RU2192091C1 - Электропривод переменного тока - Google Patents
Электропривод переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192091C1 RU2192091C1 RU2001116419A RU2001116419A RU2192091C1 RU 2192091 C1 RU2192091 C1 RU 2192091C1 RU 2001116419 A RU2001116419 A RU 2001116419A RU 2001116419 A RU2001116419 A RU 2001116419A RU 2192091 C1 RU2192091 C1 RU 2192091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- phase
- pair
- voltage
- power supply
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроприводу переменного тока повышенной частоты с асинхронными электродвигателями. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в увеличении частоты вращения ротора трехфазного асинхронного электродвигателя до 12000 об/мин, а также в увеличении коэффициента мощности электропривода за счет использования начальной и конечной части синусоиды питающего напряжения. Сущность изобретения состоит в следующем. Электропривод переменного тока содержит трехфазный асинхронный электродвигатель, в пазах магнитопровода статора которого расположены группы полуобмоток, полуобмотки составляют три одинаково исполненных группы, полуобмотки, принадлежащие одной группе, расположены в одних и тех же пазах и через транзисторные ключи подключены: одна пара встречно-параллельно включенных полуобмоток к фазному напряжению источника питания, другая пара встречно-параллельно включенных полуобмоток, имеющих число витков в раз больше числа витков первой пары, к линейному напряжению источника питания, имеющему фазовый сдвиг по отношению к фазному напряжению на 90 электрических градусов. Особенностью предлагаемого электропривода является использование на каждый полюс и фазу статора электродвигателя четырех полуобмоток, подключенных через транзисторные ключи к источнику питания. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электроприводу, в частности к электроприводу переменного тока повышенной частоты с асинхронными электродвигателями, и может использоваться для привода машин и механизмов с частотой вращения рабочих органов до 12000 об/мин, например стригальных машин, центрифуг, электроинструмента и др.
Известен умножитель частоты для питания высокоскоростных асинхронных электроприводов [1], позволяющих получить напряжение питания с частотой 200 Гц, выполненный на стержневом трансформаторе с использованием дополнительных обмоток подмагничивания постоянным током и обмотки самоподмагничивания токами четвертой гармоники, замкнутой на конденсатор. Недостатками этого устройства являются: довольно низкий к.п.д., значительная материалоемкость, большое количество управляемых полупроводниковых элементов. Известен также электропривод переменного тока [2] , содержащий электродвигатель, в пазах магнитопровода статора которого находятся четыре обмотки, последовательно к каждой из которых подключены встречно-параллельно соединенные запираемые тиристоры. Недостатками этого устройства являются: необходимость формирования управляющих импульсов обратной полярности, нужных для запирания тиристоров, что усложняет схему управления тиристорами; неравномерная загрузка фаз питающей сети; субгармонические составляющие намагничивающей силы, негативно влияющие на механическую характеристику электропривода.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению и принятым авторами за прототип является электропривод переменного тока [3], содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, в пазах магнитопровода статора которого расположены две группы полуобмоток, полуобмотки каждой фазы обеих групп заложены в одни и те же пазы, полуобмотки одной группы включены в диагонали управляемых двухполупериодных выпрямительных мостов, подключенных к фазному напряжению источника питания, а полуобмотки второй группы имеют число витков в раз больше числа витков в полуобмотках первой группы и включены в диагонали управляемых двухполупериодных выпрямительных мостов, подключенных к линейному напряжению источника питания, причем полярность подключения к напряжению источника питания полуобмоток первой группы противоположна полярности подключения полуобмоток второй группы, а угол включения управляемых вентилей управляемых двухполупериодных выпрямительных мостов больше π/2.
Недостатками этого устройства являются: использование только конечной части синусоиды питающего напряжения; частота вращения рабочих органов до 6000 об/мин.
Недостатками этого устройства являются: использование только конечной части синусоиды питающего напряжения; частота вращения рабочих органов до 6000 об/мин.
Целью данного изобретения является увеличение частоты вращения ротора трехфазного асинхронного электродвигателя до 12000 об/мин, повышение коэффициента мощности электропривода за счет использования начальной и конечной части синусоиды питающего напряжения.
Поставленная цель достигается тем, что электропривод переменного тока содержит трехфазный асинхронный электродвигатель, в пазах магнитопровода статора которого расположены группы полуобмоток, при этом полуобмотки составляют три одинаково исполненные группы, полуобмотки, принадлежащие одной группе, расположены в одних и тех же пазах и через транзисторные ключи подключены: одна пара встречно-параллельно включенных полуобмоток к фазному напряжению источника питания, другая пара встречно-параллельно включенных полуобмоток, имеющих число витков в раз больше числа витков первой пары, к линейному напряжению источника питания, имеющему фазовый сдвиг по отношению к фазному напряжению на 90 электрических градусов.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием транзисторных ключей и на каждый полюс и фазу приходится четыре полуобмотки. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого решения с другими техническими устройствами показывает, что известно применение на статоре четырех обмоток, включенных встречно-параллельно к источнику питания [2], однако введение транзисторных ключей, в указанной связи, с полуобмотками статора электродвигателя в заявляемый электропривод позволяет формировать результирующую ЭДС учетверенной частоты по отношению к частоте источника питания, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
На фиг.1 изображена торцевая схема обмотки статора электродвигателя. На фиг.2 приведена принципиальная схема описываемого электропривода, а на фиг.3 - временные диаграммы напряжений и магнитных потоков, поясняющие принцип работы электропривода.
Электропривод переменного тока (фиг.2) содержит асинхронный двигатель с короткозамкнугым ротором, в пазах статора которого находятся двенадцать полуобмоток (1-12) в виде трех групп полуобмоток. Первая группа полуобмоток включает в себя 1, 2, 7 и 8 полуобмотки, вторая группа включает в себя полуобмотки 3, 4, 9 и 10, третья группа - полуобмотки 5, 6, 11 и 12. Группы полуобмоток сдвинуты друг относительно друга на сто двадцать электрических градусов. Полуобмотки 1, 2 подключены через транзисторные ключи 13 и 14 к фазному напряжению UA, полуобмотки 3, 4 подключены через транзисторные ключи 15 и 16 к фазному напряжению UB, полуобмотки 5, 6 подключены через транзисторные ключи 17 и 18 к фазному напряжению UC. Полуобмотки 7, 8; 9, 10; 11, 12 подключены через транзисторные ключи 19, 20; 21, 22; 23, 24 к линейным напряжениям UBC, UCA, UAB соответственно. Число витков полуобмоток 7-12 в раз больше, чем у полуобмоток 1-6.
Принцип работы электропривода можно рассмотреть на примере работы одной группы полуобмоток, содержащей полуобмотки 1, 2, 7, 9 и транзисторные ключи 13, 14, 19, 20 (фиг.3).
На интервале времени 0 - t1 управляющее напряжение Uупр13 подается на транзисторный ключ 13, транзистор открыт и по полуобмотке 1 протекает ток. В момент времени t1 транзистор в транзисторном ключе 13 закрывается, напряжение управления Uупр19 подается на транзисторный ключ 19 и ток в интервале t1 - t2 протекает по полуобмотке 7. В момент времени t2 закрывается транзисторный ключ 19, напряжение управления Uупр14 открывает транзисторный ключ 14, в интервале времени t2 - t3 ток протекает по полуобмотке 2, но магнитный поток, создаваемый полуобмоткой 2, направлен встречно относительно магнитного потока, создаваемого полуобмоткой 1. В момент времени t3 транзисторный ключ 14 закрывается и напряжением Uупр20 открывается транзисторный ключ 20, ток в интервале времени t3 - t4 протекает по полуобмотке 8, магнитный поток направлен встречно магнитному потоку полуобмотки 7. В момент времени t4 транзисторный ключ 20 закрывается и напряжением Uупр13 открывается транзисторный ключ 13, ток течет по полуобмотке 1. Далее процесс повторяется.
Результирующий магнитный поток Ф в магнитопроводе имеет частоту 200 Гц. При исполнении статора асинхронного двигателя с одной парой полюсов, получаем частоту вращения ротора до 12000 об/мин.
Преимуществами предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом являются: увеличение частоты вращения ротора до 12000 об/мин, повышение коэффициента мощности за счет использования начальной и конечной части синусоиды питающего напряжения.
Источники информации
1. А.с. СССР 1069095, кл. Н 02 М 5/16, 1984.
1. А.с. СССР 1069095, кл. Н 02 М 5/16, 1984.
2. Пат. РФ 2111606, кл. Н 02 Р 5/40, 1998.
3. Заявка на изобретение 2000102959/09 (002868), Н 02 Р 5/40, Н 02 К 47/22, 2000 /прототип/.
Claims (1)
- Электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, в пазах магнитопровода статора которого расположены группы полуобмоток, отличающийся тем, что полуобмотки составляют три одинаково исполненные группы и полуобмотки, принадлежащие одной группе, расположены в одних и тех же пазах и через транзисторные ключи подключены: одна пара встречно-параллельно включенных полуобмоток к фазному напряжению источника питания, другая пара встречно-параллельно включенных полуобмоток, имеющих число витков в раз больше числа витков первой пары, к линейному напряжению источника питания, имеющему фазовый сдвиг по отношению к фазному напряжению на 90 электрических градусов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116419A RU2192091C1 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Электропривод переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116419A RU2192091C1 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Электропривод переменного тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2192091C1 true RU2192091C1 (ru) | 2002-10-27 |
Family
ID=20250758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001116419A RU2192091C1 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Электропривод переменного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2192091C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011002334A1 (ru) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Закрытое Акционерное Общество "Технология Смп" | Способ повышения эффективности работы асинхронной короткозамкнутой электрической машины и асинхронная короткозамкнутая электрическая машина (варианты) |
-
2001
- 2001-06-13 RU RU2001116419A patent/RU2192091C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011002334A1 (ru) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Закрытое Акционерное Общество "Технология Смп" | Способ повышения эффективности работы асинхронной короткозамкнутой электрической машины и асинхронная короткозамкнутая электрическая машина (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101154022B1 (ko) | 전동기 | |
Gopakumar et al. | Split-phase induction motor operation from PWM voltage source inverter | |
US20090302787A1 (en) | Induction and switched reluctance motor | |
Zulu et al. | Topologies for wound-field three-phase segmented-rotor flux-switching machines | |
CN112910123B (zh) | 转子磁极调制型感应混合励磁无刷电机及发电*** | |
KR20060091354A (ko) | 속도가변형 모터 | |
EP0868771A1 (en) | Variable reluctance motor systems | |
Lipo | Advanced Motor Technologies: Converter Fed Machines (CFMs) | |
RU2192091C1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
KR20030039945A (ko) | 유도전류를 이용한 회전기의 자기회로 | |
JP2762100B2 (ja) | 電動機装置 | |
RU2231910C1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
RU2168842C1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
RU2279173C2 (ru) | Индукторный двигатель | |
US5717586A (en) | Single winding power converter | |
RU2195068C1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
US20240022196A1 (en) | Electric machine with magnetic flux modulated at high frequency | |
JP4692707B2 (ja) | 電動機 | |
JPH09135545A (ja) | 電気モ−タ | |
Nonaka et al. | A new brushless half-speed synchronous motor with q-axis squirrel-cage damper winding driven by voltage source inverter | |
RU2111606C1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
SU1603515A1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
SU790087A1 (ru) | Удвоитель частоты | |
Tomasini et al. | Active Stator Variable Speed Drive: 120 kW DC-fed demonstrator | |
JP2644333B2 (ja) | 直流無整流子電動機 |