phase-three-phase transistor frequency converter driven by a network, containing semiconductor switches based on transistors that transmit current in both directions, connected to the phase of the supply network and to the stator windings of an asynchronous three-phase motor connected to a star, and a single-phase alternating supply network is used as the supply network current to power an asynchronous three-phase motor, and the star’s zero point is connected to zero of the supply network, characterized in that as transistors I skip current in both directions, field effect transistors are used.
Figure 00000001
RU2012118444/07U 2012-05-03 2012-05-03 SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK RU121406U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118444/07U RU121406U1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118444/07U RU121406U1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU121406U1 true RU121406U1 (en) 2012-10-20

Family

ID=47145844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118444/07U RU121406U1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU121406U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223291U1 (en) * 2023-10-31 2024-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Semiconductor device for powering a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase alternating current network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223291U1 (en) * 2023-10-31 2024-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Semiconductor device for powering a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase alternating current network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Masmoudi et al. Direct torque control of brushless DC motor drives with improved reliability
CN103633910B (en) A kind of space vector of voltage control device and its control method for soft start
RU162848U1 (en) SEMICONDUCTOR REVERSE DEVICE FOR STARTING AND OPERATING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR SUPPLY FROM A SINGLE-PHASE AC NETWORK
RU2420857C1 (en) Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor
CN109964394B (en) DC bus ripple cancellation for multi-phase electric machines
Sindura et al. Speed Control of Induction Motor using Cycloconverter
RU95198U1 (en) ADJUSTABLE SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER COMMUNICATED BY THE NETWORK
RU121406U1 (en) SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER, LED BY THE NETWORK
RU2439774C1 (en) Semiconductor gear guided by mains for speed control of one-phase double-winding asynchronous motor
RU2403669C1 (en) Semiconductor single-phase two-winding induction motor speed setter
RU157687U1 (en) REVERSE CONDENSOR-FREE DEVICE STARTING A SINGLE-PHASE TWO-WAY ASYNCHRONOUS MOTOR
Nekoei et al. Three-phase induction motor drive by FPGA
Karampuri et al. Phase displaced SVPWM technique for five-phase open-end winding induction motor drive
RU2361357C2 (en) Device for controlling asynchronous engine in vehicles
RU163695U1 (en) SEMICONDUCTOR REDUCER LED BY A SINGLE-PHASE AC NETWORK
CN107359782A (en) Small-power three-phase alternating-current switch reluctance generator/motor current transformer
RU185924U1 (en) Single-phase two-winding induction motor control device
RU151766U1 (en) SINGLE-PHASE THREE-PHASE BROADBAND TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER LED BY A SINGLE-PHASE NETWORK
RU2507673C1 (en) Single-phase-three-phase semiconductor reversible switchboard driven by single-phase ac circuit
RU109356U1 (en) SINGLE-PHASE-THREE-PHASE TRANSISTOR REVERSE SWITCH LED BY A SINGLE-PHASE NETWORK
RU192777U1 (en) Semiconductor device for starting a three-phase 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
RU71193U1 (en) LOW-FREQUENCY SINGLE-PHASE-THREE-PHASE SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTER USED BY AC NETWORK
RU2467466C1 (en) Transistor heteropolar frequency converter that controls speed of synchronous step motor
RU2402863C1 (en) Device for capacitor-free start of three-phase asynchronous motor supplied power to from single-phase mains

Legal Events

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

Effective date: 20130504