Широкополосный трехфазный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя
Широкополосный трехфазный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя относится к устройствам широкополосного преобразования частоты, ведомых сетью предназначен для использования в электроприводе для управления скоростью асинхронных электродвигателей. Полупроводниковая вентильная группа устройства выполнена на основе шести транзисторов p-n-p и n-p-n структур, предназначенных для присоединения к статорным обмоткам электродвигателя, причем коллекторы транзисторов структуры p-n-p подсоединены к коллекторам транзисторов структуры n-p-n и к началам статорных обмоток. Устройство снабжено шестью дополнительными транзисторами p-n-p и n-p-n структур полупроводниковой вентильной группы, предназначенными для подключения к концам статорных обмоток электродвигателя, при этом коллекторы дополнительных транзисторов структуры p-n-p подсоединены к коллекторам дополнительных транзисторов структуры n-p-n и к концам статорных обмоток. Эмиттеры каждого транзистора структуры p-n-p подключены к фазе питающей однофазной сети, а эмиттеры каждого транзистора структуры n-p-n подключены к нулю питающей однофазной сети. Обеспечивается возможность получения более высокого электромагнитного момента, развиваемого электродвигателем, а также повышения надежности, уменьшения габаритов и стоимости устройства.
Предлагаемая полезная модель относится к устройствам широкополосного преобразования частоты, ведомых однофазной сетью переменного тока, и может быть использована в электроприводе для управления скоростью трехфазных асинхронных электродвигателей.
Известно устройство формирования трехфазного напряжения в обмотках электродвигателя, содержащее ключевые усилительные каскады, собранные на транзисторах, систему управления транзисторами, выполненную на полупроводниковых микросхем, диоды, защищающие транзисторы от коммутационных «всплесков» напряжения, а также стабилизированный и нестабилизированный источники питания устройства. Обмотки электродвигателя включены в коллекторные цепи транзисторов и зашунтированы диодами. (Мухин М. Трехфазный ток - это очень просто / М.Мухин // Радио. - М. 1999. - 
11. - С.54, рис.1).
Основным недостатком описанного устройства формирования трехфазного напряжения в обмотках электродвигателя является повышенный нагрев электродвигателя вследствие отсутствия отрицательной полуволны напряжения на обмотках электродвигателя.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является полупроводниковое устройство питания трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее две полупроводниковые вентильные группы на основе диодов и на основе транзисторов p-n-p и n-p-n структур соответственно, предназначенных для присоединения к началам статорных обмоток электродвигателя. Концы статорных обмоток электродвигателя соединены в звезду. Первая вентильная группа выполнена в виде диодного выпрямительного моста, первый вход переменного напряжения которого соединен с фазой питающей сети, второй вход переменного напряжения соединен с нулем питающей сети. Вторая вентильная группа выполнена на шести транзисторах, предназначенных для обеспечения векторно-алгоритмической коммутации обмоток, по два транзистора p-n-p и n-p-n структур, соединяющихся с началом одной статорной обмотки электродвигателя. При этом коллекторы транзисторов структуры p-n-p подсоединены к коллекторам транзисторов структуры n-p-n и к началам статорных обмоток. Эмиттеры транзисторов структуры p-n-p подключены к плюсу выпрямленного напряжения диодного моста, а эмиттеры транзисторов структуры n-p-n подключены к минусу выпрямленного напряжения диодного моста (патент RU 2402864, МПК Н02Р 1/26 (2006.01), Н02Р 1/42 (2006.01), Н02М 5/27 (2006.01)).
Основными недостатками этого полупроводникового устройства питания трехфазного электродвигателя являются пониженное значение момента электродвигателя вследствие уменьшенного в два раза напряжения, поступающего на каждую из двух попарно работающих обмоток электродвигателя, и работы в каждый рабочий промежуток времени одновременно только двух обмоток, обеспечивающих вращательный момент электродвигателя, пониженная надежность, повышенные габариты и стоимость по причине наличия второй полупроводниковой вентильной группы на основе диодов.
Предлагаемой полезной моделью решается задача увеличения значения электромагнитного момента, развиваемого электродвигателем, а также повышения надежности, уменьшения габаритов и снижения стоимости.
Для решения поставленной задачи широкополосный трехфазный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащий полупроводниковую вентильную группу на основе шести транзисторов p-n-p и n-p-n структур, предназначенных для присоединения к началам статорных обмоток электродвигателя, причем коллекторы транзисторов структуры p-n-p подсоединены к коллекторам транзисторов структуры n-p-n и к началам статорных обмоток, согласно полезной модели снабжен шестью дополнительными транзисторами p-n-p и n-p-n структур полупроводниковой вентильной группы, предназначенными для подключения к концам статорных обмоток электродвигателя, при этом коллекторы дополнительных транзисторов структуры p-n-p подсоединены к коллекторам дополнительных транзисторов структуры n-p-n и к концам статорных обмоток, эмиттеры каждого транзистора структуры p-n-p подключены к фазе питающей однофазной сети, а эмиттеры каждого транзистора структуры n-p-n подключены к нулю питающей однофазной сети.
Обеспечение возможности увеличения значения электромагнитного момента, развиваемого электродвигателем, повышения надежности, уменьшения габаритов и стоимости обусловлено изменением схемы подключения полупроводниковой вентильной группы путем введения дополнительных шести транзисторов p-n-p и n-p-n структур, работой в каждый заданный промежуток времени одновременно трех обмоток электродвигателя при отсутствии звена постоянного тока.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого широкополосного трехфазного преобразователя, ведомого однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя; на фиг.2 изображена векторная диаграмма вращения электромагнитного поля статора, состоящая из шести фиксированных положений электромагнитного потока статора; на фиг.3 показаны осциллограммы напряжений в обмотках статора, пофазное изменение электромагнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2, для получения расчетной частоты 50 Гц, а также открываемые транзисторы; на фиг.4 показаны осциллограммы напряжений в обмотках статора, пофазное изменение электромагнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2, для получения расчетной частоты 100 Гц, а также открываемые транзисторы; на фиг.5 показаны осциллограммы напряжений в обмотках статора, пофазное изменение электромагнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2, для получения расчетной частоты 16,67 Гц, а также открываемые транзисторы.
Кроме того, на чертеже использованы следующие обозначения:
- Фаза - фаза питающей сети;
- 0 - ноль питающей сети;
- А, В, С - статорные обмотки электродвигателя;
- I, II, III, IV, V, VI - последовательные фиксированные положения вектора электромагнитного потока кругового вращающегося поля статора асинхронного электродвигателя;
- t1, t2
t6 - моменты времени;
- Ф - направление вектора электромагнитного потока;
- UA , UB, UC - напряжение на статорных обмотках А, В и С соответственно;
- короткие стрелки-векторы - поэтапное изменение направления результирующего электромагнитного поля статора;
- длинные сплошные стрелки - прямое направление тока в статорных обмотках электродвигателя;
- длинные дискретные стрелки - обратное направление тока в статорных обмотках электродвигателя.
Широкополосный трехфазный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя содержит полупроводниковую вентильную группу 1 на основе двенадцати транзисторов p-n-p и n-р-n структур.
Коллектор основного транзистора 2 (VT1) структуры p-n-p соединен с коллектором основного транзистора 3 (VT2) структуры n-p-n и их общий вывод предназначен для соединения с началом 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя. Коллектор дополнительного транзистора 5 (VT3) структуры p-n-p соединен с коллектором дополнительного транзистора 6 (VT4) структуры n-p-n и их общий вывод предназначен для соединения с концом 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя.
Коллектор основного транзистора 8 (VT5) структуры p-n-p соединен с коллектором основного транзистора 9 (VT6) структуры n-p-n и их общий вывод предназначен для соединения с началом 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя. Коллектор транзистора дополнительного 11 (VT7) структуры p-n-p соединен с коллектором дополнительного транзистора 12 (VT8) структуры n-p-n и их общий вывод предназначен для соединения с концом 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя.
Коллектор основного транзистора 14 (VT9) структуры p-n-p соединен с коллектором основного транзистора 15 (VT10) структуры n-p-n и их общий вывод предназначен для соединения с началом 16 (С5) третьей С статорной обмотки электродвигателя. Коллектор дополнительного транзистора 17 (VT11) структуры p-n-p соединен с коллектором дополнительного транзистора 18 (VT12) структуры n-p-n и их общий вывод предназначен для соединения с концом 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя.
Эмиттеры транзисторов 2 (VT1), 5 (VT3), 8 (VT5), 11 (VT7), 14 (VT9), 17 (VT11) структуры p-n-p подключены к фазе питающей однофазной сети, а эмиттеры транзисторов 3 (VT2), 6 (VT4), 9 (VT6), 12 (VT8), 15 (VT10), 18 (VT12) структуры n-p-n подключены к нулю питающей однофазной сети.
Работа широкополосного трехфазного преобразователя частоты, ведомого однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя осуществляется следующим образом.
Для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 50 Гц в начальный момент времени t0 открываются транзисторы 5 (VT3) и 3 (VT2) (фиг 3.), ток пойдет от фазы однофазного источника переменного напряжения через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 17 (VT11) и 15 (VT10), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется первое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t1 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг 3.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 17 (VT11) и 15 (VT10), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется второе положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t2 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг 3.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется третье положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t3 открываются транзисторы 3 (VT2) и 5 (VT3) (фиг 3.), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 9 (VT6) и 11 (VT7), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 15 (VT10) и 17 (VT11), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети. Образуется четвертое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t4 открываются транзисторы 6 (VT4) и 2 (VT1) (фиг 3.), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 9 (VT6) и 11 (VT7), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 15 (VT10) и 17 (VT11), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети. Образуется пятое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t5 открываются транзисторы 6 (VT4) и 2 (VT1) (фиг 3.), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 9 (VT6) и 11 (VT7), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 18 (VT12) и 14 (VT9), ток пойдет от нуля однофазного источника переменного напряжения через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети. Образуется пятое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток. Поле статора получается круговым, изменяющимся во времени.
В следующий момент времени t6 последовательность действий широкополосного трехфазного преобразователя частоты для питания трехфазного асинхронного электродвигателя аналогичным образом повторяется.
Для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 25 Гц в начальный момент времени t0 открываются транзисторы 5 (VT3) и 3 (VT2) (фиг 4.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 17 (VT11) и 15 (VT10), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется первое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t1 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг 4.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 17 (VT11) и 15 (VT10), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется второе положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t2 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг 4.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется третье положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t3 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг 4.), ток пойдет от фазы однофазного источника переменного напряжения через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 8 (VT5) и 12 (VT8), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется четвертое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t4 открываются транзисторы 5 (VT3) и 3 (VT2) (фиг 4.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 8 (VT5) и 12 (VT8), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется пятое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t5 открываются транзисторы 5 (VT3) и 3 (VT2) (фиг 4.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 8 (VT5) и 12 (VT8), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 17 (VT11) и 15 (VT10), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется пятое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток. Поле статора получается круговым, изменяющимся во времени.
В следующий момент времени t6 последовательность действий широкополосного трехфазного преобразователя частоты для питания трехфазного асинхронного электродвигателя аналогичным образом повторяется.
Для получения расчетной частоты регулируемого напряжения 150 Гц в начальный момент времени t0 открываются транзисторы 5 (VT3) и 3 (VT2) (фиг 5.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 17 (VT11) и 15 (VT10), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется первое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t1 открываются транзисторы 3 (VT2) и 5 (VT3) (фиг 5.), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 8 (VT5) и 12 (VT8), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от нуля однофазного источника переменного напряжения через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети. Образуется второе положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t2 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг.5.), ток пойдет от фазы однофазного источника переменного напряжения через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 11 (VT7) и 9 (VT6), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 13 (С4) к началу 10 (С3) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю однофазного источника переменного напряжения, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется третье положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t3 открываются транзисторы 3 (VT2) и 5 (VT3) (фиг 5.), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 4 (С1) к концу 7 (С2) первой статорной обмотки А электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 9 (VT6) и 11 (VT7), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 15 (VT10) и 17 (VT11), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети. Образуется четвертое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t4 открываются транзисторы 5 (VT3) и 3 (VT2) (фиг 5.), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 8 (VT5) и 12 (VT8), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от фазы питающей однофазной сети через начало 16 (С5) к концу 19 (С6) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к нулю питающей однофазной сети. Образуется пятое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток.
В момент времени t5 открываются транзисторы 2 (VT1) и 6 (VT4) (фиг 5.), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через конец 7 (С2) к началу 4 (С1) первой статорной обмотки А электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 9 (VT6) и 11 (VT7), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через начало 10 (С3) к концу 13 (С4) второй статорной обмотки В электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети, одновременно открываются транзисторы 14 (VT9) и 18 (VT12), ток пойдет от нуля питающей однофазной сети через конец 19 (С6) к началу 16 (С5) третьей статорной обмотки С электродвигателя и к фазе питающей однофазной сети. Образуется пятое положение вектора электромагнитного поля статора вследствие одновременного действия электромагнитного потока трех обмоток. Поле статора получается круговым, изменяющимся во времени.
В следующий момент времени t6 последовательность действий широкополосного трехфазного преобразователя частоты для питания трехфазного асинхронного электродвигателя аналогичным образом повторяется.
Таким образом, предлагаемый широкополосный трехфазный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя имеет преимущества по сравнению с известными из-за более высокого электромагнитного момента, развиваемого электродвигателем, а также повышенной надежности, меньших габаритов и стоимости.
Широкополосный трехфазный преобразователь частоты, ведомый однофазной сетью переменного тока, для питания трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащий полупроводниковую вентильную группу на основе шести транзисторов р-n-р и n-р-n структур, предназначенных для присоединения к началам статорных обмоток электродвигателя, причем коллекторы транзисторов структуры р-n-р подсоединены к коллекторам транзисторов структуры n-р-n и к началам статорных обмоток, отличающийся тем, что устройство снабжено шестью дополнительными транзисторами р-n-р и n-р-n структур полупроводниковой вентильной группы, предназначенными для подключения к концам статорных обмоток электродвигателя, при этом коллекторы дополнительных транзисторов структуры р-n-р подсоединены к коллекторам дополнительных транзисторов структуры n-р-n и к концам статорных обмоток, эмиттеры каждого транзистора структуры р-n-р подключены к фазе питающей однофазной сети, а эмиттеры каждого транзистора структуры n-р-n подключены к нулю питающей однофазной сети.
