RU217101U1 - Thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link - Google Patents

Thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link Download PDF

Info

Publication number
RU217101U1
RU217101U1 RU2022131467U RU2022131467U RU217101U1 RU 217101 U1 RU217101 U1 RU 217101U1 RU 2022131467 U RU2022131467 U RU 2022131467U RU 2022131467 U RU2022131467 U RU 2022131467U RU 217101 U1 RU217101 U1 RU 217101U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching elements
semiconductor switching
combined
outputs
thyristors
Prior art date
Application number
RU2022131467U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мая Ивановна Стальная
Сергей Юрьевич Еремочкин
Данил Валерьевич Дорохов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU217101U1 publication Critical patent/RU217101U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к регулируемым полупроводниковым преобразователям для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя и может быть использована для плавного регулирования скорости электродвигателя. Техническим результатом является уменьшение габаритов устройства. Шесть полупроводниковых коммутационных элементов соединены в мостовую трехфазную схему. В качестве полупроводниковых коммутационных элементов использованы тиристоры. Первые выходы первого, третьего и пятого полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к плюсу постоянного напряжения. Первые выходы четвертого, шестого и второго полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к минусу постоянного напряжения. Вторые выходы полупроводниковых коммутационных элементов объединены: первый с четвертым, третий с шестым, пятый со вторым, и подключены соответственно к обмоткам статора электродвигателя. Вторые объединенные выходы первого и четвертого полупроводниковых коммутационных элементов подключены к началу второй обмотки статора. Вторые объединенные выходы пятого и второго полупроводниковых коммутационных элементов подключены к началу первой обмотки статора. Вторые объединенные выходы третьего и шестого полупроводниковых коммутационных элементов подключены к объединенным концам первой и второй обмоток статора. 7 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to adjustable semiconductor converters for a single-phase two-winding asynchronous electric motor and can be used for smooth control of the electric motor speed. The technical result is to reduce the dimensions of the device. Six semiconductor switching elements are connected in a three-phase bridge circuit. Thyristors are used as semiconductor switching elements. The first outputs of the first, third and fifth semiconductor switching elements are combined and connected to a positive DC voltage. The first outputs of the fourth, sixth and second semiconductor switching elements are combined and connected to the minus DC voltage. The second outputs of the semiconductor switching elements are combined: the first with the fourth, the third with the sixth, the fifth with the second, and are connected respectively to the motor stator windings. The second combined outputs of the first and fourth semiconductor switching elements are connected to the beginning of the second stator winding. The second combined outputs of the fifth and second semiconductor switching elements are connected to the beginning of the first stator winding. The second combined outputs of the third and sixth semiconductor switching elements are connected to the combined ends of the first and second stator windings. 7 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к регулируемым полупроводниковым преобразователям для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя и может быть использован для плавного регулирования скорости электродвигателя.The utility model relates to adjustable semiconductor converters for a single-phase two-winding asynchronous electric motor and can be used for smooth control of the electric motor speed.

Известен автономный трехфазный мостовой инвертор тока, содержащий в качестве вентилей шесть однооперационных тиристоров, соединенных попарно последовательно и работающих попарно параллельно, конденсаторы, осуществляющие коммутацию тиристоров в инверторе, подключенные к парам тиристоров, нагрузку, связанную с тиристорами. Тиристоры подключены к плюсу и минусу источника питания (Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: учебник для вузов / Г.Н. Горбачев, Е.Е. Чаплыгин; под ред. В.А. Лабунцова. - М: Энергоатомиздат, 1988, с. 310, 311, рис. 9.12).An autonomous three-phase bridge current inverter is known, containing as valves six single-operation thyristors connected in pairs in series and operating in pairs in parallel, capacitors that switch thyristors in the inverter, connected to pairs of thyristors, a load associated with thyristors. Thyristors are connected to the plus and minus of the power source (Gorbachev G.N., Chaplygin E.E. Industrial electronics: a textbook for universities / G.N. Gorbachev, E.E. Chaplygin; edited by V.A. Labuntsov. - M : Energoatomizdat, 1988, pp. 310, 311, Fig. 9.12).

Основным недостатком описанного устройства является необходимость емкостного запирания тиристоров со сложной системой управления за счет использования конденсаторов, причем величина емкости конденсаторов зависит от нагрузки.The main disadvantage of the described device is the need for capacitive locking of thyristors with a complex control system through the use of capacitors, and the value of the capacitance of the capacitors depends on the load.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является широкорегулируемый транзиторный преобразователь частоты для электродвигателя переменного тока, содержащий шесть полупроводниковых коммутационных элементов, соединенных в мостовую трехфазную схему, а также шесть диодов. Первые выходы первого, третьего и пятого полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к одному из входов питающей сети. Первые выходы четвертого, шестого и второго полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к другому входу питающей сети. Вторые выходы полупроводниковых коммутационных элементов объединены: первый с четвертым, третий с шестым, пятый со вторым и подключены соответственно к фазам статора электродвигателя. Катоды первого, второго и третьего диодов подключены к плюсу питающей сети. Аноды четвертого, пятого и шестого диодов подключены к минусу питающей сети. В качестве полупроводниковых коммутационных элементов использованы транзисторы (патент RU 164966, МПК Н02Р 27/06 (2006.01).The closest to the proposed utility model in terms of technical essence and the achieved result (prototype) is a widely adjustable transient frequency converter for an AC motor, containing six semiconductor switching elements connected in a three-phase bridge circuit, as well as six diodes. The first outputs of the first, third and fifth semiconductor switching elements are combined and connected to one of the mains inputs. The first outputs of the fourth, sixth and second semiconductor switching elements are combined and connected to another power supply input. The second outputs of the semiconductor switching elements are combined: the first with the fourth, the third with the sixth, the fifth with the second and are connected respectively to the motor stator phases. The cathodes of the first, second and third diodes are connected to the plus of the mains. The anodes of the fourth, fifth and sixth diodes are connected to the minus of the mains. Transistors were used as semiconductor switching elements (patent RU 164966, IPC H02R 27/06 (2006.01).

Недостатками данного широкорегулируемого транзиторного преобразователя частоты для электродвигателя переменного тока являются повышенные габариты вследствие использования шести диодов, а также высокое энергопотребление, так как для отпирания транзисторов необходим постоянный входной сигнал.The disadvantages of this widely adjustable transient frequency converter for an AC motor are the increased dimensions due to the use of six diodes, as well as high power consumption, since a constant input signal is required to unlock the transistors.

Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема уменьшения габаритов устройства при увеличении его экономичности.The proposed utility model solves the technical problem of reducing the dimensions of the device while increasing its efficiency.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тиристорный преобразователь частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока, содержащий шесть полупроводниковых коммутационных элементов, соединенных в мостовую трехфазную схему, причем первые выходы первого, третьего и пятого полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к плюсу источника питания, первые выходы четвертого, шестого и второго полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к минусу источника питания, вторые выходы полупроводниковых коммутационных элементов объединены: первый с четвертым, третий с шестым, пятый со вторым и подключены соответственно к обмоткам статора электродвигателя, согласно полезной модели в качестве полупроводниковых коммутационных элементов использованы запираемые тиристоры, вторые объединенные выходы первого и четвертого полупроводниковых коммутационных элементов подключены к началу второй обмотки статора, вторые объединенные выходы пятого и второго полупроводниковых коммутационных элементов подключены к началу первой обмотки статора, вторые объединенные выходы третьего и шестого полупроводниковых коммутационных элементов подключены к объединенным концам первой и второй обмоток статора.The solution of the problem is achieved by the fact that the thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link, containing six semiconductor switching elements connected in a three-phase bridge circuit, with the first outputs of the first, third and fifth semiconductor switching elements combined and connected to the plus power source, the first outputs of the fourth, sixth and second semiconductor switching elements are combined and connected to the minus of the power source, the second outputs of the semiconductor switching elements are combined: the first with the fourth, the third with the sixth, the fifth with the second and connected respectively to the stator windings of the electric motor, according to the utility model lockable thyristors are used as semiconductor switching elements, the second combined outputs of the first and fourth semiconductor switching elements are connected to the beginning of the second winding stator, the second combined outputs of the fifth and second semiconductor switching elements are connected to the beginning of the first stator winding, the second combined outputs of the third and sixth semiconductor switching elements are connected to the combined ends of the first and second stator windings.

Уменьшение габаритов, а также увеличение экономичности тиристорного преобразователя частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока обусловлено тем, что в качестве полупроводниковых коммутационных элементов использованы запираемые тиристоры, подключенные к двум обмоткам статора.The reduction in size, as well as an increase in the efficiency of a thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link, is due to the fact that lockable thyristors connected to two stator windings are used as semiconductor switching elements.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема тиристорного преобразователя частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока, на фиг. 2 показана векторная диаграмма вращающегося поля статора двигателя, состоящего из четырех фиксированных положений вектора магнитной индукции поля статора, при вращении по часовой стрелке; на фиг. 3 - пофазное изменение магнитного потока, а также направление протекающего тока по обмоткам статора электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фиг. 2; на фиг. 4 показана векторная диаграмма вращающегося поля статора двигателя, состоящего из восьми фиксированных положений вектора магнитной индукции поля статора, при вращении по часовой стрелке; на фиг. 5 - пофазное изменение магнитного потока, а также направление протекающего тока по обмоткам статора электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фиг. 4.; на фиг. 6 показана векторная диаграмма вращающегося поля статора двигателя, состоящего из четырех фиксированных положений вектора магнитной индукции поля статора, при вращении против часовой стрелки; на фиг. 7 - пофазное изменение магнитного потока, а также направление протекающего тока по обмоткам статора электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, представленной на фиг. 6.The proposed utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a circuit diagram of a thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link, in Fig. 2 shows a vector diagram of the rotating field of the motor stator, consisting of four fixed positions of the magnetic induction vector of the stator field, when rotating clockwise; in fig. 3 - phase-by-phase change in the magnetic flux, as well as the direction of the flowing current through the stator windings of the electric motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 2; in fig. 4 shows a vector diagram of the rotating field of the motor stator, consisting of eight fixed positions of the magnetic induction vector of the stator field, when rotating clockwise; in fig. 5 - phase-by-phase change in the magnetic flux, as well as the direction of the flowing current through the stator windings of the electric motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 4.; in fig. 6 shows a vector diagram of the rotating field of the motor stator, consisting of four fixed positions of the magnetic induction vector of the stator field, when rotating counterclockwise; in fig. 7 - phase-by-phase change in the magnetic flux, as well as the direction of the flowing current through the stator windings of the electric motor in accordance with the vector diagram shown in FIG. 6.

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

- + - плюс питающей сети постоянного тока;- + - plus of the DC supply network;

- - - минус питающей сети постоянного тока;- - - minus of the DC supply network;

- L1 - первая обмотка статора;- L1 - the first stator winding;

- L2 - вторая обмотка статора;- L2 - second stator winding;

- VS1-VS6 - тиристоры;- VS1-VS6 - thyristors;

- t1-t9 - моменты времени коммутации полупроводниковых ключей;- t1-t9 - switching times of semiconductor switches;

- I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока вращающегося поля статора электродвигателя;- I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII - sequential fixed positions of the magnetic flux vector of the rotating field of the stator of the electric motor;

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

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

Тиристорный преобразователь частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока содержит шесть полупроводниковых коммутационных элементов, в качестве которых использованы запираемые тиристоры.A thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link contains six semiconductor switching elements, which are lockable thyristors.

Первый тиристор 1 (VS1), третий тиристор 2 (VS3), пятый тиристор 3 (VS5) подключены к плюсу источника питания. Четвертый тиристор 4 (VD4), шестой тиристор 5 (VS6), второй тиристор 6 (VS2) подключены к минусу источника питания. Таким образом, первые выходы первого тиристора 1 (VS1), третьего тиристора 2 (VS3), пятого тиристора 3 (VS5) объединены и подключены к плюсу источника питания, а первые выходы четвертого тиристора 4 (VS4), шестого тиристора 5 (VS6) и второго тиристора 6 (VS2) объединены и подключены к минусу источника питания.The first thyristor 1 (VS1), the third thyristor 2 (VS3), the fifth thyristor 3 (VS5) are connected to the plus of the power supply. The fourth thyristor 4 (VD4), the sixth thyristor 5 (VS6), the second thyristor 6 (VS2) are connected to the minus of the power supply. Thus, the first outputs of the first thyristor 1 (VS1), the third thyristor 2 (VS3), the fifth thyristor 3 (VS5) are combined and connected to the plus of the power source, and the first outputs of the fourth thyristor 4 (VS4), the sixth thyristor 5 (VS6) and the second thyristor 6 (VS2) are combined and connected to the minus of the power source.

Первый тиристор 1 (VS1), второй тиристор 6 (VS2), третий тиристор 2 (VS3), четвертый тиристор 4 (VS4), пятый тиристор 3 (VS5), шестой тиристор 5 (VS6), образующие полупроводниковый редуктор, соединены в мостовую трехфазную схему.The first thyristor 1 (VS1), the second thyristor 6 (VS2), the third thyristor 2 (VS3), the fourth thyristor 4 (VS4), the fifth thyristor 3 (VS5), the sixth thyristor 5 (VS6), forming a semiconductor reducer, are connected in a three-phase bridge scheme.

Тиристоры попарно объединены между собой и подключены к выходам редуктора. Так вторые выходы первого тиристора 1 (VS1) и четвертого тиристора 4 (VS4) объединены и подключены к выходу 7 и к началу второй обмотки статора 8 (L2); вторые выходы третьего тиристора 2 (VS3) и шестого тиристора 5 (VS6) объединены и подключены к выходу 9 и к объединенным концам первой обмотки статора 10 (L1) и второй обмотки статора 8 (L2); вторые выходы пятого тиристора 3 (VS5) и второго тиристора 6 (VS2) объединены и подключены к выходу 11 и к началу первой обмотки статора 10 (L1).The thyristors are paired together and connected to the outputs of the reducer. So the second outputs of the first thyristor 1 (VS1) and the fourth thyristor 4 (VS4) are combined and connected to output 7 and to the beginning of the second stator winding 8 (L2); the second outputs of the third thyristor 2 (VS3) and the sixth thyristor 5 (VS6) are combined and connected to output 9 and to the combined ends of the first stator winding 10 (L1) and the second stator winding 8 (L2); the second outputs of the fifth thyristor 3 (VS5) and the second thyristor 6 (VS2) are combined and connected to output 11 and to the beginning of the first stator winding 10 (L1).

Выход 11 подключен к началу первой обмотки статора 10 (L1), выход 7 подключен к началу второй обмотки статора 8 (L2), выход 9 подключен к объединенным концам первой обмотки статора 10 (L1) и второй обмотки статора 8 (L2).Output 11 is connected to the beginning of the first stator winding 10 (L1), output 7 is connected to the beginning of the second stator winding 8 (L2), output 9 is connected to the combined ends of the first stator winding 10 (L1) and the second stator winding 8 (L2).

Работа тиристорного преобразователя частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока осуществляется следующим образом. Для обеспечения вращения вектора магнитной индукции вращающегося поля статора двигателя по часовой стрелке, в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг. 2, необходимо подавать управляющие импульсы на тиристоры 1 (VS1), 6 (VS2), 2 (VS3), 4 (VS4), 3 (VS5), 5 (VS6), в следующем порядке (фиг. 3).The operation of a thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link is carried out as follows. To ensure the rotation of the magnetic induction vector of the rotating field of the motor stator clockwise, in accordance with the vector diagram shown in Fig. 2, it is necessary to apply control pulses to thyristors 1 (VS1), 6 (VS2), 2 (VS3), 4 (VS4), 3 (VS5), 5 (VS6), in the following order (Fig. 3).

1. В момент времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 6 (VS2) и 2 (VS3), ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в обратном направлении.1. At time t1, control pulses are supplied to thyristors 6 (VS2) and 2 (VS3), current flows through the stator winding 10 (L1) in the opposite direction.

2. В момент времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 1 (VS1) и 5 (VS6), а тиристоры 6 (VS2) и 2 (VS3) закрываются, ток протекает через обмотку статора 8 (L2) в прямом направлении.2. At time t2, control pulses are supplied to thyristors 1 (VS1) and 5 (VS6), and thyristors 6 (VS2) and 2 (VS3) close, the current flows through the stator winding 8 (L2) in the forward direction.

3. В момент времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 3 (VS5) и 5 (VS6), а тиристор 1 (VS1) закрывается, ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в прямом направлении.3. At time t3, control pulses are supplied to thyristors 3 (VS5) and 5 (VS6), and thyristor 1 (VS1) closes, the current flows through the stator winding 10 (L1) in the forward direction.

4. В момент времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 2 (VS3) и 4 (VS4), а тиристоры 3 (VS5) и 5 (VS6) закрываются, ток протекает через обмотку статора 8 (L2) в обратном направлении.4. At time t4, control pulses are supplied to thyristors 2 (VS3) and 4 (VS4), and thyristors 3 (VS5) and 5 (VS6) are closed, the current flows through the stator winding 8 (L2) in the opposite direction.

Далее процесс включения тиристоров повторяется, начиная с момента времени t1, обеспечивая вращение поля статора по часовой стрелке.Further, the process of turning on the thyristors is repeated, starting from the time t1, ensuring the rotation of the stator field clockwise.

Поле статора получается вращающимся, круговым, пространственным, изменяющимся во времени.The stator field turns out to be rotating, circular, spatial, changing in time.

Для обеспечения вращения вектора магнитной индукции вращающегося поля статора двигателя по часовой стрелке, в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг. 4, необходимо подавать управляющие импульсы на тиристоры 1 (VS1), 6 (VS2), 2 (VS3), 4 (VS4), 3 (VS5), 5 (VS6), в следующем порядке (фиг. 5).To ensure the rotation of the magnetic induction vector of the rotating field of the motor stator clockwise, in accordance with the vector diagram shown in Fig. 4, it is necessary to apply control pulses to thyristors 1 (VS1), 6 (VS2), 2 (VS3), 4 (VS4), 3 (VS5), 5 (VS6), in the following order (Fig. 5).

1. В момент времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 6 (VS2) и 2 (VS3), ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в обратном направлении.1. At time t1, control pulses are supplied to thyristors 6 (VS2) and 2 (VS3), current flows through the stator winding 10 (L1) in the opposite direction.

2. В момент времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 1 (VS1) и 6 (VS2), ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в обратном направлении и через обмотку статора 8 (L2) в прямом направлении.2. At time t2, control pulses are supplied to thyristors 1 (VS1) and 6 (VS2), the current flows through the stator winding 10 (L1) in the reverse direction and through the stator winding 8 (L2) in the forward direction.

3. В момент времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 1 (VS1) и 5 (VS6), а тиристоры 6 (VS2) и 2 (VS3) закрываются, ток протекает через обмотку статора 8 (L2) в прямом направлении.3. At time t3, control pulses are supplied to thyristors 1 (VS1) and 5 (VS6), and thyristors 6 (VS2) and 2 (VS3) close, the current flows through the stator winding 8 (L2) in the forward direction.

4. В момент времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 1 (VS1), 3 (VS5) и 5 (VS6), ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в прямом направлении и через обмотку статора 8 (L2) в прямом направлении.4. At time t4, control pulses are supplied to thyristors 1 (VS1), 3 (VS5) and 5 (VS6), the current flows through the stator winding 10 (L1) in the forward direction and through the stator winding 8 (L2) in the forward direction .

5. В момент времени t5 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 3 (VS5) и 5 (VS6), а тиристор 1 (VS1) закрывается, ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в прямом направлении.5. At time t5, control pulses are supplied to thyristors 3 (VS5) and 5 (VS6), and thyristor 1 (VS1) closes, the current flows through the stator winding 10 (L1) in the forward direction.

6. В момент времени t6 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 4 (VS4) и 3 (VS5), а тиристор 5 (VS6) закрывается, ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в прямом направлении и через обмотку статора 8 (L2) в обратном направлении.6. At time t6, control pulses are supplied to thyristors 4 (VS4) and 3 (VS5), and thyristor 5 (VS6) closes, the current flows through the stator winding 10 (L1) in the forward direction and through the stator winding 8 (L2) in the opposite direction.

7. В момент времени t7 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 2 (VS3) и 4 (VS4), а тиристор 3 (VS5) закрывается, ток протекает через обмотку статора 8 (L2) в обратном направлении.7. At time t7, control pulses are supplied to thyristors 2 (VS3) and 4 (VS4), and thyristor 3 (VS5) closes, the current flows through the stator winding 8 (L2) in the opposite direction.

8. В момент времени t8 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 6 (VS2), 2 (VS3) и 4 (VS4), ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в обратном направлении и через обмотку статора 8 (L2) в обратном направлении.8. At time t8, control pulses are supplied to thyristors 6 (VS2), 2 (VS3) and 4 (VS4), the current flows through the stator winding 10 (L1) in the opposite direction and through the stator winding 8 (L2) in the opposite direction .

Далее процесс включения тиристоров повторяется, начиная с момента времени tl, обеспечивая вращение поля статора по часовой стрелке.Further, the process of turning on the thyristors is repeated, starting from the time tl, ensuring the rotation of the stator field clockwise.

Поле статора получается вращающимся, круговым, пространственным, изменяющимся во времени.The stator field turns out to be rotating, circular, spatial, changing in time.

Для обеспечения вращения вектора магнитной индукции вращающегося поля статора двигателя против часовой стрелки, в соответствии с векторной диаграммой, показанной на фиг. 6, необходимо подавать управляющие импульсы на тиристоры 1 (VS1), 6 (VS2), 2 (VS3), 4 (VS4), 3 (VS5), 5 (VS6), в следующем порядке (фиг. 7).To ensure the rotation of the magnetic induction vector of the rotating field of the motor stator counterclockwise, in accordance with the vector diagram shown in Fig. 6, it is necessary to apply control pulses to thyristors 1 (VS1), 6 (VS2), 2 (VS3), 4 (VS4), 3 (VS5), 5 (VS6), in the following order (Fig. 7).

1. В момент времени t1 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 2 (VS3) и 4 (VS4), ток протекает через обмотку статора 8 (L2) в обратном направлении.1. At time t1, control pulses are supplied to thyristors 2 (VS3) and 4 (VS4), the current flows through the stator winding 8 (L2) in the opposite direction.

2. В момент времени t2 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 3 (VS5) и 5 (VS6), а тиристоры 2 (VS3) и 4 (VS4) закрываются, ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в прямом направлении.2. At time t2, control pulses are supplied to thyristors 3 (VS5) and 5 (VS6), and thyristors 2 (VS3) and 4 (VS4) close, the current flows through the stator winding 10 (L1) in the forward direction.

3. В момент времени t3 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 1 (VS1) и 5 (VS6), а тиристор 3 (VS5) закрывается, ток протекает через обмотку статора 8 (L2) в прямом направлении.3. At time t3, control pulses are supplied to thyristors 1 (VS1) and 5 (VS6), and thyristor 3 (VS5) closes, the current flows through the stator winding 8 (L2) in the forward direction.

4. В момент времени t4 обеспечивается подача управляющих импульсов на тиристоры 6 (VS2) и 2 (VS3), а тиристоры 1 (VS1) и 5 (VS6) закрываются, ток протекает через обмотку статора 10 (L1) в обратном направлении.4. At time t4, control pulses are supplied to thyristors 6 (VS2) and 2 (VS3), and thyristors 1 (VS1) and 5 (VS6) are closed, the current flows through the stator winding 10 (L1) in the opposite direction.

Далее процесс включения тиристоров повторяется, начиная с момента времени t1, обеспечивая вращение поля статора по часовой стрелке.Further, the process of turning on the thyristors is repeated, starting from the time t1, ensuring the rotation of the stator field clockwise.

Поле статора получается вращающимся, круговым, пространственным, изменяющимся во времени.The stator field turns out to be rotating, circular, spatial, changing in time.

Таким образом, тиристорный преобразователь частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока позволяет осуществить как пуск, работу, так и реверс двигателя.Thus, a thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link makes it possible to start, operate, and reverse the motor.

На основании изложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными из-за более высоких показателей экономичности, а также малых габаритов.Based on the foregoing, it can be concluded that the proposed utility model has advantages over the known ones due to higher efficiency indicators, as well as small dimensions.

Claims (1)

Тиристорный преобразователь частоты для однофазного двухобмоточного асинхронного электродвигателя с явно выраженным звеном постоянного тока, содержащий шесть полупроводниковых коммутационных элементов, соединенных в мостовую трехфазную схему, причем первые выходы первого, третьего и пятого полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к плюсу источника питания, первые выходы второго, четвертого и шестого полупроводниковых коммутационных элементов объединены и подключены к минусу источника питания, вторые выходы полупроводниковых коммутационных элементов объединены: первый с четвертым, третий с шестым, пятый со вторым и подключены соответственно к обмоткам статора электродвигателя, отличающийся тем, что в качестве полупроводниковых коммутационных элементов использованы запираемые тиристоры, вторые объединенные выходы первого и четвертого полупроводниковых коммутационных элементов подключены к началу второй обмотки статора, вторые объединенные выходы пятого и второго полупроводниковых коммутационных элементов подключены к началу первой обмотки статора, вторые объединенные выходы третьего и шестого полупроводниковых коммутационных элементов подключены к объединенным концам первой и второй обмоток статора.Thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link, containing six semiconductor switching elements connected in a three-phase bridge circuit, with the first outputs of the first, third and fifth semiconductor switching elements combined and connected to the plus of the power source, the first outputs of the second, the fourth and sixth semiconductor switching elements are combined and connected to the minus of the power source, the second outputs of the semiconductor switching elements are combined: the first with the fourth, the third with the sixth, the fifth with the second and are connected respectively to the stator windings of the electric motor, characterized in that as semiconductor switching elements are used lockable thyristors, the second combined outputs of the first and fourth semiconductor switching elements are connected to the beginning of the second stator winding, the second combined outputs of the fifth and second semiconductor switching elements are connected to the beginning of the first stator winding, the second combined outputs of the third and sixth semiconductor switching elements are connected to the combined ends of the first and second stator windings.
RU2022131467U 2022-12-01 Thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link RU217101U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU217101U1 true RU217101U1 (en) 2023-03-16

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU463213A1 (en) * 1973-01-22 1975-03-05 Предприятие П/Я М-5973 Thyristor switching device in frequency converters
JPS61185092A (en) * 1985-02-07 1986-08-18 Toshiba Corp Cycloconverter
SU1339821A1 (en) * 1985-11-29 1987-09-23 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Method of combined control of thyristor frequency converter
RU2439774C1 (en) * 2010-07-20 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Semiconductor gear guided by mains for speed control of one-phase double-winding asynchronous motor
RU164966U1 (en) * 2016-03-10 2016-09-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) WIDE ADJUSTABLE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER FOR AC MOTOR
RU2619079C1 (en) * 2016-02-09 2017-05-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Thyristor frequency converter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU463213A1 (en) * 1973-01-22 1975-03-05 Предприятие П/Я М-5973 Thyristor switching device in frequency converters
JPS61185092A (en) * 1985-02-07 1986-08-18 Toshiba Corp Cycloconverter
SU1339821A1 (en) * 1985-11-29 1987-09-23 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Method of combined control of thyristor frequency converter
RU2439774C1 (en) * 2010-07-20 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Semiconductor gear guided by mains for speed control of one-phase double-winding asynchronous motor
RU2619079C1 (en) * 2016-02-09 2017-05-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Thyristor frequency converter
RU164966U1 (en) * 2016-03-10 2016-09-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) WIDE ADJUSTABLE TRANSISTOR FREQUENCY CONVERTER FOR AC MOTOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10218285B2 (en) Medium voltage hybrid multilevel converter and method for controlling a medium voltage hybrid multilevel converter
US3568021A (en) Low cost variable input voltage inverter with reliable commutation
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
US3529224A (en) Speed control of induction motors with semiconductors and resistors
RU217101U1 (en) Thyristor frequency converter for a single-phase two-winding asynchronous electric motor with a pronounced DC link
US4951187A (en) Method for controlling a three-phase inverter
US5504410A (en) Switching circuit
US3859577A (en) System for adjusting and commutating current in machine windings
RU2439774C1 (en) Semiconductor gear guided by mains for speed control of one-phase double-winding asynchronous motor
RU193216U1 (en) Semiconductor device for non-capacitor starting a three-phase asynchronous electric motor from a single-phase mains
RU187809U1 (en) MULTI-PHASE SYSTEM OF ELECTRIC MOTION OF VESSELS WITH A SWITCH IN NEUTRAL
RU185924U1 (en) Single-phase two-winding induction motor control device
RU222375U1 (en) Speed control device for single-phase two-winding asynchronous electric motor
RU88227U1 (en) SINGLE-PHASE THREE-PHASE LOW-FREQUENCY FREQUENCY CONVERTER SLAVE BY A SINGLE-PHASE NETWORK
Artal-Sevil et al. Asymmetrical multilevel inverter with staircase modulation for variable frequency drives in fractional horsepower applications
RU223290U1 (en) Triac frequency converter for single-phase two-winding asynchronous electric motor
RU165864U1 (en) REVERSIBLE ADJUSTABLE SWITCH OF THE SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR AT THE POWER SUPPLY FROM THE THREE-PHASE NETWORK
RU177672U1 (en) Triac reducer driven by a single-phase AC voltage network for a two-phase asynchronous motor
RU135461U1 (en) SEMICONDUCTOR SWITCH FOR CONNECTING A THREE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR IN A SINGLE-PHASE AC NETWORK
Mikhail et al. Analysis and study of cycloconverter based on rotating magnetic field transformer
RU197064U1 (en) Semiconductor power device for a low-power three-phase asynchronous electric motor from a single-phase network
Khan et al. A new simultaneous gating GTO dual converter-fed DC motor drive without circulating current
RU181223U1 (en) LOW FAN INVERTER
RU188392U1 (en) MULTI-PHASE FREQUENCY SPLITTER