RU2532528C1 - Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока - Google Patents
Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532528C1 RU2532528C1 RU2013125293/07A RU2013125293A RU2532528C1 RU 2532528 C1 RU2532528 C1 RU 2532528C1 RU 2013125293/07 A RU2013125293/07 A RU 2013125293/07A RU 2013125293 A RU2013125293 A RU 2013125293A RU 2532528 C1 RU2532528 C1 RU 2532528C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- amplifier
- control
- coupled
- winding
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором. Технический результат - повышение коэффициента полезного действия, снижение тепловыделение в обмотках двигателя за счет введения режима работы с уменьшенным электромагнитным моментом. Обмотка возбуждения асинхронного двигателя соединена с источником питания переменного тока, последовательно включенным через блок компенсирующей нагрузки, который, в свою очередь, соединен параллельно с блоком коммутации. Вход блока коммутации связан с выходом блока управления коэффициентом усиления, выход которого связан с первым входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления. Вход блока управления коэффициентом усиления и второй вход усилителя с управляемым коэффициентом усиления связаны с источником напряжения управления, а выход усилителя с управляемым коэффициентом усиления связан с входом усилителя мощности, который параллельно подключен к обмотке управления. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором.
Известно устройство управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения (Россия, полезная модель, патент №121407, МПК Н02Р 25/02, опубл. 20.10.2012 г.). Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения содержит два преобразователя напряжение-частота, инвертор, выход которого соединен с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя, обмотка возбуждения которого соединена с источником переменного тока, частотный демодулятор, прецизионный регулируемый блок питания постоянного напряжения, амплитудный модулятор и сумматор, выход которого соединен с входом первого преобразователя напряжение-частота. Выход прецизионного регулируемого блока питания постоянного напряжения подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом частотного демодулятора, вход которого снабжен зажимами для подключения к источнику переменного тока. Второй преобразователь напряжение-частота соединен своим входом с выходом прецизионного регулируемого блока питания постоянного напряжения. Выход амплитудного модулятора подключен к управляющему входу инвертора. Фазовый регулятор соединен своим входом с выходом первого преобразователя напряжение-частота, а выходом - с первым входом амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом выпрямителя, подключенного своим входом к выходу второго преобразователя напряжение-частота. Однако данное устройство характеризуется низким коэффициентом полезного действия при формировании моментов ниже максимального.
Известен способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, патент RU №2476982, МПК Н02Р 21/00, Н02Р 25/02, опубл. 27.02.2013 г. Но данный способ характеризуется повышенной сложностью, поскольку для его осуществления требуются дополнительное вычислительное устройство, усилитель и источники питания.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является схема двухфазного двигателя, описанная в учебнике: М.М. Кацман. Электрические машины. М.: Высшая школа, 1990 г., стр.214, 215. Данная схема включения состоит из обмотки возбуждения и обмотки управления, расположенных на статоре так, что их оси смещены друг относительно друга под углом 90°. На эти обмотки непрерывно подается два напряжения от источника питания переменного тока, одинаковые по значению и частоте, но сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°. Недостатком данной схемы является то, что для реализации управления электромагнитным моментом необходимо применение дополнительного вычислительного устройства, рассчитывающего нелинейную функцию зависимости электромагнитного момента от напряжения на обмотках двигателя, дополнительно необходимы два канала усилителей и дополнительные источники питания.
Задача изобретения - повышение эксплуатационных характеристик устройства для управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока.
Технический результат - повышение коэффициента полезного действия, снижение тепловыделения в обмотках двигателя за счет введения режима работы с уменьшенным электромагнитным моментом.
Это достигается тем, что в устройстве управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока, выполненного из обмотки возбуждения и обмотки управления, расположенных на статоре со смещением осей друг относительно друга на 90°, в отличие от известного, обмотка возбуждения соединена с источником питания переменного тока напряжением U1, последовательно включенным через блок компенсирующей нагрузки, соединенный параллельно с блоком коммутации, вход которого связан с выходом блока управления коэффициентом усиления, который, кроме того, также связан с первым входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления, причем вход блока управления коэффициентом усиления и второй вход усилителя с управляемым коэффициентом усиления связаны с источником напряжения управления U2, а выход усилителя с управляемым коэффициентом усиления связан с входом усилителя мощности, параллельно подключенного к обмотке управления.
На фиг.1 представлена блок-схема включения двигателя, на фиг.2а и 2б - вид сигналов на обмотке возбуждения 2 и на обмотке управления 3в первом и во втором режимах соответственно.
Устройство управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока 1 (фиг.1), выполненного с обмоткой возбуждения 2 и обмоткой управления 3, расположенными на статоре со смещением осей друг относительно друга на 90°. Кроме того, устройство содержит усилитель мощности 4, блок компенсирующей нагрузки 5, блок коммутации 6, блок управления коэффициентом усиления 7 и усилитель с управляемым коэффициентом усиления 8. Фаза напряжения на обмотке возбуждения 2 сдвинута относительно фазы напряжения на обмотке управления 3 на угол 90°. Кроме того, обмотка возбуждения 2 соединена с источником питания переменного тока напряжением U1, последовательно включенным через блок компенсирующей нагрузки 5, который, в свою очередь, соединен параллельно с блоком коммутации 6. Вход блока коммутации 6 связан с выходом блока управления коэффициентом усиления 7, выход которого также связан с первым входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления 8. Вход блока управления коэффициентом усиления 7 и второй вход усилителя с управляемым коэффициентом усиления 8 связаны с источником переменного тока, формирующим напряжение управления U2, а выход усилителя с управляемым коэффициентом усиления 8 связан с входом усилителя мощности 4, который параллельно подключен к обмотке управления 3.
На фиг.2а представлен вид сигналов на обмотке возбуждения 2 и на обмотке управления 3 в первом режиме, на фиг.2б - вид сигналов на обмотке возбуждения 2 и на обмотке управления 3 во втором режиме.
Устройство управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока работает в двух режимах. Первый режим предназначен для формирования больших электромагнитных моментов, а второй режим - для формирования малых электромагнитных моментов. Выбор режима в зависимости от действующего значения напряжения управления U2 определяет блок управления коэффициентом усиления 7. В первом режиме блок коммутации 6 замыкает вывод, идущий от источника питания переменного тока напряжением U1, и вывод, идущий от обмотки возбуждения 2. Таким образом, напряжение на обмотке возбуждения 2 Uoв равно напряжению U1 источника питания переменного тока. При этом коэффициент усиления усилителя с управляемым коэффициентом усиления 8 равен единице, и на вход усилителя мощности 4 подается сигнал, равный U2. Во втором режиме блок коммутации 6 размыкает выводы, идущие от источника питания переменного тока напряжением U1 и на обмотку возбуждения 2, при этом ток в обмотку возбуждения 2 течет через блок компенсирующей нагрузки 5. При этом устанавливается действующее значение напряжения обмотки возбуждения Uoв=U1/k, где k - коэффициент, задающий соотношение напряжений для двух режимов. Параметры блока компенсирующей нагрузки 5 подобраны таким образом, чтобы обеспечивать заданное соотношение напряжений для двух режимов и заданную фазу напряжения обмотки возбуждения 2 при выборе режима. Для второго режима мощность, потребляемая обмоткой возбуждения, снижается в k2 раз. Во втором режиме коэффициент усиления усилителя с управляемым коэффициентом усиления 8 равен k. При этом усилитель с управляемым коэффициентом усиления 8 преобразует напряжение управления согласно формуле Uoy=U2хk.
Таким образом, достигнут технический результат - повышен коэффициент полезного действия за счет снижения тепловыделения в обмотках двигателя и снижения напряжения на обмотке возбуждения в режиме работы с уменьшенным электромагнитным моментом, кроме того, снижен номинальный ток потребления при использовании простой схемы устройства.
Claims (1)
- Устройство управления электромагнитным моментом асинхронного двухфазного двигателя переменного тока, выполненного из обмотки возбуждения и обмотки управления, расположенных на статоре со смещением осей друг относительно друга на 90°, отличающееся тем, что обмотка возбуждения соединена с источником питания переменного тока напряжением U1, последовательно включенным через блок компенсирующей нагрузки, соединенный параллельно с блоком коммутации, вход которого связан с выходом блока управления коэффициентом усиления, который, кроме того, также связан с первым входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления, причем вход блока управления коэффициентом усиления и второй вход усилителя с управляемым коэффициентом усиления связаны с источником напряжения управления U2, а выход усилителя с управляемым коэффициентом усиления связан с входом усилителя мощности, параллельно подключенного к обмотке управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125293/07A RU2532528C1 (ru) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125293/07A RU2532528C1 (ru) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2532528C1 true RU2532528C1 (ru) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013125293/07A RU2532528C1 (ru) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532528C1 (ru) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU243687A1 (ru) * | Э. М. Панченко , Ю. П. Михеев Военна академи бронетанковых войск | УСТРОЙСТВО дл УПРАВЛЕНИЯ МОЛ1ЕНТНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ | ||
| SU1317636A1 (ru) * | 1985-07-01 | 1987-06-15 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Способ управлени двухфазным асинхронным двигателем в режиме прерывистого движени |
| EP1240712A1 (de) * | 1999-12-23 | 2002-09-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betrieb von asynchronmotoren und zugehörige einrichtung |
| RU2246172C1 (ru) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Ульяновский государственный технический университет | Способ фазового управления асинхронным исполнительным электродвигателем |
| DE19843106B4 (de) * | 1998-09-21 | 2005-08-18 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | System zur Drehzahlsteuerung von Wechselstrom-Motoren |
| FR2900515B1 (fr) * | 2006-04-26 | 2008-07-11 | Bubendorff Sa | Moteur asynchrone pour entrainement de systeme de fermeture de batiment |
| RU2414806C1 (ru) * | 2010-04-23 | 2011-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) | Способ частотного управления электромагнитным моментом асинхронного двигателя |
| RU121407U1 (ru) * | 2012-05-30 | 2012-10-20 | Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения |
| RU2476982C1 (ru) * | 2011-08-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором |
-
2013
- 2013-05-31 RU RU2013125293/07A patent/RU2532528C1/ru active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU243687A1 (ru) * | Э. М. Панченко , Ю. П. Михеев Военна академи бронетанковых войск | УСТРОЙСТВО дл УПРАВЛЕНИЯ МОЛ1ЕНТНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ | ||
| SU1317636A1 (ru) * | 1985-07-01 | 1987-06-15 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Способ управлени двухфазным асинхронным двигателем в режиме прерывистого движени |
| DE19843106B4 (de) * | 1998-09-21 | 2005-08-18 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | System zur Drehzahlsteuerung von Wechselstrom-Motoren |
| EP1240712A1 (de) * | 1999-12-23 | 2002-09-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betrieb von asynchronmotoren und zugehörige einrichtung |
| RU2246172C1 (ru) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Ульяновский государственный технический университет | Способ фазового управления асинхронным исполнительным электродвигателем |
| FR2900515B1 (fr) * | 2006-04-26 | 2008-07-11 | Bubendorff Sa | Moteur asynchrone pour entrainement de systeme de fermeture de batiment |
| US8125176B2 (en) * | 2006-04-26 | 2012-02-28 | Bubendorff | Motorized system for closing a building |
| RU2414806C1 (ru) * | 2010-04-23 | 2011-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) | Способ частотного управления электромагнитным моментом асинхронного двигателя |
| RU2476982C1 (ru) * | 2011-08-01 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором |
| RU121407U1 (ru) * | 2012-05-30 | 2012-10-20 | Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| W02011047660 A1, 19.05.2011 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107005194B (zh) | 多绕组电动机驱动控制装置 | |
| RU2013138457A (ru) | Устройство преобразования мощности | |
| CN101610062A (zh) | 自励混合励磁同步电机交流发电系统及其控制方法 | |
| RU2016103761A (ru) | Контроллер двигателя | |
| RU155594U1 (ru) | Многофункциональный регулятор качества электроэнергии для трехфазных распределительных систем электроснабжения 0,4 кв | |
| RU2666903C1 (ru) | Автономная электростанция переменного тока | |
| Abdel-Rahim et al. | An unsymmetrical two-phase induction motor drive with slip-frequency control | |
| RU2597248C1 (ru) | Дизель-генераторная установка | |
| CN109494799A (zh) | 基于开绕组结构的永磁同步发电机直接并网系统及其控制方法 | |
| RU2532528C1 (ru) | Устройство управления электромагнитным моментом двухфазного двигателя переменного тока | |
| Iacchetti et al. | Enhanced torque control in a DFIG connected to a DC grid by a diode rectifier | |
| Van et al. | Application of the Phase Shift Full Bridge Converter for the Single-Phase Full-Bridge Inverter to Improve the Output of the Renewable Energy | |
| Touaiti et al. | Control scheme for stand-alone DFIG feeding an isolated load | |
| Manjula et al. | Current harmonics reduction using Hysteresis Current Controller (HCC) for a wind driven self-excited induction generator drives | |
| Sharma et al. | An autonomous wind energy conversion system with permanent magnet synchronous generator | |
| RU151665U1 (ru) | Асинхронизированный синхронный генератор | |
| RU2402865C1 (ru) | Способ оптимального частотного управления асинхронным двигателем | |
| RU145562U1 (ru) | Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме прерывистого движения | |
| Thanyaphirak et al. | PWM AC chopper control schemes for energy saving of single-phase induction motors | |
| RU2556236C1 (ru) | Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза | |
| RU2534028C1 (ru) | Источник электропитания аппаратуры радиолокационной станции | |
| CN116349105A (zh) | 具有集成电力电子设备以符合公共电网的馈电要求的发电机组 | |
| RU2458381C2 (ru) | Однофазный активный электрический фильтр | |
| RU2339154C1 (ru) | Устройство управления преобразователя частоты | |
| RU2372709C1 (ru) | Система электропитания объектов |