RU2370876C1 - Device for capacitor-free start of three-phase electric motor from single-phase grid - Google Patents
Device for capacitor-free start of three-phase electric motor from single-phase grid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370876C1 RU2370876C1 RU2008110273/09A RU2008110273A RU2370876C1 RU 2370876 C1 RU2370876 C1 RU 2370876C1 RU 2008110273/09 A RU2008110273/09 A RU 2008110273/09A RU 2008110273 A RU2008110273 A RU 2008110273A RU 2370876 C1 RU2370876 C1 RU 2370876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- windings
- zero
- electric motor
- phase network
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам запуска трехфазных асинхронных электродвигателей от однофазной сети и может быть использовано в электроприводе для питания асинхронных трехфазных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены по схеме «треугольник».The invention relates to devices for starting three-phase asynchronous electric motors from a single-phase network and can be used in an electric drive to power asynchronous three-phase electric motors, the stator windings of which are connected according to the "triangle" scheme.
Известно устройство конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее конденсатор и индуктивность. Конденсатор и индуктивность имеют общий выход, который предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая соединена с фазой однофазной сети. Другой выход конденсатора соединен с фазой однофазной сети и предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети. Другой выход индуктивности соединен с нулем однофазной сети и выходами обмоток, одна из которых соединена с фазой однофазной сети. Обмотки двигателя соединены по типу треугольник (Бирюков С. Три фазы - Без потери мощности / С.Бирюков // Радио. - М., 2000. - №7. - С.37, рис.1).A device for the capacitor start of a three-phase electric motor from a single-phase network, containing a capacitor and inductance. The capacitor and inductance have a common output, which is designed to connect to the outputs of the windings, one of which is connected to the zero of the single-phase network, and the other is connected to the phase of the single-phase network. The other output of the capacitor is connected to the phase of the single-phase network and is designed to connect to the outputs of the windings, one of which is connected to the zero of the single-phase network. The other inductance output is connected to the zero of the single-phase network and the outputs of the windings, one of which is connected to the phase of the single-phase network. The motor windings are connected in the form of a triangle (S. Biryukov. Three phases - Without loss of power / S. Biryukov // Radio. - M., 2000. - No. 7. - P.37, Fig. 1).
Основными недостатками описанного устройства конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются повышенные габариты, вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости и индуктивностей, а также низкая надежность ввиду наличия в схеме конденсаторов, индуктивностей.The main disadvantages of the described device for the capacitor starting of a three-phase electric motor from a single-phase network are increased dimensions, due to the need to use paper capacitors of large capacity and inductances, as well as low reliability due to the presence of capacitors and inductances in the circuit.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковый ключ для закорачивания и систему управления этим ключом, при соединении статорных обмоток по схеме «треугольник», подключенный параллельно одной обмотке. Один выход полупроводникового ключа соединен с выходами обмоток, причем одна из обмоток соединена одним выходом с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка соединена только с фазой однофазной сети. Второй выход полупроводникового ключа соединен с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая - с фазой однофазной сети. Система управления этим полупроводниковым ключом состоит из диодного моста и двух тиристоров, включенных катодами встречно в одну из диагоналей моста. Общая катодная точка этих тиристоров соединена с минусом другой диагонали моста. (Голик В. Устройство запуска трехфазных двигателей / В.Голик // Радио. - М., 1996. - №6. - С.39, рис.1, 3).The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a device for non-capacitive start of a three-phase electric motor from a single-phase network, containing a semiconductor key for shorting and a control system for this key, when connecting the stator windings according to the "triangle" circuit, connected in parallel to one winding. One output of the semiconductor switch is connected to the outputs of the windings, with one of the windings connected by one output to zero of the single-phase network, and the other output to the phase of the single-phase network, and the other winding connected only to the phase of the single-phase network. The second output of the semiconductor switch is connected to the outputs of the windings, one of which is connected to the zero of the single-phase network, and the other to the phase of the single-phase network. The control system for this semiconductor key consists of a diode bridge and two thyristors connected by cathodes in the opposite direction to one of the diagonals of the bridge. The common cathode point of these thyristors is connected to the minus of the other diagonal of the bridge. (Golik V. Device for starting three-phase motors / V. Golik // Radio. - M., 1996. - No. 6. - P.39, Fig. 1, 3).
Основными недостатками этого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются пониженная надежность, большие габариты и высокая стоимость, обусловленные использованием сложной системы управления запуском и введением большого количества таких элементов, как диодный мост, стабилитрон, два транзистора, два тиристора.The main disadvantages of this device for capacitor-free starting of a three-phase electric motor from a single-phase network are reduced reliability, large dimensions and high cost due to the use of a complex control system for starting and introducing a large number of elements such as a diode bridge, a zener diode, two transistors, two thyristors.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и экономичности, а также снижения габаритов устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети.The present invention solves the problem of improving reliability and efficiency, as well as reducing the dimensions of the device of the capacitor-free start-up of a three-phase electric motor from a single-phase network.
Для решения поставленной задачи в устройстве бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащем полупроводниковый ключ, предназначенный для закорачивания одной из статорной обмотки двигателя при соединении статорных обмоток по схеме «треугольник», согласно изобретению в качестве полупроводникового ключа использованы встречно-параллельно соединенные динистoры, причем один общий выход динисторов предназначен для подключения к выходам обмоток электродвигателя, одна из которых одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка соединена с нулем однофазной сети, другой общий выход динисторов предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая - с фазой однофазной сети.To solve this problem, in a device for capacitorless starting of a three-phase electric motor from a single-phase network, containing a semiconductor key, designed to short-circuit one of the stator windings of the motor when connecting the stator windings according to the "triangle" scheme, according to the invention, counter-parallel connected dinistors are used as semiconductor switches, and one common output of the dynistors is designed to connect to the outputs of the motor windings, one of which is connected to one output it is connected to the zero phase of the single-phase network, and the other output is connected to the phase of the single-phase network, and the other winding is connected to the zero of the single-phase network, the other common output of the dynistors is designed to connect to the outputs of the windings, one of which is connected to the zero of the single-phase network, and the other to the phase of the single-phase network.
Повышение надежности и экономичности, а также снижение габаритов устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети обусловлено использованием в качестве полупроводникового ключа встречно-параллельно соединенных динисторов, не требующих дополнительной системы управления их открытием и закрытием.The increase in reliability and economy, as well as the decrease in the size of the device for the capacitor-less starting of a three-phase electric motor from a single-phase network, is due to the use of counter-parallel connected dinistors as a semiconductor key, which do not require an additional control system for opening and closing them.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети; на фиг.2 изображена векторная диаграмма вращения, состоящего из четырех фиксированных положений магнитного потока поля статора; на фиг.3 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a circuit diagram of the proposed device of the capacitor-free start-up of a three-phase electric motor from a single-phase network; figure 2 shows a vector diagram of rotation, consisting of four fixed positions of the magnetic flux of the stator field; figure 3 shows the phase-wise change in magnetic flux in the stator windings in accordance with the vector diagram shown in figure 2.
Кроме того, на чертежах изображено следующее:In addition, the drawings show the following:
- Ф - фаза;- Ф - phase;
- 0 - ноль;- 0 - zero;
- А, В, С - статорные обмотки электродвигателя;- A, B, C - stator windings of the electric motor;
- VT1-VT2 - динисторы;- VT1-VT2 - dinistors;
- I, II, III, IV - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора асинхронного двигателя;- I, II, III, IV - sequential fixed positions of the magnetic flux vector of a circular rotating field of the stator of an induction motor;
- 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 питающего напряжения во времени.- U network = f (t) - change in supply voltage over time.
Устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети содержит полупроводниковый ключ, в качестве которого использованы встречно-параллельно соединенные динисторы 1 (VT1) и 2 (VT2). Один общий выход динисторов 1 и 2 предназначен для подключения к выходам статорных обмоток электродвигателя, одна из которых, обмотка А, одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка, обмотка В, соединена с нулем однофазной сети. Другой общий выход динисторов 1 и 2 предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых, обмотка В, соединена с нулем однофазной сети, а другая, обмотка С, - с фазой однофазной сети. Статорные обмотки А, В, С электродвигателя соединены по схеме «треугольник».The device for capacitor-free starting of a three-phase electric motor from a single-phase network contains a semiconductor switch, which is used as counter-parallel connected dinistors 1 (VT1) and 2 (VT2). One common output of the dynistors 1 and 2 is designed to connect to the outputs of the stator windings of the electric motor, one of which, winding A, is connected to the single-phase network zero by one output, and the single-phase network phase is the other output, and the other winding, B winding, is connected to zero single phase network. Another common output of the dynistors 1 and 2 is for connecting to the outputs of the windings, one of which, winding B, is connected to the zero of the single-phase network, and the other, winding C, to the phase of the single-phase network. Stator windings A, B, C of the electric motor are connected according to the "triangle" scheme.
Работа устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети осуществляется следующим образом. При прохождении положительной полуволны питающего напряжения сначала ток проходит по всем трем обмоткам А, В, С электродвигателя (фиг.3). Образуется первое положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 1 (VT1). Происходит закорачивание обмотки В и образуется второе положение вектора магнитного поля статора. При прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения, сначала ток проходит по всем трем обмоткам А, В, С электродвигателя. Образуется третье положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 2 (VT2). Образуется четвертое положение вектора магнитного поля статора. Поле статора получается эллипсоидным, пространственным, изменяющимся во времени.The operation of the device of the capacitorless start of a three-phase electric motor from a single-phase network is as follows. With the passage of the positive half-wave of the supply voltage, first the current passes through all three windings A, B, C of the electric motor (figure 3). The first position of the stator magnetic field vector is formed. When the threshold value of the supply voltage is reached, the dinistor 1 (VT1) opens. The winding B is shorted and the second position of the stator magnetic field vector is formed. With the passage of the negative half-wave of the supply voltage, first the current passes through all three windings A, B, C of the electric motor. A third position of the stator magnetic field vector is formed. When the threshold value of the supply voltage is reached, the dinistor 2 (VT2) opens. The fourth position of the stator magnetic field vector is formed. The stator field is ellipsoidal, spatial, and changes in time.
Таким образом, увеличиваются надежность и экономичность, а также снижаются габариты устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети при отсутствии использования сложной системы управления запуском трехфазного электродвигателя.Thus, reliability and economy are increased, as well as the dimensions of the device for non-capacitor starting of a three-phase electric motor from a single-phase network are reduced in the absence of the use of a complex control system for starting a three-phase electric motor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008110273/09A RU2370876C1 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Device for capacitor-free start of three-phase electric motor from single-phase grid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008110273/09A RU2370876C1 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Device for capacitor-free start of three-phase electric motor from single-phase grid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2370876C1 true RU2370876C1 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41263093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008110273/09A RU2370876C1 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Device for capacitor-free start of three-phase electric motor from single-phase grid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370876C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193216U1 (en) * | 2019-06-03 | 2019-10-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor device for non-capacitor starting a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase mains |
-
2008
- 2008-03-17 RU RU2008110273/09A patent/RU2370876C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193216U1 (en) * | 2019-06-03 | 2019-10-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Semiconductor device for non-capacitor starting a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase mains |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140239876A1 (en) | Electric drive with reconfigurable winding | |
KR830001998B1 (en) | Variable Speed Electromechanical Device with Controlled Magnetic Flux Density | |
US9344020B2 (en) | Power conversion apparatus and electrical-mechanical energy conversion system | |
US20080137383A1 (en) | Two-phase power converter apparatus and method | |
KR101791288B1 (en) | Multi-level inverter | |
JP6253850B2 (en) | AC rotating electrical machine control device | |
RU2385527C1 (en) | Semiconductor device of capacitor-free start-up of three-phase electric motor from single-phase grid | |
RU193358U1 (en) | Reversible switching device for starting a three-phase asynchronous squirrel-cage motor from a single-phase network | |
Klumpner et al. | New steps towards a low-cost power electronic building block for matrix converters | |
Nikouie et al. | A highly integrated electric drive system for tomorrow's EVs and HEVs | |
RU2420857C1 (en) | Semiconductor device to control speed of single-phase double-winding induction motor | |
RU2370876C1 (en) | Device for capacitor-free start of three-phase electric motor from single-phase grid | |
CA1147019A (en) | Motor energizing circuit including free-running diodes and demagnetization windings | |
Takaku et al. | Improved wind power conversion system using magnetic energy recovery switch (MERS) | |
US8310118B2 (en) | Packaging improvement for converter-fed transverse flux machine | |
CN101262195B (en) | Five-level switch magnetic resistance motor power converter | |
CN103840577B (en) | Double armature winding double salient-pole electric machine electricity generation system | |
RU2370877C1 (en) | Device for capacitor-free start of three-phase short-circuited electric motor from single-phase grid | |
Tungpimolrut et al. | Torque improvement of three-phases full bridge converter based switched reluctance motor with DC assisted winding | |
RU200744U1 (en) | Compact device for starting a three-phase motor from a single-phase network | |
RU121972U1 (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE FOR CAPACITY-FREE STARTING OF A THREE-PHASE ELECTRIC MOTOR FROM A SINGLE-PHASE NETWORK AT CONNECTION OF STATOR WINDINGS TO A TRIANGLE | |
CN108429499B (en) | Self-excitation High speed SRM power converter system | |
WO2016193092A1 (en) | Dc bus ripple reduction | |
RU2344540C2 (en) | One-phase-three-phase reversing switchboard | |
CN105790478A (en) | Triangle-connection three-phase alternating-current motor and three-phase electric reactor dual-purpose winding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100318 |