АСИНХРОННЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПИТАНИЕМ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ

АСИНХРОННЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПИТАНИЕМ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ


RU (11) 2054788 (13) C1

(51) 6 H02P1/42 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5044929/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.05.29 
(45) Опубликовано: 1996.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Торопцев Н.Д. Трехфазный асинхронный двигатель в схеме однофазного включения с конденсатором. 4-е изд. Библиотека электромонтажника. Вып.611. М., 1988, с.24-26. 
(71) Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "НИЭМС" 
(72) Автор(ы): Баталин А.А.; Ермаков В.А.; Кац Д.А.; Петличенко Н.И.; Шустов А.Б. 
(73) Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭНИМС-Корпус" 

(54) АСИНХРОННЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПИТАНИЕМ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ 

Изобретение может быть использовано в электроприводах бытовых дерево- и металлообрабатывающих станков. Сущность изобретения: заключается в том, что фазные обмотки двигателя в режиме пуска включены по схеме "открытый треугольник". Первая обмотка - основание "треугольника" соединяется с однофазной сетью, а последовательно с второй и третьей обмотками включены соответственно рабочий конденсатор и фазосдвигающий блок, выполненный в виде тиристорного ключа с естественной коммутацией и задержкой включения относительно момента перехода через ноль напряжения на его выводах. В рабочем режиме обмотки собираются по схеме "треугольник" с конденсатором, подключенным между вершиной и одним из выводов основания. Пусковой конденсатор не требуется. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических системах, питающихся от однофазной электросети, в частности в бытовых дерево- и металлообрабатывающих станках.

Целью изобретения является удешевление электропривода и уменьшение его массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена схема асинхронного трехфазного электропривода с питанием от однофазной сети; на фиг.2 схема электронного фазосдвигающего блока; на фиг.3 временные диаграммы работы электропривода.

Асинхронный трехфазный электропривод (фиг.1) с питанием от однофазной сети содержит асинхронный двигатель 1 с тремя фазными обмотками 2-4, сдвинутыми друг относительно друга на электрический угол 120о, первая 2 из которых связана через коммутационный аппарат 5 с клеммами 6 для подключения питающей однофазной сети, а конец 3 второй подключен к началу первой обмотки 2, конец которой подсоединен к началу третьей обмотки 4, электронный фазосдвигающий блок 7, выполненный в виде тиристорного ключа 7 с естественной коммутацией и задержкой включения относительно момента перехода через ноль напряжения на его выводах, конденсатор 8, подключенный между началом второй 3 и концом первой 2 обмоток, а также пусковые замыкающий 9 и размыкающий 10 контакты. Последний включен между началом второй 3 и концом третьей 4 обмоток двигателя 1. Блок 7 вместе с последовательно включенным замыкающим контактом 9 подключены между началом первой 2 и концом третьей 4 обмоток двигателя 1.

Электронный фазосдвигающий блок 7 (фиг.2) выполнен в виде встречно-последовательно включенных тиристоров 11 и 12 с соединенными катодами, встречно-параллельные каждому тиристору включены силовые диоды 13 и 14. Между анодами тиристоров 11 и 12 включены два последовательно соединенных выпрямительных диода 15 и 16, объединенные катоды которых подключены к балластному резистору 17 параметрического стабилизатора 18. Стабилитрон 19 последнего включен параллельно времязадающей цепи 20, состоящей из конденсатора 21 и резистора 22. Параллельно конденсатору 21 включены последовательно соединенные ключевой элемент 23 с отрицательным динамическим сопротивлением и напряжением включения меньшим, чем напряжение стабилизации стабилитрона 19, и помехозащищающий резистор 24. Один из выводов конденсатора 21 и резистора 24, а также анод стабилитрона 19 подключены к катодам тиристоров 11 и 12, общая точка ключевого элемента 23 и резистора 24 связана через токоограничивающие резисторы 25 и 26 с управляющими электродами тиристоров 11 и 12, аноды которых соединены с выводами 27 и 28 блока 7 для его подключения к внешним цепям.

Устройство работает следующим образом. Снабжение электропривода электроэнергией производят посредством включения коммутационного аппарата 5 (фиг. 1). При этом синусоидальное или близкое к нему напряжение однофазной сети поступает на обмотку 2 электродвигателя 1. Одновременно с включением коммутационного аппарата 5 нажимают на кнопку, воздействующую на контакты 9 и 10, первый из которых замыкается, подключая блок 7 к обмотке 4, а второй размыкается, отключая точку соединения блока 7 и обмотки 4 от конденсатора 8. При таком положении контактов 9 и 10 производится режим пуска двигателя 1 с его разгоном до рабочей (номинальной) скорости вращения. После разгона аппарат 5 остается включенным, а контакты 9 и 10 возвращаются в исходное положение, обеспечивая отключение блока 7, включение трехфазного двигателя "треугольником" с конденсатором 8, соединяющим вершину этого "треугольника" с вершиной, образованной обмотками 2 и 4. В таком положении происходит функционирование электропривода в рабочем режиме. Для отключения электропривода следует выключить коммутационный аппарат 5.

Работу привода в режиме пуска можно пояснить временными диаграммами, представленными на фиг.3, где соответственно сверху вниз изображены: напряжение сети, напряжение на блоке 7, напряжение на третьей обмотке 4, ток в этой же обмотке 4, ток во второй обмотке 3 и ток в первой обмотке 2. Запаздывающий сдвиг фазы тока третьей обмотки 4 относительно тока в первой 2 объясняется задержкой включения блока 7 относительно момента перехода через ноль напряжения на его выводах. Опережающий сдвиг фазы тока второй обмотки 3 относительно тока в обмотке 2 объясняется наличием конденсатора 8, последовательно включенного с обмоткой 3. В результате воздействия токов всех трех обмоток 2-4 в магнитной системе двигателя 1 возникает вращающее электромагнитное поле, увлекающее за собой ротор асинхронного двигателя 1. После запуска последнего оставлять подключенным блок 7 к обмотке 4 нецелесообразно, поскольку высшие гармоники тока в обмотке 4 приводят к перегреву двигателя 1. Наличие контакта 10 исключает возможность последовательного включения конденсатора 8 и блока 7, что исключает протекание через последний импульсных токов заряда конденсатора 8.

Блок 7 (фиг.2) работает следующим образом.

Допустим, потенциал вывода 27 выше потенциала вывода 28, а тиристор 11 закрыт. Тогда ток, проходя через диод 15, резисторы 17 и 22, заряжает конденсатор 21. Через некоторое время t напряжение на нем достигает величины включения элемента 23, который срабатывает, при этом резко падает напряжение на нем, а ток через него возрастает. Конденсатор 21 начинает разряжаться через элемент 23, резистор 25 и управляющий электрод тиристора 11. Последний открывается и остается в этом состоянии до следующего полпериода, когда ток через него поменяет свое направление и он закрывается, т.е. происходит естественная коммутация тиристора 11.

В следующие полпериода аналогично открывается тиристор 12. Резистор 24 необходим для того, чтобы исключить ложные срабатывания тиристоров 11 и 12 до момента включения элемента 23. На фиг.2 в качестве ключевого элемента с отрицательным динамическим сопротивлением представлен однопереходный транзистор (двухбазовый диод), однако может быть использован также динистор, вольт-амперная характеристика которого также имеет участок с отрицательным динамическим сопротивлением, т.е.

dU/dI < 0, где U напряжение на элементе 23;

I ток через элемент 23.

Стабилизатор 18 обеспечивает постоянство времени задержки t (фиг.3) в зависимости от напряжения сети.

Таким образом, снабжение асинхронного электропривода блоком 7, выполняющим функцию фазосдвигающей цепи при пуске двигателя и соответственно включенным размыкающим контактом 10, обеспечивающим разъединение этого блока 7 и конденсатора 8, который также выполняет функцию фазосдвигающего элемента, позволило организовать в асинхронном двигателе 1 вращающееся электромагнитное поле, обеспечивающее вращение двигателя 1. По сравнению с устройством-прототипом [1] улучшаются массогабаритные показатели, поскольку размеры блока 7 меньше размеров пускового конденсатора, установка которого не требуется. Стоимость же этого блока 7 вместе с контактом 10 ниже стоимости пускового конденсатора-прототипа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



АСИНХРОННЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПИТАНИЕМ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ, содержащий асинхронный двигатель с тремя фазными обмотками, сдвинутыми друг относительно друга на электрический угол 120o, первая из которых связана через коммутационный аппарат с клеммами для подключения питающей однофазной сети, конец второй подключен к началу первой обмотки, конец которой подсоединен к началу третьей обмотки, конденсатор, подключенный между началом второй и концом первой обмоток, а также замыкающий контакт, отличающийся тем, что в него введены размыкающий контакт и электронный фазосдвигающий блок, размыкающий контакт включен между началом второй и концом третьей обмоток двигателя, а электронный фазосдвигающий блок вместе с последовательно включенным с ним замыкающим контактом подключены между началом первой и концом третьей обмоток двигателя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru