RU44901U1 - Преобразователь для питания электродвигателя - Google Patents
Преобразователь для питания электродвигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU44901U1 RU44901U1 RU2004113273/22U RU2004113273U RU44901U1 RU 44901 U1 RU44901 U1 RU 44901U1 RU 2004113273/22 U RU2004113273/22 U RU 2004113273/22U RU 2004113273 U RU2004113273 U RU 2004113273U RU 44901 U1 RU44901 U1 RU 44901U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- converter
- winding
- circuit
- bridge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: для повышения коэффициента полезного действия в цепь каждой фазы обмотки электродвигателя, питающегося от инвертора напряжения, выполненного по мостовой или полумостовой схеме, последовательно включены сглаживающие дроссели, а параллельно фазам обмотки включены емкости. Это позволяет сглаживать высокочастотные пульсации фазных токов на выходе инвертора, работающего в режиме ШИМ, и снизить потери в стали магнитопровода.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразователям постоянного напряжения для питания асинхронных, синхронных и индукторных двигателей и может быть использовано в регулируемых электроприводах компрессоров, насосов, вентиляторов и т.п.
Известны преобразователи постоянного напряжения, предназначенные для питания электродвигателей переменного тока и состоящие из входного преобразователя - регулятора напряжения и выходного преобразователя постоянного напряжения в переменное - инвертора. (Электровозостроение. Сб. науч. тр. ОАО «Всероссийский н.-и. и проектно-конструкт. институт электровозостроения» (ОАО «ВЭлНИИ»), 1998, т.40, стр.78-90, 221-230).
Входной преобразователь постоянного напряжения содержит один или и два управляемых полупроводниковых ключа, соединяемых последовательно с дросселем и подключенных к сети постоянного тока, один или два обратных диода и накопительную емкость и выполняет функцию регулирования величины напряжения, поступающего на вход инвертора. Инвертор в зависимости от числа фаз содержит два и более управляемых полупроводниковых ключа на каждую фазу двигателя, собранных по мостовой или полумостовой схеме в зависимости от типа двигателя, и формирует кривую выходного напряжения путем соответствующей коммутации ключей.
Недостатком известного преобразователя является двойное преобразование электрического напряжения, что приводит к увеличению количества полупроводниковых элементов, а следовательно к увеличению стоимости преобразователя и электрических потерь в нем. Увеличение количества полупроводниковых элементов приводит к увеличению количества отказов и к снижению надежности преобразователя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является преобразователь постоянного напряжения в переменное - автономный инвертор напряжения (АИН), предназначенный для питания двигателей переменного тока и содержащий полупроводниковые ключи, собранные по мостовой или полумостовой схеме, подключенные к питающей сети через фильтрующую емкость. (Рязанов Ю.К. Основы силовой электроники. - М. : Энергоатомиздат, 1992 г.).
АИН, работающий в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ), осуществляет формирование и регулирование напряжения, поступающего на фазные обмотки двигателя в виде импульсов определенной полярности, длительности и частоты. Требуемая форма кривой выходного напряжения АИН достигается изменением числа и длительности выходных импульсов путем соответствующей коммутации ключей.
Недостатком является низкий коэффициент полезного действия электропривода с использованием АИН из-за наличия в кривой фазного тока высокочастотной составляющей, обусловленной коммутацией ключей в режиме ШИМ и вызывающей существенные потери в стали магнитопровода двигателя и преобразователе. Так, например, частота пульсаций кривой тока индукторного двигателя, подключенного к АИН, составляет 20 кГц и более.
Задачей настоящего изобретения является повышение коэффициента полезного действия электропривода путем снижения пульсаций выходного тока преобразователя.
Указанная задача решается тем, что в известном преобразователе, содержащем полупроводниковые ключи, собранные по мостовой или полумостовой схеме, подключенные к сети постоянного тока и к фазной обмотке двигателя, в цепь фазы обмотки последовательно включены сглаживающие дроссели, а параллельно фазе обмотке включена емкость.
Сущность изобретения состоит в том, что применение в известном преобразователе индуктивно-емкостного фильтра позволяет существенно
уменьшить высокочастотные пульсации фазного тока создаваемые ШИМ инвертора напряжения, снизить потери в стали магнитопровода и повысить коэффициент полезного действия электропривода примерно на 2...4%. Положительный эффект предлагаемого преобразователя с фильтром в цепи переменного тока на выходе инвертора подтверждается стендовыми испытаниями макетных образцов двигателей различной мощности. Так, например, коэффициент полезного действия асинхронного электропривода, за счет применения предложенного преобразователя мощностью 1,5 кВт увеличился с 80% до 84%.
На рисунке изображена принципиальная схема предложенного преобразователя для питания 3-х фазного индукторного двигателя, где: 1 - емкостный фильтр; 2...7 - транзисторные ключи; 8...13 - обратные диоды; 14...19 - сглаживающие дроссели; 20...22 - емкости; 23 - фаза U; 24 - фаза V, 25 - фаза W.
При работе преобразователя подача напряжения, например, на фазу U (поз.23) производится одновременным открытием транзисторов 2 и 3 и ток в обмотке нарастает до достижения заданной верхней уставки «токового коридора». Затем один из транзисторов 2 или 3 закрывается и ток в фазной обмотке спадает через обратный диод 8 или 9 до достижения заданной нижней уставки. затем закрытый транзистор снова открывается и ток нарастает до значения верхней уставки. Таким образом осуществляется поддержание фазного тока двигателя на заданном уровне в пределах «токового коридора». Частота коммутации транзисторов и частота пульсаций тока зависят от ширины «токового коридора». Для сглаживания высокочастотных пульсаций тока в фазе индукторного двигателя используются два дросселя 14 и 15 и емкость 20. Для уменьшения помех радиоприему вместо дросселей 14 и 15 применяется один двухобмоточный дроссель со встречным включением обмоток. Для питания 3-х фазного асинхронного двигателя, фазы которого соединены
в звезду с общей нулевой точкой, используется преобразователь с одним включенным в каждую фазу сглаживающим дросселем.
На основании вышеизложенного и по результатам проведенного нами патентно-информационного поиска считаем, что предлагаемый нами преобразователь отвечает критериям «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость» и может быть защищен патентом Российской Федерации.
Claims (1)
- Преобразователь для питания электродвигателя, содержащий полупроводниковые ключи, собранные по мостовой или полумостовой схеме, подключенные к сети постоянного тока через емкостной фильтр и к фазной обмотке двигателя, отличающийся тем, что в цепь фазы обмотки последовательно включены сглаживающие дроссели, а параллельно фазе обмотке включена емкость.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004113273/22U RU44901U1 (ru) | 2004-04-29 | 2004-04-29 | Преобразователь для питания электродвигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004113273/22U RU44901U1 (ru) | 2004-04-29 | 2004-04-29 | Преобразователь для питания электродвигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU44901U1 true RU44901U1 (ru) | 2005-03-27 |
Family
ID=35561621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004113273/22U RU44901U1 (ru) | 2004-04-29 | 2004-04-29 | Преобразователь для питания электродвигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU44901U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11289995B2 (en) | 2016-04-25 | 2022-03-29 | Wobben Properties Gmbh | Inverter and method for generating an alternating current |
RU2795610C1 (ru) * | 2022-01-10 | 2023-05-05 | Илья Николаевич Джус | Многоканальный частотный преобразователь с радиофильтром |
-
2004
- 2004-04-29 RU RU2004113273/22U patent/RU44901U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11289995B2 (en) | 2016-04-25 | 2022-03-29 | Wobben Properties Gmbh | Inverter and method for generating an alternating current |
RU2795610C1 (ru) * | 2022-01-10 | 2023-05-05 | Илья Николаевич Джус | Многоканальный частотный преобразователь с радиофильтром |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8406025B1 (en) | Power conversion with added pseudo-phase | |
US9118247B2 (en) | Power conversion with added pseudo-phase | |
KR102277291B1 (ko) | 전력 변환 장치 및 3상 교류 전원 장치 | |
US9099935B2 (en) | Single-phase active front end rectifier system for use with three-phase variable frequency drives | |
JP4416531B2 (ja) | 電圧制御パルス幅変調周波数変換器及びその制御方法 | |
CN103378754B (zh) | 整流电路及采用整流电路的电动机驱动装置 | |
CN110739861B (zh) | 高频串联交流调压器 | |
JP2008086107A (ja) | モータ駆動制御装置 | |
JP5807156B2 (ja) | モータ駆動用インバータ制御回路および電気掃除機 | |
Chang et al. | On the front-end converter and its control for a battery powered switched-reluctance motor drive | |
Amirabadi et al. | Partial resonant AC link converter: A highly reliable variable frequency drive | |
JP2019169991A (ja) | 三相ac−dcコンバータ | |
RU44901U1 (ru) | Преобразователь для питания электродвигателя | |
Isobe et al. | Improved performance of induction motor using magnetic energy recovery switch | |
Singh et al. | Power factor correction in permanent magnet brushless DC motor drive using single-phase Cuk converter | |
RU174098U1 (ru) | Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной | |
RU61964U1 (ru) | Автономный согласованный резонансный инвертор | |
RU39763U1 (ru) | Схема питания трехфазного асинхронного двигателя | |
Vijayan et al. | Four Switch Three-Phase Inverter Fed Induction Motor for Economical and Efficient Stand Alone Solar Water Pump | |
Kumar et al. | Electrolytic Capacitor-less Inverter driven Induction Motor with V/f Control for Use in Water Pumping Applications | |
JP2010226793A (ja) | 双方向昇降圧コンバータ | |
Patel et al. | Operational Amplifier Based Low Power dc-ac Converter for Domestic Applications | |
RU2581629C1 (ru) | Частотный электропривод | |
Dodke et al. | Design and control of CUK converter FED Brushless DC Motor Drive | |
SARASWATHI et al. | Modeling and Simulation of BLDC Motor Drive Fed by Isolated DC-DC Converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20060430 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20071220 |
|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20071227 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080430 |